建筑设备-新材料—气凝胶玻璃

1、.建筑设备 - 新材料气凝胶玻璃气凝胶：气凝胶是世界上已知的最 的固体材料， 因其具有极低的 系数， 固耐用，耐高温、防爆等特点，在航空航天、国防 工、 色建筑、新能源、 境治理、太阳能 利用等 域有着广 的 用前景。美国、德国、法国、日本等工 先 的国家均投入巨 行研 。据介 ，到目前 止，世界上 有少数国家 有高端透明气凝胶核心技 ，并在航空航天、核技 、 工等 域得到 用，而民用 域 用 在起步 段。就 化而言， 国内外气凝胶制造商已大量生 出低端气凝胶 品， 但高端气凝胶 品目前 美国、瑞典等少数国家能 生 ，且尚未 化。我国突破：重量 水的十分之一、 超 保温 、 防火防爆、 隔音降

2、噪一种由中南大学研制的新型超 能气凝胶玻璃， 近日在我国首次 量 ， 填 了我国在气凝胶研 用 域的一 空白。中南大学以 斌博士 核心的 ， 10 多年研究，突破并掌握了高端透明气凝胶技 ，研制出“新型透明气凝胶材料”。气凝胶玻璃：气凝胶玻璃是一种新型建筑材料， 可以代替各种玻璃。 它可在 代科技和高科技 域得到广泛 用：如用做航天、航海的 窗；代替汽 的 化玻璃；在原子能和激光 域作 可透 各种射 的 构材料和做精密光学 器的光学元件等。 之，它可替代普通玻璃、有机玻璃、塑料并能在 三种材料 任的其他 域大 身手。性能特点：气凝胶玻璃有 多 点却是普通玻璃 不及的：如 定性和耐 冲 能力超

3、石英玻璃，即使在1300高温状 下将它放入水中，也不会破裂；它的比重很小， 仅为 0.07 0.25g/cm3 ，是普通玻璃的几十分之一； 具有比 物棉更好的隔 保暖性能；它不燃 ，是良好的防火材料； 具有良好的隔音性能，比一般金属和玻璃高4 倍以上，气凝胶玻璃的中 物是气凝胶体。最早的气凝胶体是从硅胶中分离出来的。当然，也可从其他材料中 得。例如，从 玉、 、氧化 、氧化 、氧化 、 素、硝化 素、 物凝胶、 脂、蛋白、 胶中都可 得气凝胶体。气凝胶玻璃1977 年首先由 在日内瓦的欧洲核研究中心研制。后来，瑞典 捷斯克大学也开始研制。 用 域：它可在 代科技和高科技 域得到广泛 用：如用做

4、航天、航海的 窗；代替汽 的 化玻璃； 在原子能和激光 域作 可透 各种射 的 构材料和做精密光学 器的光学元件等。 之，它可替代普通玻璃、有机玻璃、塑料并能在 三种材料 任的其他 域大 身手。 然在外形，透明度和染色方面 似普通玻璃。;.制备工艺：气凝胶玻璃的制备分两步。首先，从硅烷中获得硅醇凝胶；然后，使硅醇凝胶进入结晶和干燥过程， 以便从凝胶中排除溶剂， 整个过程均在一定压力和温度下进行，可用电子计算机控制整个制备过程。 1983 年，瑞典有了气凝胶玻璃生产企业，主要生产设备是高为 5 米、直径为 1 米的压力锅。它用于建筑，能使房屋既隔热又保暖； 若用于高层建筑时， 可取代一般幕墙玻璃

5、， 大大减轻建筑物自重和起防火作用。 实践证明，在两层普通玻璃中间夹一层气凝胶玻璃， 使传热系数从 3W/m2.K下降到 0.5W/m2.K。此外，气凝胶玻璃比所有无机材料的传播声音速度都慢。声音在空气中的传播速度为 340m/s，在水中的传播速度为 14001500m/s，在金属和普通玻璃中的传播速度为 500m/s，而在气凝胶玻璃中仅为 100 120m/s。气凝胶玻璃虽然具有许多优良的物理性能， 但由于价格比较高， 几何尺寸较小仅能达到（ 20 60）（ 2060）（ 2 3）cm，限制了它的使用范围。但随着科学技术不断进步，它会有广阔的发展前景。技术参数：气凝胶玻璃的主要技术参数如下。

6、密度：0.07-0.25g/cm3 ；导致系数：0.021W/m2 K；折射率： 1.015-1.055 ；气孔尺寸： 1020nm；声音传播速度：120m/s；声阻： 105104kg/m2.s ；耐热性： 1300；二氧化硅含量： 99.99%。经济性：2013 年 9 月 16 日，经湖南省科技厅组织专家评审鉴定，认为该项技术“居国际领先水平” ，具备产业化条件。 其中拥有独立自主知识产权核心技术主要包括：高端透明绝热气凝胶新材料技术， 快速超临界干燥工艺， 大尺寸完整透明气凝胶生产工艺。据卢斌介绍，经过两年的科技成果产业化孵化， 研发团队解决了从生产工艺到设备的大量工程化问题， 生产效

7、率与成品率问题， 成功开发出了第一代气凝胶节能玻璃。目前，这条气凝胶超节能玻璃高端规模化气凝胶生产线正式启动， 将推动绿色节能建筑在民用领域中的应用住房和城乡建设部科技与产业化发展中心副总工程师、 教授级高工屈宏乐表示，开发建成的气凝胶玻璃生产线可以生产大尺度高透明性气凝胶玻璃以及半透明性气凝胶玻璃，为建筑透明围护结构提供时尚、美观、节能、经济、适用的新型材料，其生产线整体处于国际领先水平， 缩小甚至拉平了我国与美国等少数几个发达国家在这一领域的差距。参考文献：（1） 龙军 . 中南大学研制出迄今最轻固体材料 . 硅谷 ，2013，（ 19）：78.（ 2） 杨习理 . 中南大学成功研制新型透明气凝胶材料 . 石油化工应用 ，2013，（ 11）： 127.;.（ 3） 崔勇 ; 王栋民 ; 张江涛 ; 李端乐 . SiO_2 气凝胶隔热材料的研究现状及在建筑中的应用 . 中国硅酸盐学会固废分会成立大会第一届固废处理与生态环境材料学术交流会论文集 ，2015，（ 19）： 78.（4）韩露 ; 袁磊 ; 于景坤 . SiO_2纳米孔隔热材料的研究进展. J;耐火材料 ;2012 ，02，（ 5） 吴利民 ; 段先健 ; 杨本意 ; 王跃林 . 气相二氧化硅的制备方法及其特性 .J;有机硅氟资讯 ;2004 ，06（6）曹志明 . 轻质