隔熱保溫

一塊看似普通的黑色面料，在1500℃烈焰下竟能毫發(fā)無(wú)傷，面對(duì)強(qiáng)酸強(qiáng)堿依然不變“本色”，這么神奇的織物材料，你見(jiàn)過(guò)嗎？7月2日，走進(jìn)位于嘉善上海人才創(chuàng)業(yè)園長(zhǎng)三角新能源研究院的嘉興納科新材料有限公司實(shí)驗(yàn)室，記者立刻被眼前的景象吸引了。 只見(jiàn)研發(fā)人員手中，一塊“長(zhǎng)”著電線(xiàn)的織物被通上了電，短短20秒，測(cè)試儀器顯示，織物溫度已達(dá)到50度?！拔覀冋跍y(cè)試它為汽車(chē)后視鏡加溫除霧的功效?！?嘉興納科新材料有限公司總經(jīng)理庹凱泓口中的它，指的正是一種新型材料——特種柔性碳纖維材料。 說(shuō)話(huà)間，庹凱泓拿起了一塊其貌不…

記者從中科院蘇州納米所獲悉，該所科研人員最近研制出一種“超級(jí)保溫材料”。相比普通的保溫材料，新材料可在極低與極高的溫度下長(zhǎng)時(shí)間發(fā)揮隔熱保溫性能。它有望取代超細(xì)纖維，甚至顛覆羽絨，成為下一代保暖纖維的主要發(fā)展方向。相關(guān)研究成果已于近日發(fā)表在《美國(guó)化學(xué)學(xué)會(huì)·納米》（ACS Nano）上。這種新型“超級(jí)保溫材料”，是一種利用美國(guó)杜邦公司凱夫拉（Kevlar）纖維制成的氣凝膠。研究人員介紹，將凱夫拉纖維制成納米纖維分散液，再用濕法紡絲將分散液制成水凝膠纖維，最后采用特種干燥技術(shù)脫水，就可以相對(duì)簡(jiǎn)易地制備出這種凱夫拉氣凝膠。實(shí)驗(yàn)測(cè)試顯示，新材料能在零下196攝氏度至300攝氏度的范圍內(nèi)發(fā)揮防寒隔熱作用。

因防寒服裝對(duì)保暖性、輕便性以及功能化的要求越來(lái)越高，造成了對(duì)其基礎(chǔ)材料——保暖纖維的要求也越來(lái)越高。氣凝膠纖維具有孔隙率極高、密度超低等顯著特征，理論上是隔熱保溫效果最好的一種纖維，有望取代超細(xì)纖維、甚至顛覆羽絨，是下一代保暖纖維的最重要發(fā)展方向。但氣凝膠的高孔隙率特征也造成其制備面臨著極大挑戰(zhàn)。鑒于此，中國(guó)科學(xué)院蘇州納米技術(shù)與納米仿生研究所張學(xué)同研究員領(lǐng)導(dǎo)的氣凝膠團(tuán)隊(duì)通過(guò)溶解杜邦TM的Kevlar纖維獲得納米纖維分散液，然后進(jìn)行濕法紡絲、特種干燥等過(guò)程制備出了一種具有高孔隙率（98%）和高比表面積（240 m2/g）的凱夫拉氣凝膠纖維，如圖所示。 該氣凝膠纖維具有優(yōu)異的力學(xué)性能，可以任意彎曲

工業(yè)一直是我國(guó)能源消耗的大戶(hù)，鋼鐵、石化、電力等高耗能行業(yè)的能源消費(fèi)占整個(gè)工業(yè)能耗比重的70%以上。而實(shí)現(xiàn)真正的工業(yè)節(jié)能降耗，耐高溫新材料、新技術(shù)的應(yīng)用勢(shì)在必行。2018年5月30日，在天津市節(jié)能協(xié)會(huì)主辦的“綠色節(jié)能新材料氣凝膠應(yīng)用技術(shù)論壇”上，天津摩根坤德高新科技有限公司發(fā)布的新型納米絕熱材料正面在1000多攝氏度的火焰噴射下，背面依然可以用手摸，優(yōu)異的耐高溫絕熱性能引起現(xiàn)場(chǎng)參會(huì)人員的陣陣掌聲。原來(lái)，這種新型材料之所以擁有神奇的絕熱性能是因?yàn)橐环N叫氣凝膠的物質(zhì)。通俗來(lái)說(shuō)，氣凝膠不是膠，而是一種物質(zhì)形態(tài)，由90%以上的空氣和不足10%的固體構(gòu)成，可以承受相當(dāng)于自身質(zhì)量幾千倍的壓力。最早由美國(guó)斯

什么是二氧化硅氣凝膠？ 氣凝膠是目前世界上最輕、隔熱性能最好的固態(tài)材料。二氧化硅氣凝膠是以SiO2膠質(zhì)粒子為骨架而構(gòu)成的一種高比表面積、高孔隙率、低密度、極低熱導(dǎo)率的納米多孔材料。二氧化硅氣凝膠隔熱機(jī)理與應(yīng)用 SiO2氣凝膠的熱導(dǎo)率由三部分組成：氣態(tài)熱導(dǎo)率、固態(tài)熱導(dǎo)率、輻射熱導(dǎo)率。空氣分子的平均自由程均在70nm左右，而SiO2氣凝膠中的孔道尺寸遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于這一臨界尺寸（氣凝膠孔道尺寸大約為20nm），材料內(nèi)部就消除了對(duì)流，氣態(tài)熱傳導(dǎo)率就很低；且較低的密度又限制了稀疏骨架中鏈的局部傳播，使固態(tài)熱導(dǎo)率僅為無(wú)機(jī)玻璃態(tài)材料熱導(dǎo)率的1/500左右，因此，SiO2氣凝膠特殊的結(jié)構(gòu)使其成為理想的超級(jí)隔熱

日前，土木工程學(xué)院李惠教授課題組年輕教師徐翔、博士張強(qiáng)強(qiáng)、本科生俞祎康以第一作者身份在國(guó)際著名期刊《先進(jìn)材料》（Advanced Materials）（2015年影響因子為18.96）發(fā)表了題為《自然干燥方法制備具有超彈性和可調(diào)節(jié)泊松比特性的石墨烯氣凝膠》的科研論文，徐翔和李惠教授為共同通訊作者，該校為第一作者和通訊作者唯一單位。為了在宏觀尺度上利用石墨烯的優(yōu)異特性，構(gòu)筑石墨烯的宏觀體結(jié)構(gòu)成為目前材料領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。在眾多石墨烯組裝體結(jié)構(gòu)中，石墨烯氣凝膠(GrapheneAerogel)是最引人注目的結(jié)構(gòu)之一。目前，三維石墨烯氣凝膠宏觀體的制備過(guò)程需要采用高成本、低產(chǎn)出、難操作的冷凍干燥技術(shù)或