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上千度的火焰“直喷”硬纸壳却点不燃,这种“神奇涂料”你见过吗?
文章来源:贤集网     更新时间:2023-11-29 14:53:42
上千度的火焰“直喷”一块硬纸壳却怎么也点不燃,你见过吗?



一支温度高达1600℃的火焰喷枪,先对准一块普通硬纸壳,纸壳瞬间燃起,火焰迅速蔓延,20秒左右,硬纸壳已“灰飞烟灭”。



同样的纸壳,涂上薄薄一层透明“神奇涂料”后,再次用1600℃的火焰喷枪持续燃烧,可这次不仅点不着,纸壳几乎没有一点火焰燃烧过的痕迹,只在表面留下了一层白色的颗粒状粉末。摸一摸纸壳背面,也感觉不到烫。



第二个“魔法”关于“水”。在一个水箱内,水面上方稳稳“承载”着一层不融化的“神奇粉末”,将一只手穿透粉末浸入水底,瞬间感觉整只手都湿了。可将手抽出,发现竟然滴水未沾。之后,再将这只手多次放入其他水池,或用水冲淋,整只手始终好似有一层看不见的“防护膜”,把水都“弹开”了。



人手触摸100℃以上的物体,却不会被烫伤,你相信吗?第三个“魔法”是关于“热”。在一个可以将冷水瞬间沸腾汽化的热台上,垫上一层“神奇薄膜”,带着些许忐忑,记者将手按了上去,竟只感觉到了些许温热。



“神奇涂料”“神奇粉末”……这些“魔法”其实都源自一个拥有十几项吉尼斯世界纪录,并被《科学》杂志誉为“可以改变世界的神奇材料”——气凝胶。



1、气凝胶



气凝胶是目前世界上已知的最轻的固体材料,也是目前世界上隔热和防火性能最好的固体材料。



传统的气凝胶制备生产成本很高。因此,气凝胶产品此前主要应用在航空、航天等重要领域。







由中国科学院院士、中国科大教授谢毅带领的创新团队,自主研发出了世界领先的气凝胶制备方式——“环保型气凝胶常压干燥制备法”,大幅降低气凝胶制备成本,使气凝胶产品真正走近我们身边。



气凝胶建筑保温涂料在房间使用,2至5毫米的气凝胶涂层,就可以达到传统材料40至60毫米的恒温性能,房间空调能耗可降低到30%以上。



在新能源汽车中,可以制作成轻薄的隔热阻燃板,置于新能源电池模组中。还可以用作新能源电池包的盖板涂层,保障新能源汽车在热失控后不起火、不爆炸,保护司乘安全。目前,产品已在多地的学校、档案馆、文化馆等场所投入使用。



2、行业东风已至



在了解气凝胶可以用在哪里、怎么用之前,我们需要对气凝胶的发展进行一定的了解。以相对直观的角度去分析,我们主要发现气凝胶的发展基本可以从国家、行业、个人三个方面去了解它为什么被更多人“看见”。



首先,从国家政策来看,在双碳背景下,保温节能材料行业在政策推动下加以规范的同时也催生了新材料、新技术的发展。气凝胶基于其本身的低导热系数、防火隔热等特性,也渐渐成为业内重点关注的材料之一。



其次,从行业发展来看,伴随国家政策支持及行业规范,气凝胶的研发、生产趋于成熟,并不断规模化发展,气凝胶处于下游多点开花的状态。目前气凝胶还在行业持续渗透的阶段,未来应用空间更广阔。



最后,从用户需求来看,近年发生的建筑火灾、坍塌等事故正警醒用户追求更健康、安全、高品质的产品。需求常伴随发展,即便是我们如今常见的玻璃棉、橡塑等保温材料,也是经历了时间的沉淀及需求的推动才逐渐成熟的,气凝胶同样如此。



3、气凝胶应用场景



部分人对气凝胶的认知可能还在初步认识阶段,其实气凝胶已经广泛应用在建筑、工业、新能源等领域,这些都是与我们生活息息相关的。







气凝胶具有隔热、保温、质轻等性能,满足建筑节能要求。在气凝胶复合材料的研发,气凝胶与其他材料合理结合后,人们能有效通过气凝胶复合材料实现建筑保温、隔热等需求,同时也进一步降低气凝胶的制备和使用成本。



在建筑领域,气凝胶涂料可应用于建筑的内外墙保温涂装。气凝胶涂装系统能阻止外界热量进入室内,减少空调等设备的使用能耗;在不同的季节都能减少屋内能量的损耗,起到保温隔热的效果,为用户带来更舒适的居住环境。



气凝胶涂料不但适用于普通建筑,还广泛应用在工业建筑的屋面中。比如尤特森工业建筑屋顶隔热JT-F系列涂料以多种无机纤维、纳米二氧化硅气凝胶填料等材料为主体,以水为分散介质,加入特殊粘合剂,经纤维松解、搅拌而制成的粘稠状浆体。可直接用喷涂或抹涂等方式覆盖于被保护的金属或其他材料表面,经室温或低温烘烤固化而形成高效保温作用的保护层。



另外,气凝胶涂料附着性好、施工方便等优势,也被广泛应用在工业窑炉内衬、冶金及炼化装置等设备中。气凝胶毡等制品也被应用在蒸汽管道等设备中做保温隔热处理。



此外,气凝胶复合绝热制品还应用在新能源动力电池的安全防护中。通过在电芯间和模块间的热隔离作用,防止因单一电芯的热失控造成电池整体运行异常。



实际上,气凝胶诞生于20世纪初了,本不属于最近发现的“新材料”,然而其各方面的优良特性使其受到广泛关注,值得我们不断研究、探索。我们期待未来会有更多气凝胶相关产品普板运用,为大家带来美好生活。

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来源:贤集网
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