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        央視曝光:隔熱節(jié)能新材料市場新寵


        來源:中國粉體網(wǎng)   黑金

        [導(dǎo)讀]  低成本、低能耗、高性能建筑隔熱材料的選擇。

        中國粉體網(wǎng)訊  日前,我國建材行業(yè)首次集中發(fā)布了近年來具有顛覆性、突破性、原創(chuàng)性成果的最新科技。其中包括水泥氣凝膠“超級材料”。




        隔熱節(jié)能新材料:水泥氣凝膠


        在建筑材料中有一種保溫材料叫氣凝膠。氣凝膠是一種以納米粒子或高聚物分子為骨架,具有三維網(wǎng)絡(luò)納米多孔結(jié)構(gòu)的輕質(zhì)固體材料,具有超低密度(密度最低為0.003g/cm3)、納米級孔徑(1~100nm)、低熱導(dǎo)率(0.013~0.016W/m·k)和高孔隙率(80%~90%)等優(yōu)良特性,在保溫隔熱和節(jié)能降耗等方面應(yīng)用廣泛。


        傳統(tǒng)隔熱材料和氣凝膠隔熱材料性能對比



        作為近年來化學(xué)領(lǐng)域新興技術(shù)之一,氣凝膠密度低、重量輕、隔熱性能優(yōu)異,但成本高昂,在建材領(lǐng)域一直難以普及。而新型建材——水泥氣凝膠有望破解這個(gè)難題。




        水泥氣凝膠的性能特點(diǎn)


        作為目前世界上應(yīng)用最廣泛的建筑材料,水泥因其高力學(xué)強(qiáng)度、良好的耐久性和抗高溫能力而被廣泛應(yīng)用在各類大型和超大型建筑中,如三峽大壩、港珠澳大橋等。然而,水泥原材料在制備過程中的兩磨一燒過程排放了大量的溫室效應(yīng)氣體,水泥行業(yè)的溫室氣體排放量約占全球溫室氣體排放的10%。因此,在保持水泥基材料良好的力學(xué)強(qiáng)度的同時(shí),集成優(yōu)異的隔熱性能并減輕環(huán)境負(fù)擔(dān)成為一項(xiàng)重要的挑戰(zhàn)。


        2023年2月,國家發(fā)展和改革委員會、工業(yè)和信息化部、生態(tài)環(huán)境部、國家能源局四部門曾聯(lián)合發(fā)布了《高耗能行業(yè)重點(diǎn)領(lǐng)域節(jié)能降碳改造升級實(shí)施指南(2022年版)》,指出水泥行業(yè)應(yīng)“推動采用氣凝膠等技術(shù),進(jìn)一步提升燒成系統(tǒng)能源利用效率”。


        水泥氣凝膠,正是一種以水泥為主要成分的新型氣凝膠。這種神奇新建材具有眾多優(yōu)良性能。


        安全無毒


        作為一種建筑材料,安全無毒是一個(gè)必要前提。這種水泥氣凝膠性能非常穩(wěn)定,即便長時(shí)間浸泡在魚缸里,也不會向水中釋放任何有毒物質(zhì),對魚兒的健康沒有任何影響。




        力學(xué)性能


        東南大學(xué)曾做過實(shí)驗(yàn),表示水泥氣凝膠在應(yīng)變較大時(shí),樣品微觀形貌并沒有明顯的開裂或破壞,保持了基本的層狀結(jié)構(gòu),展現(xiàn)了較高的延性,并且具有明顯的負(fù)泊松比現(xiàn)象,抗壓強(qiáng)度高。


        水泥氣凝膠雖然輕但強(qiáng)度和韌性好。一個(gè)半斤重的鋼球從50厘米的高處做自由落體,可以看到鐵球穩(wěn)穩(wěn)地落在上面,甚至沒有發(fā)生反彈跳躍。一個(gè)140斤左右的成年人站在上面,它也依舊穩(wěn)固,幾乎沒有發(fā)生形變。


        疏水性能


        水泥氣凝膠有著非常優(yōu)異的疏水性能,不管是水、咖啡或是其他液體,滴在表面,水珠就像在荷葉上一樣跳躍滾動,不會附著染色。哪怕是強(qiáng)酸、強(qiáng)堿也不會對它造成腐蝕。




        隔熱性能


        由于高孔隙率和均勻的層狀結(jié)構(gòu),水泥氣凝膠具有良好的隔熱性能,其導(dǎo)熱率低至0.020W/(m·K)。記者用1200多度的噴射火焰對著它噴上十幾秒,手貼在1.5厘米的氣凝膠薄板后面,幾乎感覺不到溫度的變化。如果我們的房屋采用這種材料作為保溫層,就可以減少熱傳導(dǎo),把空調(diào)或暖氣的能耗降低一半左右。


        吸聲性能


        水泥氣凝膠的三維層狀結(jié)構(gòu)具有易于控制結(jié)構(gòu)孔隙率和曲折度的優(yōu)勢,可以實(shí)現(xiàn)良好的隔聲效果。


        應(yīng)用前景


        新型高效的氣凝膠隔熱材料是目前最優(yōu)的節(jié)能隔熱新材料,是助力實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)的節(jié)能降耗新材料。


        水泥氣凝膠不僅性能優(yōu)越,解決了傳統(tǒng)建筑材料高力學(xué)性能和高隔熱性的矛盾,而且成本低。東南大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院院長佘偉表示:這種氣凝膠它的主要成分是價(jià)格低廉的水泥,所以它的成本只有常規(guī)氣凝膠的二十分之一,未來它在建材領(lǐng)域?qū)兄浅V闊的應(yīng)用前景。


        信息來源:央視新聞、東南大學(xué)學(xué)報(bào)、材料研究。


        (中國粉體網(wǎng)編輯整理/黑金)

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        作者:黑金

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