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耐高温气凝胶隔热材料

近年来，伴随着中国经济转型升级以及节能降耗政策的持续大力推进，气凝胶材料以其优异的耐温和隔热性能，在多个民用领域具有迫切的需求，通过技术改进，解决了低成本气凝胶材料制备、并区别于军工领域的关键技术问题。如今气凝胶绝热材料的研究进行到哪一步？未来气凝胶绝热材料又将如何发展？了解以上问题前我们先来了解一下什么是气凝胶。

气凝胶是一种优质的高效隔热材料，具有极高的孔隙率，能够有效降低材料的固相热传导，其孔径主要分布在介孔范围内（2-50nm），有效抑制了气相传热。气凝胶材料根据组分的不同，主要可分为氧化物气凝胶材料、炭气凝胶材料（耐高温性可达3000℃）和碳化物气凝胶材料。下面小编介绍以上三种耐高温气凝胶隔热材料。

气凝胶材料概述：

气凝胶材料具备的高孔隙率以及纳米网络骨架相互连接所形成的介孔结构，决定了其具备极好的隔热性能，在高温催化剂载体、高温窑炉以及超高声速飞行器等军用和民用领域作为高效隔热材料使用。气凝胶材料具有隔热性、隔音性、非线性光学特性、过滤和催化特性等。

隔热特性：气凝胶材料的孔隙率达90%以上，同时气凝胶中的孔尺寸处于2-50nm的介孔范围内，这种特殊结构决定了其具备极佳的隔热特性，同时气凝胶材料在高温下又能保持其网络结构的完整性，不易发生高温烧结。

隔音性：硅气凝胶的低声速特性，使其成为一种理想的声学延迟或高温隔音材料。该材料的声阻抗可变范围较大(103-107kg/m2·s)，是一种较理想的超声探测器的声阻耦合材料。

非线性光学特性：硅气凝胶具有纳米网络量子点结构，利用化学气相渗透法掺Si及C60后，可以观察到很强的可见光发射，进一步利用硅气凝胶的结构以及C60的非线性光学效应，可进一步研制新型激光防护镜。

过滤与催化性质：纳米结构的气凝胶可作为新型气体过滤，与其它材料不同的是该材料孔洞大小分布均匀，气孔率高，是一种高效气体过滤材料。由于该材料特别大的比表而积，气凝胶在作为新型催化剂或催化剂的载体方面亦有广阔的应用前景。

耐高温气凝胶隔热材料应用：

航空航天领域：纳米孔气凝胶超级绝热材料可以用更轻的质量、更小的体积达到等效的隔热效果。这一特点使其在航空、航天应用领域具有举足轻重的优势。用作航空发动机的隔热材料，既起到了极好的隔热作用，又减轻了发动机的重量。

工业及建筑绝热领域：耐高温气凝胶隔热材料在工业及民用领域有着广泛和极具潜力的应用价值。首先，在电力、石化、化工、冶金、建材行业以及其他工业领域，热工设备普遍存在。工业节能中，纳米孔超级绝热材料也起着非常重要的作用，其中有些特殊的部位和环境，由于受重量、体积或空间的限制，急需高效的超级绝热材料。

储氢材料：炭气凝胶具有高比表面积、低密度、连续的网络结构且孔洞尺寸很小又与外界相通，具有优良的吸、放氢性能。据了解，美国能源部专门设立了机构，研究掺杂金属的炭气凝胶贮氢，并给予财政资助。

热电池领域：耐高温气凝胶隔热材料应用于电池隔热材料，可延长热电池的工作寿命，防止生成的热影响热电池周围的元器件。

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