二氧化硅气凝胶(Aerogel):最轻的固体隔热材料
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一、什么是气凝胶
二氧化硅气凝胶是以二氧化硅为骨架的纳米多孔轻质材料,孔隙率可达 90% 以上,被称为冻住的烟,是世界上最轻的固体之一。
二、关键特性
密度可低至 0.003 g/cm³,导热系数约 0.013 W/(m·K)(接近静止空气),比表面积大、疏水、透光性好,是顶级隔热材料。
三、制备与工艺
经溶胶-凝胶形成湿凝胶,再用超临界干燥(或常压干燥)置换孔隙中的液体以避免骨架塌陷,得到完整气凝胶块体。
四、典型应用
用于宇航服与火星车隔热、航天热防护、管道与建筑保温、隔音、油污吸附,以及日用保温杯等轻量化隔热场景。
五、产业现状与趋势
超临界设备投资高,常压干燥工艺是降本关键;在储能与建筑节能保温需求拉动下,规模化应用逐步打开。