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目前與國際上其他發(fā)達國家相比,我國在建筑節能上已落后于國際發(fā)展水平,那么怎么才能走出一條更快的路徑來(lái)追上國際的發(fā)展水平呢?最好的追趕方式就是發(fā)展新型的建筑材料,氣凝膠玻璃就是一種可以加快我國建筑節能領(lǐng)域發(fā)展的新材料。發(fā)展氣凝膠玻璃,就是在走一條國家自主創(chuàng )新的可持續發(fā)展道路。

目前,我國的建筑能耗所占比例是很大。而在建筑能耗中,透光部分玻璃的應用所產(chǎn)生的能耗比例又占很大份額,這也表明建筑玻璃的節能非常重要。根據節能玻璃在國內外發(fā)展情況來(lái)看,第一代為單腔中空玻璃,第二代為涂層+中空玻璃,第三代是多腔中空玻璃。而氣凝膠玻璃極有可能成為第四代節能玻璃。

2、氣凝膠的定義:

氣凝膠是一種固體物質(zhì)形態(tài),是世界上密度最小的固體之一。一般常見(jiàn)的氣凝膠為硅氣凝膠,也有碳氣凝膠存在。目前最輕的硅氣凝膠僅有3毫克每立方厘米,比空氣重三倍,所以也被叫做“凍結的煙”或“藍煙”。通常氣凝膠具有以下特性:

  • a、孔隙率很高,可高達99.8% ;
  • b、納米級別孔洞(20~100nm)和三維納米骨架顆粒(2~5nm);
  • c、高比表面積,可高達1000m2/g;
  • d、低密度,可低至0.003g/cm3;
  • e、氣凝膠獨特的結構決定了其具有極低的熱導率,常溫下可以低至0.013W/(m?K);
  • f、強度低,脆性大,由于其比表面積和孔隙率很大,密度很低,導致其強度很低。

3、氣凝膠的應用:

由于氣凝膠自身強度低、脆性大、孔隙率很大、密度很低所導致其強度很低,因此在應用上通常是生產(chǎn)成氣凝膠氈板材。

氣凝膠氈是把二氧化硅氣凝膠為主體材料,通過(guò)特殊工藝復合于增強性纖維中復合而成的柔性保溫氈。其特點(diǎn)是導熱系數低,有一定的抗拉及抗壓強度,便于保溫施工應用,屬于新型的保溫材料。

氣凝膠氈具有柔軟﹑易裁剪﹑密度小、無(wú)機防火﹑整體疏水、綠色環(huán)保等特性,其可替代玻璃纖維制品、石棉保溫氈、硅酸鹽纖維制品等不環(huán)保、保溫性能差的傳統柔性保溫材料。

氣凝膠氈特性:

  • 厚度:2mm, 3mm, 4mm, 5mm, 6mm, 10mm
  • 寬度:910mm、1500mm
  • 密度:180~220kg/m3
  • 適用溫度:-200℃–+1000℃ (同型號相關(guān))
  • 疏水性:絕對疏水(350℃以下)
  • 導熱系數:0.012 – 0.018w/m·k (25℃時(shí))

4、氣凝膠玻璃的生產(chǎn):

  • (1)對所需的浮法玻璃進(jìn)行預處理(磨邊、清潔等);
  • (2)從硅烷中獲得硅醇凝膠;然后,使硅醇凝膠進(jìn)入結晶和干燥過(guò)程,以便從凝膠中排除溶劑,整個(gè)過(guò)程均在一定壓力和溫度下進(jìn)行,可用電子計算機控制整個(gè)制備過(guò)程;
  • (3)采用溶膠凝膠二步法制備溶膠,澆注到預留一定間距的兩片浮法玻璃之間,靜置后形成與兩片玻璃合為一體的濕凝膠;
  • (4)將與兩片玻璃一體化的濕凝膠進(jìn)行超臨界干燥處理;
  • (5)將獲得的與兩片玻璃一體化的氣凝膠的四周用復合間隔體和密封膠固定和密封。

5、氣凝膠玻璃的特點(diǎn):

  • (1)熱穩定性和耐熱沖擊能力超過(guò)石英玻璃,即使在1300℃高溫狀態(tài)下將它放入水中,也不會(huì )破裂;
  • (2)比重很小,僅為 0.07-0.25g/cm3,是普通玻璃的幾十分之一;
  • (3)具有比礦物棉更好的隔熱保暖性能;
  • (4)不燃燒,是良好的防火材料;
  • (5)良好的隔音性能,比一般金屬和玻璃高4倍以上;
  • (6)能夠滿(mǎn)足大型超高型采光建筑要求,具有良好的隔熱、隔聲、抗紫外線(xiàn)功能;

一些比較關(guān)注玻璃行業(yè)的朋友可能會(huì )經(jīng)常聽(tīng)人提到氣凝膠玻璃。我們經(jīng)常會(huì )接觸到各種類(lèi)型的玻璃,但由于許多人對玻璃行業(yè)的了解并不夠深入,因而圍繞著(zhù)它產(chǎn)生了各種各樣的問(wèn)題。為了幫助大家更深一步了解氣凝膠玻璃有什么優(yōu)勢,解決大家的疑惑,我們編撰了這篇文章,希望能夠有所幫助。

氣凝膠玻璃有許多優(yōu)點(diǎn)卻是普通玻璃遠不及的:如熱穩定性和耐熱沖擊能力超過(guò)石英玻璃,即使在1300℃高溫狀態(tài)下將它放入水中,也不會(huì )破裂;它的比重很小,僅為 0.07-0.25g/cm3,是普通玻璃的幾十分之一;具有比礦物棉更好的隔熱保暖性能;它不燃燒,是良好的防火材料;還具有良好的隔音性能,比一般金屬和玻璃高4倍以上,氣凝膠玻璃的中間產(chǎn)物是氣凝膠體。較早的氣凝膠體是從硅膠中分離出來(lái)的。當然,也可從其他材料中獲得。例如,從剛玉、鎢、氧化鐵、氧化鋅、氧化錫、纖維素、硝化纖維素、動(dòng)物凝膠、瓊脂、蛋白、樹(shù)膠中都可獲得氣凝膠體。氣凝膠玻璃1977年首先由設在日內瓦的歐洲核研究中心研制。后來(lái),瑞典盧捷斯克大學(xué)也開(kāi)始研制。

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