听说过“神奇材料”气凝胶吗?3毫米纤维就可抵御-180℃极寒

24.09.2020  20:05

什么是气凝胶?可能有人听说过,但却不知道它的神奇之处。打个比方,冬天我们保暖最常见的就是羽绒服,但衣服内层只需3毫米气凝胶纤维,就能抵御-180℃的极寒,是羽绒服的数倍。

如今,这种神奇材料气凝胶生产线落户重庆,系列产品将投放全球市场。

9月23日,由中科润资(重庆)节能科技有限公司投资打造的气凝胶产业基地项目一期工程,在重庆合川工业园区试运行投产,双方将联手打造气凝胶产业集群、建设气凝胶之都。

可为锂电池阻燃还能保温隔热

专家现场普及,让我们一起来“涨知识”。

这种新材料虽然是固体,却无比轻盈,看起来好像一股袅袅的蓝烟,被誉为“固态烟”。这就是目前世界上密度最小、重量最轻的固体材料——气凝胶。

不仅如此,气凝胶还是性能极好的绝热保温无机材料。在航空航天、军用装备、交通运输、建筑节能、石油化工、电池储能、船舶车辆、精密仪器、环保、冰箱冷库、电力冶金、户外服装帐篷等领域,气凝胶也能“大显身手”。

我们常见的锂电池,也有气凝胶的身影。在我们的生活中,小到钮扣电池和手机,大到新能源汽车,锂电池的应用已经非常普遍。如何提高锂电池的安全性?气凝胶出手了。通过在电池仓内壁附着一层气凝胶绝热毡,当电池仓内产生火花时,就可以有效延缓和控制;当外部发生火灾时,也可以阻挡热量传导到电池仓内部,延缓电池爆炸起火的时间,争取更多逃生机会。

鲜花、海鲜、水果……这些物品保鲜度很重要。如何满足长周期、低能耗的保鲜储运?传统的保鲜箱是由聚气酯材料制成,而气凝胶保鲜冷库所用材料厚度更薄,可以节能75%,保鲜效果也大大提升。

之前说到的保温,也是用途比较大的。能抵御极寒的气凝胶纤维,常常会用在防寒服上,在南极科考、登珠峰等应用广泛。爱美的妹妹,冬天穿上气凝胶纤维制作的丝袜,也不会再“美丽冻人”了哟!

打破西方国家“卡脖子”垄断

今年3月,中科润资科技股份有限公司与重庆合川区政府签订合作协议,在合川投资12亿元建设气凝胶产业基地,建设年产1200吨气凝胶粉粒原材料、1000万平方米气凝胶绝热保温毡、1000吨气凝胶相变材料、300吨气凝胶改性聚脲生产线,同时将于2021年底前建成工程技术中心。

经过6个月奋战,气凝胶产业基地一期于9月23日试运行投产。这也是重庆首个重大气凝胶产业项目投产达效。

目前,已开发出了气凝胶绝热保温毡、绝热保温毯、保温隔膜、气凝胶保温板、气凝胶混凝土、气凝胶玻璃、气凝胶涂料等十几个门类的系列产品,广泛用于LNG气体冷藏防火保温、船舶、电力、冷链物流、远洋捕捞、暖通、石油石化、锂电池安全防护、建筑材料、特种服装、纺织材料、装备制造、交通运输等多个产业领域。

“我们突破气凝胶深度开发、大批量生产的关键技术,在气凝胶基础原材料领域打破西方国家‘卡脖子’垄断“,中科润资科技股份有限公司下属的中科润资(重庆)节能科技有限公司董事长白元宇介绍,在重庆合川投产后,将推出以气凝胶纳米绝热材料为核心的系列产品,助力产业升级换代和节能减排。

中科润资在合川已建成气凝胶产品应用展厅,展示气凝胶材料的不同应用场景,以此逐步吸引集聚行业研发、生产等资源,携手合川着力打造气凝胶产业的创新链、产业链、人才链、政策链、资金链等全产业链条。

  “培育千亿级气凝胶产业集群,建设气凝胶之都,是合川区聚焦新材料要做的一篇大文章”,合川区政府相关负责人表示,新材料产业是国民经济战略性、基础性产业,将打造以气凝胶产业基地建设项目为基础的新材料产业集群,通过建设气凝胶全产业链来引领气凝胶产业发展。

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这3个趣味小实验 让你秒懂气凝胶

现场,技术人员还通过“火烧秋叶”、“滚动的水珠”、“抵御极寒”3个趣味小实验,看了视频你就能”秒懂“气凝胶的作用。

趣味实验一:火烧秋叶 

*实验特性:阻燃隔热性能

技术人员用两枚鲜嫩树叶,分别展示在阻燃隔热的气凝胶毡、普通材料保护情况下,遇到火焰会呈现的状态。

被白色气凝胶毡保护的树叶,在酒精灯火焰的炙烤下,没有发生什么变化,树叶仍呈鲜绿色,没有变色、焦糊的迹象。

但在普通材料上的树叶,已呈现烧焦模样。由此看出,在隔热阻燃的气凝胶毡保护下,即使是娇嫩的绿叶,也依然可以完好无损,完好依旧。

趣味实验二:滚动的水珠 

  *实验特性:绝热性能和疏水性能

实验中,技术人员把水珠滴在酒精灯加热的铁勺中,水珠快速蒸发。

而裹上气凝胶粉粒的水珠,形成了一层保护膜,在铁勺中没有明显蒸发迹象,说明气凝胶具有良好的绝热疏水性。

趣味实验三:抵御极寒

实验特性:保暖防寒

视频中,我们可以看到实验前防寒服内测试温度是26℃,在经过零下180℃的液氮喷射后,防寒服外已经结了一层薄薄的冰霜,但是防寒服内的温度却是29℃,说明气凝胶具有良好的抗寒保温功能。

上游新闻·重庆晨报记者 蒋艳

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