最理想的新型节能和环保材料气凝胶介绍.ppt

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1、最理想的新型节能和环保材料——气凝胶1能源2000年（世界，%）2008年（世界，%）石油(百万吨）223.6(6.3%)375.7（9.6%)煤炭（同等于百万吨石油)667.4(28.5%)1406.3(42.6%）二氧化碳排放量（百万吨）6017.7（2006）9000（2020）超过美国能源和环保的需要气凝胶2什么是气凝胶？SamuelStephensKistler1931年发明最轻的固体：0.03kg/m3孔径率最高的纳米孔材料：90%～99.8%拥有最大比表面积：200-1000m2/g热导率最低的固体材料：TC=

2、12mW/mK隔热，透明，憎水，防震，隔音化学性能稳定：等同于玻璃（SiO2)改变世界的绿色材料3气凝胶隔热材料的优势面对能源短缺问题，建设节约型社会，减少热损失和能源浪费、提高热能利用效率具有重要意义，这势必需要大力发展隔热保温材料，广泛采用新型优质隔热保温材料，对我国国防、经济建设的健康、稳定发展具有重要的现实意义。4气凝胶隔热材料的优势－续SiO2气凝胶是一种新型轻质纳米多孔材料，具有低密度、高孔隙率、低热导率和低折射率，是一种新型高效隔热保温材料。纳米多孔SiO2气凝胶以其独特的结构可有效的阻止热量的传输的，常温常压

3、下热导率小于0.013W/m×K，比静止空气的热导率（0.026w/k·m）还低，是目前热导率最低的固体材料，可称为超级绝热材料.SiO2可在高温下稳定工作，最高使用温度可达1400℃，高温下不分解，无有害气体放出，属于绿色环保型材料5气凝胶隔热材料的优势－续纳米多孔SiO2气凝胶还具有极高的孔隙率、极低的密度、极低的声传播速度、极低的介电常数、极高的比表面积、透明等优异性能，在热学、光学、声学、微电子、石油化工、航空航天、节能建筑等领域具有十分广阔的应用前景。6气凝胶实例7气凝胶复合材料柔软绝热8气凝胶的结构特点纳米孔径的

4、多孔材料高达99.5%的成分是空气空气被困于纳米级孔穴中被困空气的对流传导远低于自由空气理想的绝热绝声材料高达99.5%的孔径率导致高达1000平方米/克的比表面积理想的载体和高効吸附剂9气凝胶性能展示气凝胶块状体10柔软型气凝胶复合体11气凝胶材料的生产工艺气凝胶材料反应物PrecursorH2OSolventCatalyst干燥水解成型部分原料循环使用，反应工程无环境影响12气凝胶的应用领域其他民用领域化工工业建筑工业石油工业运输工业原油泄漏航空航天国防13气凝胶与其它隔热材料的对比隔热材料热阻系数R（m2k/W)玻璃纤

5、维0.44Perliteloose-fill0.48Cardboard0.52纤维素0.52Moldedexpandedpolystryrene(EPS)0.65~0.70Extrudedexpandedpolystryrene(XPS)0.63~0.88Open-cellpolyurethanesprayfoam0.63Close-cellpolyurethanesprayfoam0.97Polyurethanerigidpanel1.10Polyisocyanuatesprayfoam0.76Foil-facedPoly

6、isocyanuaterigidpanel0.97~1.20气凝胶1.7614民用冰箱在美国每年有3亿平方英尺的绝热材料用于冰箱消耗20%民有电量主要绝热材料为polyureanefoam（R=0.63～0.97）,有害环境（产生温室効应，破坏臭氧层，然烧产生有毒物质）使用气凝胶（R=1.76）可以提高绝热效果，节约能源，保护环境。原油传输气凝胶已经应用于加拿大油田20mm气凝胶等同于102mmpolyurethane降低资料运输成本提高绝热效应气凝胶的市场个例气凝胶polyureanefoam15楼房建筑Daylightw

7、indowBasementWallshielding环境淨化气凝胶的市场个例-续16工业领域的应用在石化行业、化工行业和冶金行业中，管道、炉窑及其它热工设备普遍存在，用SiO2气凝胶及其复合材料替代传统的保温材料对它们进行保温，可以大大减少热能损失，提高热能利用率,还可以用作液态天然气罐和储油罐等,以及汽车，轮船，飞机等发动机，排气管的隔热17深海石油勘探的保温与隔热18输油管道的截面比较19液化气的生产，储存，运输及分销示意图20石油的生产，运输及分销所需隔热材料的比较21气凝胶隔热材料在石化企业的应用22气凝胶复合材料应

8、用在石油冶炼，储存和管道输送上安装示意图12345624气凝胶复合材料应用在暖气管道上的效果图125一层6mm厚的气凝胶复合材料可使热水管的温度从86度降到30度气凝胶复合材料在地下管道上的应用气凝胶复合材料可很容易地包裹在汽车的发动机上气凝胶复合材料包裹在轮船的发动机和排气管上气凝胶复合