氣凝膠實(shí)現低成本定制化生產(chǎn)

2015-08-0500：00：00來(lái)源：中國化工信息網(wǎng)

    中國航天科工集團三院306所(簡(jiǎn)稱(chēng)306所)上周傳出消息，其研制開(kāi)發(fā)出使用溫域覆蓋-100℃至2500℃的系列化、規?；瘹饽z材料，并可根據客戶(hù)需求對材料性能進(jìn)行調控定制。這不但解決了我國武器裝備的關(guān)鍵材料問(wèn)題，也在民用領(lǐng)域獲得了推廣應用。

    氣凝膠是一種具有納米孔結構的輕質(zhì)材料，是目前已知熱導率最低的隔熱材料。由于制備技術(shù)難度大，最初僅應用于宇航等特殊領(lǐng)域中。在306所科技人員的努力下，民用低成本氣凝膠材料生產(chǎn)線(xiàn)已建成，可以批量制備大尺寸、不同規格、性能可調的高檔氣凝膠保溫氈、柔性氣凝膠布料等產(chǎn)品，具備年產(chǎn)4萬(wàn)立方米氣凝膠柔性氈和50萬(wàn)平方米氣凝膠柔性布的產(chǎn)能。其核心專(zhuān)利“一種多組元氣凝膠復合材料及其制備方法”還獲得了2014年度中國專(zhuān)利獎優(yōu)秀獎。

    據介紹，306所的氣凝膠相關(guān)產(chǎn)品按照形態(tài)和用途分為氣凝膠構件、柔性氈、柔性布三大類(lèi)。氣凝膠構件一般是針對特定的使用需求，通過(guò)精細化設計并制備出來(lái)的?？蒲腥藛T通過(guò)調整配方及工藝，綜合平衡材料的隔熱性能、密度、可操作性、尺寸精度等各項技術(shù)指標，使構件具備最優(yōu)的綜合性能。例如，加入抗紅外輻射劑，優(yōu)選合適的增強纖維，使構件具有耐高溫、隔熱性能穩定、可機械加工等優(yōu)點(diǎn);采用特殊的表面處理技術(shù)和高溫后處理工藝，使材料的強度滿(mǎn)足精加工的要求，提高其抗高速氣流沖刷的能力。這些不同功能的構件已成功應用于國防裝備領(lǐng)域，推動(dòng)了相關(guān)裝備的升級換代。

    在氣凝膠構件技術(shù)的基礎上，他們深入開(kāi)展低成本技術(shù)研究，開(kāi)發(fā)出了氣凝膠柔性氈產(chǎn)品。該產(chǎn)品具有隔熱性能優(yōu)異、厚度可控、柔性好等優(yōu)點(diǎn)，可以連續化批量生產(chǎn)。產(chǎn)品的幅寬可達1.5米，長(cháng)度幾十至數百米不等。在相同成本條件下，其隔熱保溫性能優(yōu)于傳統材料60%以上。該產(chǎn)品已經(jīng)應用于熱力管路、高速鐵路車(chē)廂、大型艦船等保溫領(lǐng)域，未來(lái)有望推動(dòng)建筑節能、石油化工管道保溫、高溫爐體隔熱保溫等民用領(lǐng)域傳統隔熱材料的升級換代。

    科研人員還通過(guò)對隔熱型氣凝膠技術(shù)進(jìn)行功能拓展和材料改性，開(kāi)發(fā)出了氣凝膠柔性布。氣凝膠柔性布是一種新型面料，具有質(zhì)量輕、熱導率極低、柔韌性?xún)?yōu)異、平整度高、疏水透氣性和易用性良好等特點(diǎn)，適用于保暖服裝、鞋帽、帳篷等戶(hù)外用品和高溫電子電氣產(chǎn)品。目前，306所已經(jīng)完成了氣凝膠柔性布的中試生產(chǎn)以及氣凝膠保溫鞋的試制和初步推廣。