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納米微孔超級絕熱材料

更新時間:2024-11-20

簡要描述:

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(tǒng)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)境沒有任何毒副作用,符合歐洲的環(huán)保要求。

產(chǎn)品廠地:上海市廠商性質(zhì):生產(chǎn)廠家瀏覽量:3312
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(tǒng)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機耐火粉料,納米顆粒之間的接觸為極小的點接觸,點接觸的熱阻非常大,使得材料的傳導(dǎo)傳熱效應(yīng)變的非常小。

  該產(chǎn)品由7至12納米的二氧化硅構(gòu)成,在內(nèi)部形成無數(shù)納米級微孔,并且含有高效紅外線反射成分,大限度地抑制了熱傳導(dǎo)、對流和輻射,具有比靜止空氣還低的導(dǎo)熱系數(shù)。該材料的隔熱保溫性能是傳統(tǒng)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的運動。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,輻射會變?yōu)闊醾鬟f的主要方式,并且會隨著溫度的進一步升高迅速增加。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,通過紅外線在顆粒表面的折射來工作,為了實現(xiàn)效果優(yōu)化,顆粒的尺寸接近紅外線波長。
  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(nèi)幾乎所有的孔隙都在100nm以下,因而材料內(nèi)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(nèi)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)的熱運動平均自由程都在70nm左右,當材料中的氣孔直徑小50nm時,孔內(nèi)的氣體分子就失去了自由流動的能力,而相對地附著在孔壁上,這時材料所處的狀態(tài)近似于真空狀態(tài),使材料無論是在高溫還是常溫下均有低于靜止空氣的導(dǎo)熱系數(shù)。
  3、材料具有很低的體積密度,低的體積密度能使材料內(nèi)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(jié)構(gòu)特點,表面硅原子容易和表面吸附水結(jié)合,保持氧的四面體配位,因此在納米二氧化硅的孔道內(nèi)壁存在大量的硅羥基,這些羥基一方面可用來固定活性基團,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(shù)大幅增加,而且還會造成在氣相二氧化硅內(nèi)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會導(dǎo)致納米孔結(jié)構(gòu)坍塌從而使得絕熱效果大打折扣。這嚴重制約其在怕潮設(shè)備中使用,同時,這對于材料在空氣環(huán)境中的保存、運輸及搬運也帶來很大不便。因此改進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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