Med den kontinuerlige fremgangen til materialvitenskap har Airgel gradvis utvidet seg fra high-end felt som luftfart og militær industri til daglige sivile felt på grunn av den ekstremt lave termiske konduktiviteten, ultra-lys vekt og utmerket varme- og lydisolasjonsytelse. Med gradvis reduksjon av produksjonskostnader og kontinuerlig optimalisering av prosesser, blir luftgelmaterialer mye brukt i mange sivile scenarier som å bygge isolasjon, klær kald beskyttelse, isolasjonsinstolasjon, brannbeskyttelse, etc., som viser et stort markedspotensial og applikasjonsutsikter. Denne artikkelen vil fokusere på flere Airgel -materialer som er mye brukt på det sivile feltet, og utforske deres ytelsesfordeler og praktiske applikasjonssaker.
Innhold
2. Kjernen Civil Application Scenarios
3. Industrialiseringsprosess og utfordringer
Airgel er et ultra-lys fast materiale med en nanoporøs struktur. På grunn av sin ekstremt høye porøsitet og spesielle mikrostruktur, viser den mange unike egenskaper. Den termiske konduktiviteten er så lav som 0. 013-0. 025 w\/m · k, som er en av de faste stoffene med den laveste termiske konduktiviteten for tiden, og har utmerket termisk isolasjonseffekt. Samtidig er tettheten av Airgel ekstremt lav, opptil 3 kg\/m³, som er nesten lettere enn luft. I tillegg har moderne airgel -materialer også god hydrofobisitet og stabilitet, og kan fremdeles opprettholde utmerket ytelse i forskjellige komplekse miljøer, noe som gjør det til et fokus på oppmerksomhet innen funksjonelle materialer.
De siste årene, med fremskritt av "dobbeltkarbon" -målene og veiledningen av grønt og lavkarbonpolitikk, har Airgel-materialer gradvis utvidet seg fra luftfart og militære felt til det sivile markedet. Takket være kostnadsreduksjonen forårsaket av storstilt produksjon og optimalisering av kjerneprosesser som superkritisk tørking, har produksjonsteknologien til Airgel blitt mer moden og applikasjonsgrensen er kontinuerlig redusert. I dag blir Airgel i økende grad brukt på mange sivile felt som bygningsisolasjon, isolasjonsapparatisolasjon, funksjonelle klær, etc., og har blitt et viktig nytt materiale for å fremme energibesparing og utslippsreduksjon og forbedre livskvaliteten.
2. Kjernen Civil Application Scenarios
1. Bygge energisparing
Påføringen av Airgel i å bygge energisparing har tatt form, spesielt når det gjelder termisk isolasjon og strukturell energisparing. Når det gjelder vegg- og takisolasjon, erstatter luftgelmaterialer gradvis tradisjonelle materialer som bergull og polyuretan. Ikke bare kan tykkelsen reduseres med mer enn 50% uten å endre den termiske isolasjonsytelsen, men den kan også effektivt redusere varmetapet til bygningen. I følge tilfelle av den petrokjemiske industrien, kan varmetapet reduseres med 34,6%. I anvendelsen av energisparende vinduer med høy effekt kan bruk av Airgel Glass Interlayer-teknologi oppnå en god balanse mellom optisk transmittans og termisk motstandsytelse, noe som reduserer klimaanlegget. Samtidig brukes også Airgel i isolasjonslaget i gulvvarmesystemet. Gjennom legging av tynne lag kan raskere bakkeoppvarming oppnås, og det totale energiforbruket kan reduseres med opptil 30%, noe som forbedrer energieffektiviteten til gulvvarmesystemet.
2. Nye energikjøretøyer
I løpet av nye energikjøretøyer har luftgelmaterialer blitt en viktig løsning for kraftsystemets sikkerhet og kjøretøyets ytelsesoptimalisering på grunn av deres utmerkede termiske stabilitet og lette egenskaper. Når den brukes på termisk beskyttelse av strømbatterier, tåler Airgel temperaturer som overstiger 800 grader, og oppfyller den nasjonale sikkerhetsstandarden på 5- minutt termisk løps forsinkelse i GB 38031-2020. Integrering av luftkomposittmaterialer i tak- og dørrammen kan oppnå betydelig lettvekt mens du forbedrer kjøretøyets utholdenhet. I tillegg brukes Airgel også for intern isolasjon av ladinghauger, og effektivt forhindrer at høye temperaturakkumulering forårsaker komponentfeil og forbedrer sikkerhet og stabilitet i ladesystemet.
3. Utendørs utstyr og funksjonelle klær
De lette og effektive isolasjonsfordelene ved Airgel i utendørs utstyr gjør det til et ideelt funksjonelt materiale for ekstreme miljøer. I profesjonelt utstyr som polarekspedisjonsdrakter, kan et 1 cm tykt luftkomposittlag oppnå isolasjonseffekten av tradisjonelle 5 cm tykke materialer, og redusere vekten av klær og forbedrer slitekomfort. Når det gjelder brannbeskyttelsesklær, har Airgel utmerket høye temperaturmotstand og flammehemmende egenskaper, noe som kan gi brannmenn tryggere beskyttelse i miljøer med høy temperatur, og effektivt forhindrer termisk stråling og varmeledningsskader.
4. Hjemme og daglige nødvendigheter
Airgel kommer gradvis inn i tusenvis av husholdninger og blir et viktig materiale for husholdningsenergibesparende og sikkerhetsforbedring. For eksempel, i kjøleskap og frysere, kan bruk av luftgelisolasjonslag effektivt redusere kaldt tap, forbedre isolasjonseffektiviteten og dermed forbedre det energisparende nivået på produktet. I sivile varmesystemer er luftgelmaterialer også mye brukt til rørisolasjon, som ikke bare kan forhindre frysing og sprekker av oppvarmingsrør om vinteren, men også opprettholde god termisk effektivitet under tynnere isolasjonsforhold.
5. Emerging potensielle felt
Med den kontinuerlige utviklingen av Airgel -teknologi, fortsetter brukspotensialet i nye felt å utvide. Når det gjelder varmeavledning av elektronisk utstyr, brukes Airgel som Chip -bakplan og termiske ledende filmmaterialer for å hjelpe mobiltelefoner, notatbøker og andre enheter med å oppnå mer effektiv varmedissipasjonskontroll. I retning av high-end bolig- og romteknologi-transformasjon har Airgel isolasjonsteknologi avledet fra romkapsler blitt transplantert til avanserte bygninger, noe som gir luftfartsklasse termisk miljøkontroll og energisparende løsninger for boliger, noe som gjenspeiler utviklingstrenden for "romteknologi som serverer menneskers levebrød".
3. Industrialiseringsprosess og utfordringer
Selv om Airgel har betydelige fordeler i ytelsen, står industrialiseringen fremdeles overfor utfordringer i kostnader, teknologi og standarder. For tiden er prisen på Airgel fremdeles 3-5 ganger den for tradisjonelle termiske isolasjonsmaterialer, som har blitt en av de viktigste hindringene for storskala anvendelse. Imidlertid, med optimalisering av prosessen og fremme av storstilt produksjon, forventes kostnadene å falle med mer enn 60% i fremtiden.
Når det gjelder teknologi, selv om den atmosfæriske trykk-tørkingsprosessen forventes å erstatte den høye kostnads superkritiske tørking, må stabiliteten og produktkonsistensen fortsatt forbedres. Samtidig er Airgel i seg selv relativt sprø, og dens mekaniske styrke må forbedres gjennom sammensatt teknologi for å imøtekomme behovene til et bredere spekter av applikasjoner.
I tillegg er det mangel på systematiske bransjestandarder i det nåværende sivile felt, spesielt når det gjelder å bygge brannvernnivå og miljøvernstesting. Det er ingen enhetlig standard. Å etablere et lydstandardsystem vil være den viktigste støtten for å fremme den utbredte implementeringen av Airgel -materialer.
Oppsummert er industrialiseringen av Airgel i et akselerert stadium. Bare ved å koordinere kostnadskontrollen, kan teknologiske gjennombrudd og standardkonstruksjon den utbredte anvendelsen i det sivile markedet virkelig realiseres.
Med den kontinuerlige veksten av den globale etterspørselen etter energisparende og miljøvennlige materialer, går Airgel-markedet inn i en periode med rask utvikling. I følge prognoser forventes innen 2025 det globale Airgel -markedet å overstige 3 milliarder dollar, hvorav Kinas markedsandel vil overstige 40%, og bli kjernekraften som driver global vekst. I fremtiden vil biobasert Airgel bli en viktig teknisk retning. Nye Airgel -materialer basert på fornybare ressurser som cellulose og kitosan har ikke bare utmerket ytelse, men er også mer i tråd med miljøvern og bærekraftige utviklingstrender.
Samtidig har forskjellige gunstige politikker gitt en god jord for den utbredte anvendelsen av Airgel. Finansielle subsidier og energieffektivitetsstandarder innen grønne bygninger har fremmet isolasjonsmaterialer med høy ytelse for å erstatte tradisjonelle produkter; Når det gjelder nye energikjøretøyer, har Airgel blitt et viktig materiale for termisk styring av kraftbatterier fordi det oppfyller nasjonale obligatoriske sikkerhetsstandarder. I det store og hele, med dobbelthjulsdrift for teknologisk fremgang og politisk støtte, forventes Airgel å fremskynde populariseringen i flere sivile scenarier og bli en viktig representant for en ny generasjon funksjonelle materialer med høy ytelse.
Airgel går fra "svart teknologi i laboratoriet" til storskala sivil bruk, og oppnår sprangutvikling innen materialer. Med sin utmerkede termiske isolasjon, lettvekt og miljøbeskyttelsesytelse, blir Airgel et strategisk nytt materiale for å støtte utviklingen av nøkkelindustrier som grønne bygninger og nye energikjøretøyer, og er av stor betydning for realiseringen av "dobbelt karbon" -mål og bærekraftig utvikling. I fremtiden, for å fremme sin fulle implementering, er det fortsatt nødvendig å samarbeide og innovere blant alle parter i industri, akademia og forskning, fokusere på kostnadskontroll og gjennombrudd i tekniske flaskehalser, akselerere konstruksjonen av et standardsystem, og hjelpe Airgel virkelig inn i tusenvis av husstander og tjene en grønn fremtid.