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納米微孔超級絕熱材料

更新時(shí)間:2021-08-18

簡(jiǎn)要描述:

納米微孔超級絕熱材料是一種新型的隔熱保溫材料,比傳統陶瓷纖維板保溫性能好4倍,不含石棉和陶瓷纖維,對人體和環(huán)境沒(méi)有任何毒副作用,符合歐洲的環(huán)保要求。

產(chǎn)品廠(chǎng)地:上海市廠(chǎng)商性質(zhì):生產(chǎn)廠(chǎng)家瀏覽量:1656
加工定制

納米微孔超級絕熱材料是一種新型的隔熱保溫材料,比傳統陶瓷纖維板保溫性能好4倍,不含石棉和陶瓷纖維,對人體和環(huán)境沒(méi)有任何毒副作用,符合歐洲的環(huán)保要求。該產(chǎn)品采用特殊的納米級無(wú)機耐火粉料,納米顆粒之間的接觸為極小的點(diǎn)接觸,點(diǎn)接觸的熱阻非常大,使得材料的傳導傳熱效應變的非常小。

  該產(chǎn)品由7至12納米的二氧化硅構成,在內部形成無(wú)數納米級微孔,并且含有高效紅外線(xiàn)反射成分,大限度地抑制了熱傳導、對流和輻射,具有比靜止空氣還低的導熱系數。該材料的隔熱保溫性能是傳統材料的3至4倍,是一種理想的耐高溫型隔熱材料。

  為了增加材料的強度,納米絕熱保溫材料中添加了紅外遮光劑是一種礦物氧化物粉末,可以使其有能力阻止紅外線(xiàn)的運動(dòng)。物體表面損失的熱輻射與溫度的四次方成正比,當溫度在100℃以上時(shí),輻射會(huì )變?yōu)闊醾鬟f的主要方式,并且會(huì )隨著(zhù)溫度的進(jìn)一步升高迅速增加。礦物氧化粉末的微小顆粒在納米微孔材料中被均勻地分散,通過(guò)紅外線(xiàn)在顆粒表面的折射來(lái)工作,為了實(shí)現效果優(yōu)化,顆粒的尺寸接近紅外線(xiàn)波長(cháng)。
  納米絕熱保溫材料獲得超絕熱性能的原因有三方面:
  1、材料內幾乎所有的孔隙都在100nm以下,因而材料內部的反射界面和散射微粒增加,從而大幅度地降低了熱輻射吸收能力,使材料具有優(yōu)良的絕熱性能。
  2、材料內大部分(80%以上)的氣孔尺寸都小于50nm,使材料處于近似真空的狀態(tài),空氣中主要成分(氮氣和氧氣)的熱運動(dòng)平均自由程都在70nm左右,當材料中的氣孔直徑小50nm時(shí),孔內的氣體分子就失去了自由流動(dòng)的能力,而相對地附著(zhù)在孔壁上,這時(shí)材料所處的狀態(tài)近似于真空狀態(tài),使材料無(wú)論是在高溫還是常溫下均有低于靜止空氣的導熱系數。
  3、材料具有很低的體積密度,低的體積密度能使材料內部氣體的體積較大,有利于提高材料的絕熱性能。
  納米微孔超級絕熱材料是以氣相二氧化硅超細粒子為主體,通過(guò)添加補強用增強纖維物質(zhì)和粘合劑等物質(zhì),經(jīng)充分攪拌混合后,采用模壓工藝進(jìn)行加壓模制,經(jīng)由高溫焙燒制得納米介孔絕熱材料。但氣相二氧化硅雖然具有優(yōu)良的隔熱性能,但由于其本身結構特點(diǎn),表面硅原子容易和表面吸附水結合,保持氧的四面體配位,因此在納米二氧化硅的孔道內壁存在大量的硅羥基,這些羥基一方面可用來(lái)固定活性基團,賦予納米介孔材料新的性能。
  另一方面,大量端羥基的存在,加上它本身具有高度孔隙率,孔隙率高達60~90%,使得納米介孔材料對環(huán)境濕度非常敏感,極易吸收空氣中的水分及潮氣。吸收的水分不僅可以使氣相二氧化硅的介電常數大幅增加,而且還會(huì )造成在氣相二氧化硅內部產(chǎn)生較強的毛細管表面張力,當這種表面張力達到一定程度時(shí)會(huì )導致納米孔結構坍塌從而使得絕熱效果大打折扣。這嚴重制約其在怕潮設備中使用,同時(shí),這對于材料在空氣環(huán)境中的保存、運輸及搬運也帶來(lái)很大不便。因此改進(jìn)以氣相二氧化硅為主要材料的微孔絕熱材料,使其具有優(yōu)異的疏水性能成為研究的方向。

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