С непрекъснатия напредък на материалознанието, Airgel постепенно се разширява от полета от висок клас като аерокосмическата и военната индустрия до ежедневните граждански полета поради изключително ниската си топлопроводимост, ултра-светлинно тегло и отлична топлинна и звукова изолация. С постепенното намаляване на производствените разходи и непрекъснатата оптимизация на процесите, материалите на Airgel се използват широко в много граждански сценарии, като изграждане на изолация, защита от студ, изолация на домашни уреди, противопожарна защита и др., Показвайки огромен пазарен потенциал и перспективи за приложение. Тази статия ще се съсредоточи върху няколко материала на Airgel, които се използват широко в гражданската област, и ще проучат техните предимства на изпълнението и практически случаи на приложения.
Съдържание
2. Основни сценарии за граждански кандидатстване
3. Процес на индустриализация и предизвикателства
Airgel е ултра лек твърд материал с нанопористична структура. Поради своята изключително висока порьозност и специална микроструктура, тя проявява много уникални свойства. Термичната му проводимост е толкова ниска, колкото 0. 013-0. 025 w\/m · k, което е една от твърдите вещества с най -ниската топлинна проводимост в момента и има отличен ефект на термична изолация. В същото време плътността на Airgel е изключително ниска, до 3 кг\/m³, което е почти по -лека от въздуха. В допълнение, съвременните Airgel материали също имат добра хидрофобност и стабилност и все още могат да поддържат отлична производителност в различни сложни среди, което го прави фокус на вниманието в областта на функционалните материали.
През последните години, с напредването на целите на "двойния въглерод" и ръководството на зелените и ниските въглеродни политики, материалите на Airgel постепенно се разширяват от аерокосмическите и военните области до гражданския пазар. Благодарение на намаляването на разходите, породено от мащабното производство и оптимизирането на основните процеси като свръхкритично изсушаване, производствената технология на Airgel стана по-зряла и прагът на приложение непрекъснато се намалява. Днес Airgel все повече се използва в много цивилни полета като изграждане на изолация, изолация на домакинския уред, функционално облекло и т.н., и се превърна в важен нов материал за насърчаване на енергийното опазване и намаляване на емисиите и подобряване на качеството на живот.
2. Основни сценарии за граждански кандидатстване
1. Строителство на енергията спестяване
Прилагането на Airgel при спестяване на енергия на сградата се оформя, особено по отношение на топлинната изолация и спестяването на структурна енергия. По отношение на изолацията на стените и покрива, материалите на Airgel постепенно подменят традиционните материали като скална вълна и полиуретан. Не само, че дебелината може да бъде намалена с повече от 50%, без да се променя характеристиката на топлинната изолация, но и може ефективно да намали топлинната загуба на сградата. Според случая с нефтохимическата индустрия, загубата на топлина може да бъде намалена с 34,6%. При прилагането на високоефективни енергийно спестяващи прозорци, използването на междинна технология Airgel Glass може да постигне добър баланс между оптичната предавка и характеристиките на термично съпротивление, което значително намалява натоварването на климатика. В същото време Airgel се използва и в изолационния слой на системата за отопление на пода. Чрез полагането на тънки слоеве може да се постигне по -бързо отопление на земята и общата консумация на енергия може да бъде намалена с до 30%, което подобрява енергийната ефективност на системата за отопление на пода.
2. Нови енергийни превозни средства
В областта на новите енергийни превозни средства, Airgel материалите се превърнаха в важно решение за безопасността на електроенергийната система и оптимизирането на производителността на превозното средство поради отличната им термична стабилност и характеристиките на лека категория. Когато се прилага за термична защита на силовите батерии, Airgel може да издържи температурите над 800 градуса, отговаряйки на националния стандарт за безопасност на 5- минутно закъснение на термично бягство в GB 38031-2020. Интегрирането на композитни материали на Airgel в структурата на рамката на покрива и вратите може да постигне значително леко тегло, като същевременно подобри издръжливостта на автомобила. В допълнение, Airgel се използва и за вътрешна изолация на зареждащи купчини, като ефективно предотвратява натрупването на висока температура да причини повреда на компонентите и подобряване на безопасността и стабилността на системата за зареждане.
3. Оборудване на открито и функционално облекло
Леките и ефективни предимства на изолацията на Airgel във външно оборудване го правят идеален функционален материал за екстремни среди. В професионално оборудване като костюми за полярна експедиция, композитен слой с дебелина 1 см може да постигне изолационния ефект на традиционните материали с дебелина 5 см, като значително намалява теглото на дрехите и подобрява комфорта на носенето. По отношение на облеклото за противопожарна защита, Airgel има отлична висока температурна устойчивост и свойства на пламък за забавяне, което може да осигури на пожарникарите по -безопасна защита в високотемпературни среди, като ефективно предотвратяват изгарянията на топлинните радиации и нараняванията на топлинната проводимост.
4. Домашни и ежедневни нужди
Airgel постепенно навлиза в хиляди домакинства и се превръща в важен материал за икономия на енергия и подобряване на безопасността. Например, в хладилниците и фризерите използването на изолационни слоеве на въздух може ефективно да намали загубата на студ, да подобри ефективността на изолацията и по този начин да подобри енергийното спестяване на продукта. В системите за гражданско отопление материалите на Airgel също се използват широко за изолация на тръбите, които не само могат да предотвратят замръзването и напукване на отоплителните тръби през зимата, но и да поддържат добра топлинна ефективност при по -тънки изолационни условия.
5. Възникващи потенциални полета
С непрекъснатото развитие на Airgel технологията, неговият потенциал за приложение в нововъзникващите полета продължава да се разширява. По отношение на разсейването на топлината на електронно оборудване, Airgel се използва като чип -тапанелка и термично проводими филмови материали, за да помогне на мобилните телефони, тетрадки и други устройства да постигнат по -ефективен контрол на разсейването на топлината. В посока на преобразуване на жилищни и космически технологии от висок клас, технологията за изолация на въздуха, получена от космически капсули, е трансплантирана в сгради от висок клас, осигуряваща авиация за контрол на термичната среда и енергийно спестяване на резиденции, отразяващи тенденцията на развитие на „космическата технология, обслужваща живота на хората“.
3. Процес на индустриализация и предизвикателства
Въпреки че Airgel има значителни предимства в резултатите, неговата индустриализация все още е изправена пред предизвикателства в разходите, технологиите и стандартите. Понастоящем цената на Airgel все още е 3-5 пъти по-голяма от тази на традиционните термични изолационни материали, която се превърна в една от основните пречки за мащабното приложение. Въпреки това, с оптимизирането на процеса и развитието на мащабното производство, се очаква разходите да спаднат с над 60% в бъдеще.
По отношение на технологията, въпреки че се очаква процесът на сушене на атмосферно налягане да замени свръхкритичното сушене на високите разходи, стабилността и консистенцията на продукта все още трябва да бъдат подобрени. В същото време самият Airgel е сравнително крехък и неговата механична якост трябва да се подобри чрез композитна технология, за да отговори на нуждите на по -широк спектър от приложения.
В допълнение, в настоящата гражданска област липсват систематични стандарти за индустрията, особено по отношение на изграждането на нивото на противопожарна защита и тестовете за опазване на околната среда. Няма единен стандарт. Създаването на здрава стандартна система ще бъде основната подкрепа за насърчаване на широкото внедряване на материали на Airgel.
В обобщение, индустриализацията на Airgel е в ускорен етап. Само чрез координиране на контрола на разходите, технологичните пробиви и стандартното строителство може да бъде наистина реализирано неговото широко приложение на гражданския пазар.
С непрекъснатия растеж на глобалното търсене на енергоспестяващи и екологични материали, пазарът на Airgel навлиза в период на бързо развитие. Според прогнозите, до 2025 г. се очаква глобалният пазар на Airgel да надхвърли 3 милиарда щатски долара, от които пазарният дял на Китай ще надхвърли 40%, превръщайки се в основната сила, движеща глобалния растеж. В бъдеще Airgel на базата на био ще се превърне в важна техническа посока. Новите Airgel материали, базирани на възобновяеми ресурси като целулоза и хитозан, не само имат отлични резултати, но и са в съответствие с опазването на околната среда и тенденциите за устойчиво развитие.
В същото време различни благоприятни политики осигуряват добра почва за широкото приложение на Airgel. Фискалните субсидии и стандартите за енергийна ефективност в областта на зелените сгради насърчават високопроизводителни изолационни материали за замяна на традиционните продукти; По отношение на новите енергийни превозни средства, Airgel се превърна в важен материал за термично управление на електроенергийните батерии, тъй като отговаря на националните стандарти за задължителна безопасност. Като цяло, с двойното задвижване на технологичния прогрес и политическата подкрепа, се очаква Airgel да ускори популяризирането си в множество граждански сценарии и да стане важен представител на ново поколение функционални материали с висока производителност.
Airgel преминава от „черна технология в лабораторията“ към мащабна гражданска употреба, постигайки развитието на Leapfrog в областта на материалите. Със своята отлична топлоизолация, леки показатели за опазване на околната среда, Airgel се превръща в нов стратегически материал за подпомагане на развитието на ключови индустрии като зелени сгради и нови енергийни превозни средства и има голямо значение за реализирането на целите на „двойния въглерод“ и устойчивото развитие. В бъдеще, за да се насърчи пълното му прилагане, все още е необходимо да се сътрудничи и да се иновации между всички страни в индустрията, академичните среди и изследванията, да се съсредоточи върху контрола на разходите и пробивите в техническите тесни места, да ускори изграждането на стандартна система и да помогне на Airgel наистина да влезе в хиляди домакинства и да обслужва зелено бъдеще.