基本信息
- 项目名称：
- 纳米多孔二氧化硅气凝胶高效隔热复合材料
- 来源：
- 第十一届“挑战杯”国赛作品
- 小类：
- 能源化工
- 大类：
- 科技发明制作A类
- 简介：
- 国际上首次采用高体积分数陶瓷纤维增强纳米多孔气凝胶，并在国内首次以钛溶胶形式引入二氧化钛红外遮光剂，发明制备了纳米多孔二氧化硅气凝胶高效隔热复合材料。材料综合性能处于国内领先水平，高温热导率、力学性能指标达到国际领先水平。 不同于传统隔热材料的微米孔结构，气凝胶复合材料为纳米孔结构(50nm)，由于纳米尺寸效应而具有超级隔热性能(热导率0.018W/m.K)。同时...(查看更多)
- 详细介绍：
- 1 基本思路: 本作品以陶瓷纤维为增强相，以硅醇盐和钛醇盐配制溶胶，混合形成纳米网络结构的凝胶后，采用超临界流体干燥脱除纳米孔中的溶剂，得到纤维增强纳米多孔气凝胶高效隔热复合材料。 2 创新点及优势: (1)采用高孔隙率、低密度、纳米孔径的整块气凝胶作为基体，实现材料极低的固体、气体传热特性。传统隔热材料为微米孔结构，与此不同的是，本材料为纳米孔结构，平均孔径...(查看更多)
作品图片
作品专业信息
设计、发明的目的和基本思路、创新点、技术关键和主要技术指标
- 1 作品设计、发明的目的 针对我国军用和民用领域对新型高效隔热复合材料提出的迫切需求，开发一种耐高温、轻质、高效隔热、良好力学性能和加工性能的纳米多孔二氧化硅气凝胶新型高效隔热复合材料，解决发展新型武器装备防隔热系统的重大技术难题，并为纳米多孔隔热材料在民用领域的广泛应用奠定坚实基础。 2 基本思路 以陶瓷纤维为增强相，以硅醇盐前驱体和钛醇盐前驱体配制溶胶，混合形...(查看更多)
科学性、先进性
- (1)材料超级隔热。(a)传统隔热材料为微米孔结构，与此不同的是，本材料为纳米孔结构，孔径20-50纳米，小于空气分子平均自由程(60纳米)，气体分子难以碰撞传递能量，因此具有极低热导率(0.018W/m.K)，突破了传统隔热材料的极限(空气热导率0.025W/m.K)。(b)传统红外遮光技术采用微米级颗粒，存在分散不均匀的缺点，本作品创新性地以溶胶形式引入红外遮光剂，分布均匀程...(查看更多)
获奖情况及鉴定结果
- 该作品在国际上首次以高体积分数陶瓷纤维增强纳米多孔气凝胶，并以钛溶胶形式引入红外遮光剂，制备出了具有超级隔热效果和良好力学性能的高效隔热复合材料，其综合性能处于国内领先水平，高温热导率、力学性能指标达到国际领先水平。材料在新型导弹等高端前沿领域获得了应用。
作品所处阶段
- 中试阶段
技术转让方式
- 与中国航天科工集团梅岭化工厂、二院二部各签定技术服务合同人民币12万元、224.4万元。
作品可展示的形式
- 实物、产品 图片
使用说明,技术特点和优势,适应范围,推广前景的技术性说明,市场分析,经济效益预测
- 纳米多孔二氧化硅气凝胶高效隔热复合材料具有超级隔热性能，同时具有耐高温、轻质、抗震动性好、可靠性高等优点；可进行机械、激光加工，安装操作方便；其制备周期短(＜7天)，产品批次稳定。 本技术能推广到诸多国防军工和民用隔热领域，如新型航天飞行器和导弹的防隔热结构、宇航服、飞机发动机、装甲车辆、军舰、核潜艇、鱼雷等，家用电器、工业加热设备、高温蒸汽管道、汽车发动机、建筑家...(查看更多)
同类课题研究水平概述
- 国外开展气凝胶隔热复合材料研究最具有代表性的属美国Aspen公司，该公司已成功将气凝胶隔热柔性复合材料批量应用在海底石油管道的隔热保温方面。Aspen公司的产品为柔性毡状，可任意裁剪，其密度为0.12g/cm3，常温热导率为0.0145W/m.K，600℃下热导率为0.035W/m.K，抗拉强度为0.088MPa。国内较早开展相关研究的有XX大学，目前与浙江纳诺高科合作，...(查看更多)
