隔熱保溫

一塊看似普通的黑色面料，在1500℃烈焰下竟能毫發(fā)無傷，面對強酸強堿依然不變“本色”，這么神奇的織物材料，你見過嗎？7月2日，走進位于嘉善上海人才創(chuàng)業(yè)園長三角新能源研究院的嘉興納科新材料有限公司實驗室，記者立刻被眼前的景象吸引了。 只見研發(fā)人員手中，一塊“長”著電線的織物被通上了電，短短20秒，測試儀器顯示，織物溫度已達到50度。“我們正在測試它為汽車后視鏡加溫除霧的功效。” 嘉興納科新材料有限公司總經(jīng)理庹凱泓口中的它，指的正是一種新型材料——特種柔性碳纖維材料。 說話間，庹凱泓拿起了一塊其貌不…

記者從中科院蘇州納米所獲悉，該所科研人員最近研制出一種“超級保溫材料”。相比普通的保溫材料，新材料可在極低與極高的溫度下長時間發(fā)揮隔熱保溫性能。它有望取代超細纖維，甚至顛覆羽絨，成為下一代保暖纖維的主要發(fā)展方向。相關(guān)研究成果已于近日發(fā)表在《美國化學(xué)學(xué)會·納米》（ACS Nano）上。這種新型“超級保溫材料”，是一種利用美國杜邦公司凱夫拉（Kevlar）纖維制成的氣凝膠。研究人員介紹，將凱夫拉纖維制成納米纖維分散液，再用濕法紡絲將分散液制成水凝膠纖維，最后采用特種干燥技術(shù)脫水，就可以相對簡易地制備出這種凱夫拉氣凝膠。實驗測試顯示，新材料能在零下196攝氏度至300攝氏度的范圍內(nèi)發(fā)揮防寒隔熱作用。

因防寒服裝對保暖性、輕便性以及功能化的要求越來越高，造成了對其基礎(chǔ)材料——保暖纖維的要求也越來越高。氣凝膠纖維具有孔隙率極高、密度超低等顯著特征，理論上是隔熱保溫效果最好的一種纖維，有望取代超細纖維、甚至顛覆羽絨，是下一代保暖纖維的最重要發(fā)展方向。但氣凝膠的高孔隙率特征也造成其制備面臨著極大挑戰(zhàn)。鑒于此，中國科學(xué)院蘇州納米技術(shù)與納米仿生研究所張學(xué)同研究員領(lǐng)導(dǎo)的氣凝膠團隊通過溶解杜邦TM的Kevlar纖維獲得納米纖維分散液，然后進行濕法紡絲、特種干燥等過程制備出了一種具有高孔隙率（98%）和高比表面積（240 m2/g）的凱夫拉氣凝膠纖維，如圖所示。 該氣凝膠纖維具有優(yōu)異的力學(xué)性能，可以任意彎曲

工業(yè)一直是我國能源消耗的大戶，鋼鐵、石化、電力等高耗能行業(yè)的能源消費占整個工業(yè)能耗比重的70%以上。而實現(xiàn)真正的工業(yè)節(jié)能降耗，耐高溫新材料、新技術(shù)的應(yīng)用勢在必行。2018年5月30日，在天津市節(jié)能協(xié)會主辦的“綠色節(jié)能新材料氣凝膠應(yīng)用技術(shù)論壇”上，天津摩根坤德高新科技有限公司發(fā)布的新型納米絕熱材料正面在1000多攝氏度的火焰噴射下，背面依然可以用手摸，優(yōu)異的耐高溫絕熱性能引起現(xiàn)場參會人員的陣陣掌聲。原來，這種新型材料之所以擁有神奇的絕熱性能是因為一種叫氣凝膠的物質(zhì)。通俗來說，氣凝膠不是膠，而是一種物質(zhì)形態(tài)，由90%以上的空氣和不足10%的固體構(gòu)成，可以承受相當(dāng)于自身質(zhì)量幾千倍的壓力。最早由美國斯

什么是二氧化硅氣凝膠？ 氣凝膠是目前世界上最輕、隔熱性能最好的固態(tài)材料。二氧化硅氣凝膠是以SiO2膠質(zhì)粒子為骨架而構(gòu)成的一種高比表面積、高孔隙率、低密度、極低熱導(dǎo)率的納米多孔材料。二氧化硅氣凝膠隔熱機理與應(yīng)用 SiO2氣凝膠的熱導(dǎo)率由三部分組成：氣態(tài)熱導(dǎo)率、固態(tài)熱導(dǎo)率、輻射熱導(dǎo)率?？諝夥肿拥钠骄杂沙叹?0nm左右，而SiO2氣凝膠中的孔道尺寸遠遠小于這一臨界尺寸（氣凝膠孔道尺寸大約為20nm），材料內(nèi)部就消除了對流，氣態(tài)熱傳導(dǎo)率就很低；且較低的密度又限制了稀疏骨架中鏈的局部傳播，使固態(tài)熱導(dǎo)率僅為無機玻璃態(tài)材料熱導(dǎo)率的1/500左右，因此，SiO2氣凝膠特殊的結(jié)構(gòu)使其成為理想的超級隔熱

日前，土木工程學(xué)院李惠教授課題組年輕教師徐翔、博士張強強、本科生俞祎康以第一作者身份在國際著名期刊《先進材料》（Advanced Materials）（2015年影響因子為18.96）發(fā)表了題為《自然干燥方法制備具有超彈性和可調(diào)節(jié)泊松比特性的石墨烯氣凝膠》的科研論文，徐翔和李惠教授為共同通訊作者，該校為第一作者和通訊作者唯一單位。為了在宏觀尺度上利用石墨烯的優(yōu)異特性，構(gòu)筑石墨烯的宏觀體結(jié)構(gòu)成為目前材料領(lǐng)域的研究熱點。在眾多石墨烯組裝體結(jié)構(gòu)中，石墨烯氣凝膠(GrapheneAerogel)是最引人注目的結(jié)構(gòu)之一。目前，三維石墨烯氣凝膠宏觀體的制備過程需要采用高成本、低產(chǎn)出、難操作的冷凍干燥技術(shù)或