SiO2气凝胶简介
                         
                        气凝胶是具有纳米网状多孔结构,空隙中充满气态分散介质的一种高分散固态材料。其孔隙率可达 99.8%,空洞尺寸小于 70nm,密度仅为空气的 2.75 倍,是当今世界轻的固体材料。气凝胶材料具有低导热系数、耐高温、不燃、超疏水性等特点。
                         
                        二氧化硅气凝胶是目前性能稳定、保温性能优良的气凝胶材料。其孔径尺寸低于常压下空气分子自由程,因此在气凝胶空隙中的空气分子失去了自由流动能力近似静止,从而材料处于近似真空状态,限制了对流换热。气凝胶纳米孔网格结构形成迷宫效应抑制了热传导。“较多的空隙路径”也将辐射效应降至低。在这三方面共同作用下,几乎阻断了热传递的所有路径,使气凝胶达到其它材料无可比拟的绝热效果。
                         
                        由于气凝胶具有的上述特点,使得它在航天国防率先获得了应用。随着技术的不断进步,商业化量产已经实现。 在石油、化工、热电、矿产、新能源、建筑、环保、物流等等领域蕴藏着广泛的应用前景。
 
1-200914164340623.png

气凝胶制品导热系数要求

分类温度类型导热系数W/(m·K)
                                         平均温度 25°C平均温度 300°C平均温度 500°C
I A 类≤ 0.021不作要求不作要求
IIB 类≤ 0.023A 类≤ 0.036不作要求
IIIS 类≤ 0.017B 类≤ 0.042不作要求
IV≤ 0.025不作要求A 类≤ 0.072 B类≤ 0.084
                         
注:❶ 上表摘自 GB/T34336-2017
                         
                               ❷ I 型,分类温度 200°C ;II 型,分类温度 450°C ;III 型,分类温度 650°C ; IV 型,由厂家标称分类温度 , 大于 650°C。
                         
                               ❸ 产品按导热系数分为 A 类、B 类、S 类。
                         
                         
气凝胶与传统材料导热性能对比
山东新朗华气凝胶绝热制品

 
                                            特性和型号                                             XLH100                                            XLH200                                            XLH300                                            XLH400                                            XLH500                                            XLH600
                                            产品厚度(mm)                                            3/6/10                                             3/6/10                                             3/6/10                                             3/6/10                                             3/6/10                                             3/6/10 
                                            宽度 (mm)                                             1500                                            1500                                            1500                                            1500                                            1500                                            1500
                                            长度 (m)                                             30-40                                             30-40                                             30-40                                             30-40                                             30-40                                             30-40
                                            使用温度 (℃)                                             -200~100                                             -100~200                                             -50~300                                            -50~400                                              -50~500                                             -50~650
                                            密度(kg/m3)                                            180+10                                             180+10                                             180+10                                             180+10                                             180+10                                             180+10 
                                            防火性能                                             A1
                                            憎水性能 (%)                                             99.8
                                            导热系数〔W/(m·K)〕                                            0.014                                            0.015                                            0.017                                            0.020                                            0.024                                            0.031 
                                            应用范围                                             保冷项目                                             建筑保温                                             化工管道                                            热力管道                                             供热管网                                            热电厂高温高压管道
                                 
山东新朗华气凝胶与传统材料的高温性能对比 
                             
                                         高温节能性高温防水性能防腐性能阻燃性能环保无毒性寿命安装效率
岩棉                                        ★★                                        ★                                        ★                                        ★★★                                        ★★                                        ★                                        ★★★
玻璃棉                                        ★★                                        ★★                                        ★★                                        ★★★★                                        ★                                        ★                                        ★
硅酸铝                                        ★★★                                        ★                                        ★                                        ★★★★                                        ★★                                        ★                                        ★★
聚氨酯                                        ★★                                        ★                                        ★★                                        ★                                        ★★                                        ★                                        ★★
纳米气凝胶毡★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★
                             
山东新朗华气凝胶与传统材料的低温性能对比
                             
                                         防火性能防水性能防腐性能重复使用性安装效率防撞击踩踏性
珍珠岩                                        ★★★                                        ★★★★                                        ★★★                                        ★★                                        ★★                                        ★★
泡沫玻璃                                        ★★★★                                        ★★★★                                        ★★                                        ★                                        ★                                        ★
                                        弹性橡胶                                        ★★                                        ★★★★                                        ★★★★                                        ——                                        ★★                                        ★
聚氨酯                                        ★★                                        ★★★★                                        ★★★★                                        ——                                        ★                                        ★★★
                                        纳米气凝胶毡★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★
山东新朗华气凝胶绝热制品用于低温蒸汽管道节能比较
 
                                 气凝胶 20mm+50mm 玻璃棉50mm硅酸铝+50mm玻璃棉
蒸汽介质参数1MPa \ 220°C \ 2.5t/h  1MPa \ 220°C \ 2.5t/h
线热流密度(W/m)127146
散热损失(%)                                 同样表面温度气凝胶方案比传统方案减少散热损失 13.4%
保温厚度                                 同样散热 20mm 气凝胶可替代 60-100mm 传统材料厚度降低 53%

山东新朗华气凝胶绝热制品用于高温蒸汽管道节能比较
 
300MW 机组主蒸汽管道(DN500),以下几种保温方案均能满足散热损失小于275.6W/㎡ 的要求。
                         
内层保温单位硅酸钙 140mm硅酸铝 60mm硅酸铝 150mm气凝胶 30mm气凝30mm
外层保温硅酸钙
90mm
玻璃棉
80mm
玻璃棉
110mm
面热流密度  W/m2256.5247.0254.9250.1206.3
线热流密度 W/m2655.6                                     646.9667.6592.1                                     527.3
与最大散热比较   %                                     -2%-3%0%-11%-21%
                         
结论:

1.保证相同面热流密度需要采取不同保温厚度,随着保温厚度减薄,散热面积减少,散热损失比传统方案最大降低11%。
                 
2.如果采取同样保温厚度,气凝胶保温性能好,散热损失比传统方案最大降低

Copyright © 2021备案号:鲁ICP备19020041号