高效节能气凝胶隔热材料的研制及应用

成果编号：10900

价格：面议

完成单位：南京工业大学

单位类别：其他高校

完成时间：2014年

成熟程度：小批量生产阶段

服务产业领域：能源环保、新材料

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发布人：崔升离线

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项目组根据产品应用背景需要，根据多种氧化物、碳化物气凝胶各自特性，筛选出多种纤维与其进行复合，突破气凝胶前驱体溶胶-凝胶制备技术、溶胶与纤维复合成型技术、纤维复合气凝胶材料干燥技术、纤维复合气凝胶材料后处理技术等关键技术，最终制得无碱玻璃纤维增强SiO2气凝胶材料、玻璃纤维纸增强SiO2气凝胶材料、碳纤维增强碳化物气凝胶材料、Al2O3纤维增强碳化物气凝胶以及SiO2气凝胶颗粒、SiO2/Al2O3复合气凝胶等多种气凝胶隔热制品。其中纤维增强SiO2气凝胶材料技术已经转让多家企业进行产业化，碳纤维增强碳化物气凝胶材料在国际上首次实现中试放大。

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成果介绍

科技计划：

成果形式：新产品、新材料

合作方式：技术开发、技术咨询、技术服务、人才培养、共建载体

参与活动：

专利情况：正在申请 ,其中:发明专利 12 项
已授权专利,其中:发明专利 9 项
专利号:
ZL201010503498.5,ZL201010196769.7,ZL200710023436.2

成果简介

成果概况

创新要点

根据多种氧化物、碳化物气凝胶各自特性，筛选出多种纤维与其进行复合，突破气凝胶前驱体溶胶-凝胶制备技术、溶胶与纤维复合成型技术、纤维复合气凝胶材料干燥技术、纤维复合气凝胶材料后处理技术等关键技术

主要技术指标

纤维增强SiO2气凝胶材料能达到A1级防火、耐温性达650℃、密度在0.1~0.3g/cm3、热导率小于0.02W/(m？K)(25℃)、抗压强度在0.4~1MPa、比表面积大于900m2/g、孔隙率大于96%，是目前隔热性能最好材料，可广泛应用于航空航天、舰船、建筑、石油、LNG保温、热能工程、热工设备和交通运输等领域。碳纤维增强碳化物气凝胶材料的表观密度在0.18～0.25 g/cm3、比表面积在500～1000 m2/g、平均孔径~100nm、压缩强度在5Mpa以上、耐1500 ℃以上高温，所以兼具耐温性高和热导率低两大优势，可应用于光伏、冶金等高能耗行业气氛炉等装备中，达到高效节能目的。

其他说明

应用前景：纤维增强SiO2气凝胶材料与硅酸铝保温材料相比，保温层厚度可减少50%左右，节能率可达64%，节能效果明显，对全社会国民经济各行业降低能耗、节约资源提供了技术支撑。产品可以广泛应用于热力管网管道保温、预制保温管、石油开采蒸汽管线，热电厂、石化厂、化工厂管线，储罐、容器等设备保温，高速列车、汽车、地铁等车体保温，各类高、低温炉体，建筑领域保温等。传统高温隔热保温材料，如硅酸铝/莫来石等无机纤维毡、多孔陶瓷板、氧化铝耐火砖等材料，在高温1000℃以上的隔热保温效果明显下降（热导率大于0.5W/(m？K)），导致能耗大，设备更换、维修频繁，生产成本增加。本项目研制碳纤维增强碳化物气凝胶材料在高温1500℃以上的导热系数（小于0.3W/(m？K)）明显低于目前传统材料，在多晶硅炉、高温电炉、钢铁冶金炉、工业窑炉、裂解炉、熔铝炉，高温模具保温炉等高能耗设备都具备应用前景，这不仅可以大大降低能源消耗和生产成本，而且减轻了污染气体排放给环境带来影响。

完成人信息

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