Z nenehnim napredkom znanosti o materialih se je Airgel zaradi izjemno nizke toplotne prevodnosti, ultra lahke teže in odlične učinkovitosti toplote in zvočne izolacije postopoma razširil z višjega cenovnega razreda, kot sta vesoljska in vojaška industrija na vsakodnevna civilna področja. S postopnim zmanjševanjem proizvodnih stroškov in nenehno optimizacijo procesov se v številnih civilnih scenarijih pogosto uporabljajo materiali Airgel, kot so gradnja izolacije, zaščita pred hladnimi oblačili, izolacija domačih naprav, zaščita pred požarom itd., Ki kažejo velik tržni potencial in možnosti uporabe. Ta članek se bo osredotočil na več letalskih materialov, ki se široko uporabljajo na civilnem področju, in raziskovali njihove prednosti uspešnosti in praktične primere uporabe.
Zadovoljstvo
2. Scenariji osnovnih civilnih prijav
3. Proces in izzivi industrializacije
Airgel je ultra lahki trden material z nanoporozno strukturo. Zaradi izjemno visoke poroznosti in posebne mikrostrukture ima veliko edinstvenih lastnosti. Njegova toplotna prevodnost je tako nizka kot 0. 013-0. 025 w\/m · K, ki je ena od trdnih snovi z najnižjo toplotno prevodnostjo trenutno in ima odličen učinek toplotne izolacije. Hkrati je gostota Airgel izjemno nizka, do 3kg\/m³, kar je skoraj lažje od zraka. Poleg tega imajo sodobni materiali Airgel tudi dobro hidrofobnost in stabilnost in še vedno lahko ohranijo odlične zmogljivosti v različnih zapletenih okoljih, zaradi česar je v središču pozornosti na področju funkcionalnih materialov.
V zadnjih letih so se z napredovanjem "dvojnih ogljikovih" ciljev in vodenjem zelenih in nizkoogljičnih politik materiali Airgel postopoma širili z vesoljskega in vojaškega polja na civilni trg. Zahvaljujoč zmanjšanju stroškov, ki jih prinaša obsežna proizvodnja, in optimizacija jedrnih procesov, kot je nadkritično sušenje, je proizvodna tehnologija Airgel postala bolj zrela in prag uporabe se nenehno zmanjšuje. Danes se Airgel vedno pogosteje uporablja na številnih civilnih področjih, kot so gradnja izolacije, izolacija gospodinjskih naprav, funkcionalna oblačila itd., In postala je pomemben nov material za spodbujanje varčevanja z energijo in zmanjšanje emisij ter izboljšanje kakovosti življenja.
2. Scenariji osnovnih civilnih prijav
1. prihranki energije
Uporaba Airgel pri gradnji varčevanja z energijo se je oblikovala, zlasti v smislu toplotne izolacije in prihranka strukturne energije. Glede na izolacijo stene in strehe materiali Airgel postopoma nadomeščajo tradicionalne materiale, kot sta skalna volna in poliuretan. Ne le, da se debelino zmanjša za več kot 50%, ne da bi spremenili učinkovitost toplotne izolacije, ampak lahko učinkovito zmanjša tudi toplotno izgubo stavbe. Glede na primer petrokemijske industrije se lahko izguba toplote zmanjša za 34,6%. Pri uporabi visoko učinkovitosti oken z energijo, ki prihrani z energijo, lahko uporaba vmesne tehnologije Airgel Glass doseže dobro ravnovesje med optično prepustnostjo in zmogljivostjo toplotne odpornosti, kar močno zmanjša obremenitev klimatske naprave. Hkrati se Airgel uporablja tudi v izolacijski plasti talnega ogrevalnega sistema. S polaganjem tankih plasti lahko dosežemo hitrejše ogrevanje tal, celotno porabo energije pa se lahko zmanjša za do 30%, kar izboljša energetsko učinkovitost talnega ogrevalnega sistema.
2. Nova energetska vozila
Na področju novih energetskih vozil so materiali Airgel postali pomembna rešitev za varnost električnega sistema in optimizacijo zmogljivosti vozila zaradi svoje odlične toplotne stabilnosti in lahkih lastnosti. Če se uporablja za toplotno zaščito baterij, lahko Airgel zdrži temperature, ki presegajo 800 stopinj, pri čemer izpolnjujejo nacionalni varnostni standard 5- minutne zamude toplotne pobege v GB 38031-2020. Vključevanje kompozitnih materialov Airgel v strukturo strehe in vrat lahko doseže znatno lahka, hkrati pa izboljša vzdržljivost vozila. Poleg tega se Airgel uporablja tudi za notranjo izolacijo polnilnih pilotov, kar učinkovito preprečuje, da bi visoko temperaturno kopičenje povzročilo okvare komponent in izboljšanje varnosti in stabilnosti polnilnega sistema.
3. Zunanja oprema in funkcionalna oblačila
Lahke in učinkovite izolacijske prednosti Airgel v zunanji opremi je idealen funkcionalen material za ekstremna okolja. V profesionalni opremi, kot so polarne ekspedicijske obleke, lahko 1 cm debela kompozitna plast Airgel doseže izolacijski učinek tradicionalnih 5 cm debelih materialov, kar močno zmanjša težo oblačil in izboljša udobje nošenja. Airgel ima glede na oblačila za zaščito pred požarom odlično visoko temperaturno odpornost in zaostale lastnosti plamenov, ki lahko gasilcem zagotovijo varnejšo zaščito v visokotemperaturnih okoljih, kar učinkovito preprečuje opekline toplotnega sevanja in poškodbe toplotne prevodnosti.
4. Domače in dnevne potrebe
Airgel postopoma vstopa na tisoče gospodinjstev in postaja pomemben material za varčevanje z energijo gospodinjstva in izboljšanje varnosti. Na primer, v hladilnikih in zamrzovalnikih lahko uporaba izolacijskih plasti Airgel učinkovito zmanjša izgubo mraza, izboljša učinkovitost izolacije in s tem izboljša raven varčevanja z energijo. V sistemih za civilno ogrevanje se materiali Airgel pogosto uporabljajo tudi za izolacijo cevi, kar ne more samo preprečiti zmrzovanja in razpokanja ogrevalnih cevi pozimi, ampak tudi ohrani dobro toplotno učinkovitost v tanjših izolacijskih pogojih.
5. Pojavljajoča se potencialna polja
Z nenehnim razvojem tehnologije Airgel se njegov potencial uporabe na nastajajočih področjih še naprej širi. Glede na odvajanje toplote elektronske opreme se Airgel uporablja kot čipna in toplotna prevodna filmska materiala za pomoč mobilnim telefonom, prenosnikom in drugim napravam dosega učinkovitejši nadzor odvajanja toplote. V smeri vrhunske preobrazbe stanovanjske in vesoljske tehnologije je bila tehnologija izolacije Airgel, ki izhaja iz vesoljskih kapsul, presajena v stavbe višjega cenovnega razreda, kar zagotavlja letalsko-remije za nadzor termičnega okolja in varčevanje z energijo za rezidence, kar odraža razvojni trend "vesoljske tehnologije, ki služi preživljanju ljudi".
3. Proces in izzivi industrializacije
Čeprav ima Airgel pomembne prednosti pri uspešnosti, se njegova industrializacija še vedno sooča z izzivi v stroških, tehnologiji in standardih. Trenutno je cena Airgel-a še vedno 3-5 krat večja od tradicionalnih toplotnih izolacijskih materialov, ki je postala ena glavnih ovir za obsežno uporabo. Vendar pa naj bi se z optimizacijo procesa in napredkom obsežne proizvodnje stroški v prihodnosti znižali za več kot 60%.
Čeprav se pričakuje, da bo postopek sušenja atmosferskega tlaka nadomestil visoko strokovno nadkritično sušenje, je treba še vedno izboljšati stabilnost in konsistentnost izdelka. Hkrati je Airgel sam relativno krhek, njeno mehansko trdnost pa je treba izboljšati s kompozitno tehnologijo, da bi zadovoljili potrebe širšega obsega aplikacij.
Poleg tega na trenutnem civilnem področju primanjkuje sistematičnih industrijskih standardov, zlasti v smislu gradnje ravni zaščite požara in testiranja varstva okolja. Ni enotnega standarda. Vzpostavitev zvočnega standardnega sistema bo ključna podpora za spodbujanje širokega izvajanja materialov Airgel.
Če povzamemo, je industrializacija Airgel v pospešeni fazi. Le s usklajevanjem nadzora stroškov se lahko resnično uresniči tehnološki preboj in standardna gradnja na civilnem trgu.
Z nenehno rastjo globalnega povpraševanja po varčevanju z energijo in okolju prijaznimi materiali Airgel trg vstopa v obdobje hitrega razvoja. Glede na napovedi naj bi do leta 2025 svetovni trg Airgel presegel tri milijarde ameriških dolarjev, od tega bo tržni delež na Kitajskem presegel 40%, kar bo postalo temeljna sila globalne rasti. V prihodnosti bo Airgel, ki temelji na biografiji, postal pomembna tehnična smer. Novi Airgel Materiali, ki temeljijo na obnovljivih virih, kot sta celuloza in hitozan, ne samo da imajo odlične zmogljivosti, ampak so tudi bolj v skladu z varstvom okolja in trendi trajnostnega razvoja.
Hkrati so različne ugodne politike zagotovile dobro zemljo za široko uporabo Airgel. Fiskalne subvencije in standardi energetske učinkovitosti na področju zelenih zgradb so spodbujale visokozmogljive izolacijske materiale za nadomeščanje tradicionalnih izdelkov; Glede na nova energetska vozila je Airgel postal pomemben material za toplotno upravljanje baterij, ker izpolnjuje nacionalne obvezne varnostne standarde. Na splošno naj bi Airgel z dvojnim pogonom tehnološkega napredka in politične podpore pospešil svojo popularizacijo v več civilnih scenarijih in postal pomemben predstavnik nove generacije visokozmogljivih funkcionalnih materialov.
Airgel se premika od "črne tehnologije v laboratoriju" do obsežne civilne uporabe in dosega razvoj prestopnikov na področju materialov. Airgel s svojo odlično toplotno izolacijo, lahkimi in okoljskimi zmogljivostmi postaja strateško novo gradivo za podporo razvoju ključnih panog, kot so zelene zgradbe in nova energetska vozila, in je velik pomen za realizacijo "dvojnega ogljikovega" ciljev in trajnostnega razvoja. V prihodnosti je za promocijo popolne izvajanja še vedno treba sodelovati in inovacije med vsemi strankami v industriji, akademiji in raziskavami, osredotočiti se na nadzor stroškov in preboj v tehničnih ozkih grlih, pospešiti gradnjo standardnega sistema in pomagati Airgel resnično vstopiti na tisoče gospodinjstev in služiti zeleni prihodnosti.