氣凝膠耐高溫新材料解決熱傳導難題推動工業節能降耗

一塊小小的隔熱氈,正面在1000多攝氏度的幽藍色火焰噴射下,背面依然可以用手摸,其優異的耐高溫絕熱性能引起瞭記者的註意。

5月30日,在天津市節能協會主辦的“綠色節能新材料氣凝膠應用技術論壇”上,天津摩根坤德高新科技有限公司發佈的新型納米絕熱材料博得瞭現場參會人員的陣陣掌聲。

這種新型材料之所以擁有神奇的絕熱性能,是因為一種叫氣凝膠的物質。

通俗來說,氣凝膠不是膠,而是一種物質形態,由90%以上的空氣和不足10%的固體構成,可以承受相當於自身質量幾千倍的壓力。

氣凝膠耐高溫新材料解決熱傳導難題推動工業節能降耗

氣凝膠很早由美國斯坦福大學DrKistler在1931年通過水解水玻璃制備得到。但由於工藝復雜及成本太高,氣凝膠在問世後並沒有引起足夠重視。

上世紀80年代,歐洲才開始註意到這種新材料。1993年,氣凝膠被美國應用到宇航服、太空飛船、航天飛機等,在“和平”號空間站和美國“火星探路者”探測器都用到瞭氣凝膠。

“如果做到很好,氣凝膠這種固體甚至能飄在空氣中……非常神奇。”摩根坤德董事長李振聲告訴記者,氣凝膠也稱“凍結的煙”或是藍煙,是一種納米微孔絕熱材料,占據瞭整個絕熱材料市場金字塔的塔尖部分。

天津大學教授李曉雷在國內開展氣凝膠研究已有多年。他告訴記者,氣凝膠之所以具有超級絕熱性能主要源於其特殊的納米微孔結構。由於材料內部形成的微孔直徑小於空氣分子的平均自由行程,分子間的碰撞傳熱受到抑制,再加上熱輻射遮蔽成分的作用,使該材料在高溫下可達到比靜止空氣還低的導熱系數,納米絕熱材料的隔熱效果是傳統隔熱材料的4倍。

相比傳統保溫材料,納米絕熱材料可長期在1000℃的區間溫度環境下工作,用作隔熱保溫層,具有良好的熱穩定性,可作絕熱層,使用壽命在15年以上,可大幅減少熱損失,降低能源消耗,提高節能效果。

“雖然這種新型絕熱材料的單價比傳統保溫材料高,但綜合考慮使用壽命、施工費用等,整體成本更低。”摩根坤德總經理馬翔這樣說。

據瞭解,摩根坤德是中石化、中海油全球供應商,服務過的客戶包括中節能、中儲糧、榮程鋼鐵、萊蕪鋼鐵、沙鋼集團、利爾股份、海利得股份等500強企業或上市公司。其產品廣泛應用於鋼廠鋼包、中間包、窯爐、汽輪機本體、鍋爐以及石油開采、輸油管道、LNG儲罐等部位的隔熱保溫,效果顯著。

工業一直是我國能源消耗的大戶。鋼鐵、石化、電力等高耗能行業的能源消費占整個工業能耗比重的70%以上。而實現真正的工業節能降耗,耐高溫新材料、新技術的應用勢在必行。

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