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建筑节能涂料2015创新成果(三):工业化生产SiO2气凝胶及隔热保温涂料的应用

放大字体  缩小字体 发布日期:2016-01-13  来源:北京纳科世纪节能技术公司 天津恒实通公司  作者:赵石林,葛刚,张力,陈滨等  浏览次数:2209
中国新型涂料网讯:

什么是气凝胶?

气凝胶是最好的保温材料:折射率接近1,而且对红外和可见光的湮灭系数之比达100以上,迄今为止保温隔热性能最好的材料。

气凝胶是世界最轻的固体:目前最轻的硅气凝胶仅有3毫克/cm3,比空气重三倍,所以也被叫做“冻结的烟”。

气凝胶的导热性非常低:导热系数仅为0. 0130. 016W/ (m ·K)     800 ℃的高温下其导热系数为0. 043W/ (m ·K)。 

  
气凝胶

气凝胶应用于保温材料的特性

1、密度小、重量轻
    厚度1cm 的涂层相当于20cm 厚度的传统保温纤维效果;

2、环保、无污染
    气凝胶对人体无害,美国宇航局用它制作火星探险宇航服
    3、防火阻燃性能优良
    阻燃时间长,软化温度260℃以上。燃烧无明火无毒性烟雾

4、使用寿命长
    正常的条件下(-60-200),使用寿命大于8

气凝胶应用在当前遇到的问题:

1、气凝胶价格昂贵,令国内许多行业望物兴叹,难以承受。

2、核心工艺和制造技术被国外控制,依赖于进口。

气凝胶的研究突破:

经过赵石林、葛刚、张力、陈滨等专家的不懈努力,突破气凝胶核心技术。随着气凝胶纳米材料生产技术与生产方法的改进和提高,尤其是常压、常温法生产技术的出现,减少了生产的危险性、大大减少了生产时间,从而产品使用成本大大降低,使替代传统保温隔热材料成为可能。

气凝胶产品主要技术参数见下表:


 

 气凝胶反射绝热涂料原理

 通过低导热系数和高热阻来实现保温;

 其中的填料为SJN/FT纳米材料,其导热系数只有0.025W/mK,是普通硅酸盐导热材料的1/8,是纳米陶瓷材料的1/2


气凝胶反射绝热涂料原理图

气凝胶纳米涂料自主研发

在首席科学家赵石林博士带领下,经过多年与南京工业大学、天津大学、南开大学、国防科技大学等高校紧密合作,在气凝胶纳米涂料方面已先后取得多项发明专利,拥有先进的科研成果。

  

凝胶状                                                           粉状

建筑用纳米气凝胶反射隔热涂料产品性能与优势:

运用纳米技术+稀土元素,提高了对热辐射的反射性能;

采用水性无机粘结剂,增强了涂料耐热性、粘结性以及表面强度。

建筑用纳米气凝胶反射隔热涂料特点:

反射率高;

热阻效率高;

耐潮湿、耐腐蚀;

施工方便。

工业领域应用研究:

一、10m3原油储罐罐顶保温隔热节能改造:原油储罐罐顶一般无法做保温隔热处理,使用气凝胶纳米涂料后,效果对照如下。

 
10万 m3 原油储罐

10万 m3 原油储罐罐顶使用气凝胶涂料后对照表

数据表明:10万 m3 原油储罐罐顶使用气凝胶涂料进行保温隔热处理后,表面散热量大幅降低,节能降耗效果明显。改造投资回收期为1年左右。

二、乙烯加热炉上的节能降耗应用

使用气凝胶纳米涂料前后加热炉表面温度测试:



数据表明:数据表明,涂覆3mm厚气凝胶图层后,表面温度可下降至50-60 ℃。可产生100 ℃的温降,节能、降耗效果非常明显。

三、有效降低管罐体表面温度

   使用气凝胶纳米反射隔热涂料后,有效降低了罐体表面温度,球罐原先用来降温的喷淋水装置再未启动,节水,节电效果明显。
 


    此外,使用气凝胶纳米反射隔热涂料后,在阳光直射的夏季(4-9月份)可使建筑物、房屋顶表面温度下降10-20摄氏度。

 

以上资料由中国新型涂料网编辑整理。

 
 
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