什么是氣凝膠？

★“零對流”效應：

氣凝膠的孔徑（20-50nm）小于空氣的平均自由程（70nm）故內部空氣無法自由流通。

★ “無窮熱隔板”效應：

氣凝膠的網絡骨架形成“無窮熱隔板效應”對熱輻射具有遮蔽作用。

氣凝膠復合材料

采用納米氣凝膠與玻璃纖維、陶瓷纖維等基材復合，將具有優(yōu)異性能的氣凝膠與柔性基材結合在一起，盡可能保留了氣凝膠輕質、隔熱等特性，并賦予了氣凝膠柔性與韌性。具備長使用壽命、強隔熱性能、高防火性能、優(yōu)機械性能的附加特點，廣泛應用于軍工航天、熱力管網、石油化工、新能源汽車、軌道交通、消費電子以及紡織品等領域。

政策支持

2020年聯(lián)合國大會上，我國提出碳達峰、碳中和的宏偉目標。推廣使用氣凝膠絕熱材料取代傳統(tǒng)保溫材料，對減少碳排放、實現(xiàn)雙碳目標具有重要戰(zhàn)略意義。

氣凝膠材料作為基礎性戰(zhàn)略前沿新材料，是國家重點發(fā)展的新材料之一，國家已陸續(xù)發(fā)布多項政策文件支持氣凝膠產業(yè)的工業(yè)化應用。

2021年9月22日，《中共中央 國務院關于完整準確全面貫徹新發(fā)展理念做好碳達峰碳中和工作的意見》（中發(fā)〔2021〕36號文）正式發(fā)布，為做好碳達峰、碳中和工作提出了指導性意見，“加快先進適用技術研發(fā)和推廣，推動氣凝膠等新型材料研發(fā)應用”。

應用案例

對于工業(yè)管道及設備保溫，相較于傳統(tǒng)保溫棉方案，氣凝膠方案具有安全、環(huán)保、節(jié)能、高效的特點。

以某中高溫工業(yè)蒸汽管道為例，架空敷設，蒸汽溫度465℃，壓力5.3Mpa，流量60t/h，管徑DN250，原使用150mm的硅酸鋁保溫，設計使用氣凝膠絕熱氈對比保溫效果如下：

使用150mm厚的硅酸鋁和使用60mm的氣凝膠絕熱氈的熱量損失相比較，使用氣凝膠方案的節(jié)能率可達40%以上。

兩種方案對比計算，相對于硅酸鋁方案，按每公里管長計算，氣凝膠方案年節(jié)能量及收益如下：

按常年8000h運行計算，熱價70元/GJ計算。

氣凝膠材料因為其使用壽命長且安全高效，在時間周期較長的情況下能為客戶創(chuàng)造更大的經濟價值。按硅酸鋁的有效使用壽命為3年，氣凝膠氈有效使用壽命為15年計算：15年間，使用氣凝膠絕熱氈比使用硅酸鋁氈減少4次布置，氣凝膠絕熱氈的總投資比傳統(tǒng)材料總投資減少約55%。平均每年節(jié)省9.177萬元的材料與施工成本；采用氣凝膠氈比采用硅酸鋁每年可獲得36.215萬元的收益，1.7年可收回使用氣凝膠氈多出的投資。在氣凝膠材料使用壽命期內（以15年為例），管線使用氣凝膠絕熱節(jié)能材料可為用戶累計創(chuàng)造36.215萬元*13.3年≈481.659萬元的額外經濟效益。

從氣凝膠材料全生命周期的角度考慮，氣凝膠方案較傳統(tǒng)保溫棉方案減少了維護更換次數(shù)，從而減少了管道保溫運維的成本，同時具有節(jié)能效果，為客戶創(chuàng)造更大的經濟效益，也很大程度上為企業(yè)降低了運行管理成本，提高運行管理水平。

同時，由于氣凝膠材料獨特的疏水透氣性，可最大程度的避免保溫層下的腐蝕現(xiàn)象（CUI）。

氣凝膠絕熱氈是工業(yè)管道保溫、儲罐保溫、汽車防火隔熱材料和建筑保溫等領域理想的隔熱保溫材料。