气凝胶技术交流会议问答记录

以水玻璃为硅源制备气凝胶的过程中钠离子等杂质离子对气凝胶的影响及工业制备方法？答：目前，工业上生产气凝胶主要应用于隔热保温方面。而以水玻璃为硅源制备气凝胶的过程中，由于水玻璃含有大量杂质离子（例如钠离子）对气凝胶的隔热保温性能、光学性能有严重影响，因此目前工业生产气凝胶一般选用有机溶剂（硅烷、硅脂、硅醚）为硅源。另一方为了减少杂质离子对气凝胶的影响一般选用含钠离子较少的硅溶胶为硅源制备气凝胶。如何增强气凝胶力学性能？答：一般提高气凝胶力学性能的方法有三种：一是对气凝胶表面羟基接枝从而形成更大链状结构或更大的空间结构或是在保证气凝胶原有结构的条件下掺杂其它物质，通过设计分子链设计它的力学性能。二是加入其它有机溶剂与气凝胶形成混联（例如聚脲气凝胶强度是普通气凝胶的100倍）三是加入纤维（碳纤维、玻璃纤维等）使纤维表面羟基与气凝胶表面羟基缩合形成相对稳定的化学键。气凝胶制品的市场应用？答：气凝胶是一种无规、多孔、连续的固体空间三维结构，具有比表面积大、隔热性能好、吸附性强及优越的光学性等。目前解决气凝胶材料性能和降低其生产成本，使其能够更加广泛应用于各个领域是不可避免的发展潮流。纳米陶瓷隔热毡的技术指标及性能参数？答：目前，我国还没有关于气凝胶的标准规定，我正在参与制定我国关于气凝胶及气凝胶材料的性能指标。目前纳米陶瓷隔热毡的技术指标主要表现在4个方面：导热系数、耐温性、掉粉情况、密度。性能参数：导热系数：工业生产基本控制在0.02-0.025w/(m.k)，国内较好的能做到0.015-0.02w/(m.k)。密度：纳米陶瓷隔热毡的密度与基料的密度有关。一般基料密度为130-150g/m3,气凝胶毡密度为150-180g/m3。掉粉:目前还未能完全解决掉粉问题。现在大多数采用物理法进行防掉粉处理。纳米陶瓷隔热毡相对于其他隔热材料的优势?答:传统的隔热材料分为三大类:有机发泡体、无机发泡体、纤维制品。传统材料存在的问题:1.有机发泡体易燃烧、不耐高温；2.无机发泡体易风化、易脆、强度低、导热系数高；3.纤维制品以岩棉为例遇水、遇碱会成粉状形成空鼓,不安全,使用寿命短。纳米陶瓷隔热毡的优势：导热系数低、材料质薄,节省空间、超级隔热、为无机材料不燃烧。在高温隔热条件下如何提高气凝胶的隔热性能？答：气凝胶传热机制主要有以下三个方面：1）.骨架传热；2）.辐射传热；3）.气体传热。辐射传热在温度高于400°C时红外辐射使气凝胶的导热系数急剧增加，降低辐射传热的方法主要通过反射来解决，通过加入遮光剂或吸收剂减少辐射传热，从而提高隔热性能。纳米陶瓷隔热毡的国内现状?答：近几年随着国内气凝胶生产技术的提高与完善，我国已制备出柔性好、导热系数低、适用温度范围广、A1防火、防水、不老化、吸附隔音、等优异性的气凝胶毡。气凝胶毡被应用于各个领域的保温隔热材料。气凝胶隔热毡板一年的市场份额在29亿美元左右，而我国现况每年市场份额只有不到2亿人民币，所以说在我国二氧化硅气凝胶隔热材料有很大的市场空间。纳米陶瓷隔热毡应用范围？答:纳米陶瓷隔热毡凭借着自身优异的性能被广泛应用于管道包覆保温防护、罐体保温隔热防护、家电隔热防护、汽车、消防器材等各个领域。纳米陶瓷隔热毡未来的发展方向?答：纳米陶瓷隔热毡未来的发展方向分为两个方面：研发方向和市场方向。研发方向：1）气凝胶高温疏水性的问题（600C能具有良好的疏水性）；2）纳米陶瓷隔热毡掉粉问题（通过气凝胶基团、纤维基团或加入其它有机基团的复合）；市场方向：根据气凝胶优异的性能制备出多元化产品，降低成本使其能更加广泛的应用于各个领域。波阻梯度材料（防爆板）防爆机理？答：波阻梯度材料（防爆板）的防爆机理主要体现在两个方面：一是波阻梯度材料（防爆板）特有的微观结构能够对爆炸时产生的力的作用进行消散；二是阻梯度材料（防爆板）良好的隔热性能能阻止爆炸产生的热能传递到金属表面，从而使金属表面温度低于金属脆性形变的温度。波阻梯度材料（防爆板）与其它防爆材料性能优势的对比?答：目前其它防爆材料有陶瓷防爆材料、金属复合防爆材料以及多功能复合防爆材料，但这些材料普遍都存在一些问题例如成本高、密度大、减震性能差，瓷防爆材料、金属复合防爆材料韧性差、防爆性能差等问题。而波阻梯度材料（防爆板）与其她材料相比具有防爆能力强（6mm气凝胶防爆板可承受8kgTNT产生的冲击波，对轻型装甲车辆顶部进行小当量爆破，可以做到无穿透，变形量小于5cm）、减震、防火、降噪（如经过防护后可以将90dB的噪音降低到小于70dB）、保温、成本低、密度低于（300kg/m3）等优异特性被应用于防爆材料。波阻梯度材料（防爆板）的应用领域?答：目前波阻梯度材料（防爆板）主要应用于车辆的减震、防爆、降噪隔音，民用设施的防火、防爆、减震，警用装备，船舶领域的防爆、降噪、隔热，电子行