气凝胶具备高比外貌积、高空地率等非凡的微不雅布局特色，化学机能不变、导热系数低、耐高温、使用温度规模广、寿命长。最近几年来，中国、美国、欧洲等国度以及地域的研究职员经由过程革新气凝胶制备工艺，开发出生物资基气凝胶等多种新型气凝胶。

气凝胶是一种超质料，它很是轻，纵然把一块气凝胶放于花蕊上也不会将其压弯。今朝，各类各样的气凝胶被开发出来，它们或者柔软或者坚硬，或者导电或者绝缘，运用范畴广泛。1月10日，中铁一局集团有限公司暗示，河南省新乡蒸汽管网工程周全经由过程验收。蒸汽管网对于防腐、保温要求极高，其管道选用了高温离心博璃棉及纳米气凝胶复合保温质料。工程技能卖力人汪惺说，纳米气凝胶隔热效果是传统隔热质料的����Ϸapp2 5倍，可极年夜提高施工品质以及施工效率，降低施工成本。

作为今朝已经知导热系数最低、密度最小的固体质料，气凝胶堪称是质料范畴的 隔热王者 ，并已经于航天、石化等范畴运用。好比 天问一号 探测器策动机与火星车外貌、 长征五号 遥四运载火箭策动机高温燃气体系隔热、嫦娥四号探测器热电池防护等都运用了气凝胶。于我国提出 双碳 方针后，跟着技能的不停立异，气凝胶的运用场景也于进一步扩展。

具备耐高温、高弹性、强吸附等特征

气凝胶是一种纳米级的多孔固态新型质料，所有孔的体积合起来占整个气凝胶体积的绝年夜大都，以至可以到达99％以上，具备高比外貌积、高空地率、纳米级孔洞、低密度等非凡的微不雅布局特色，化学机能不变、导热系数低、耐高温、高弹性、强吸附、防水效果好、使用温度规模广、寿命长。

可以把气凝胶理解成多孔海绵的一个纳米版。 气凝胶范畴技能专家王贝尔说，其孔径于20纳米至50纳米之间。而空气份子巨细约为70纳米，年夜在气凝胶孔隙的直径，是以空气于气凝胶上流动效率极低，加之气凝胶自己比热容很高，热辐射通报能降到最低，于是具备很好的隔热机能。

气凝胶重要分为有机气凝胶、无机气凝胶以及无机 有机杂化气凝胶三类。此中，有机气凝胶因此有机物为主体，包孕单质气凝胶、氧化物气凝胶以及硫化物气凝胶等。无机气凝胶则因此无机物为主体，重要包孕酚醛气凝胶、纤维素气凝胶、聚酰亚胺气凝胶、壳聚糖气凝胶和壳聚糖 纤维素气凝胶等。无机 有机杂化气凝胶可哄骗无机物以及有机物各自上风，实现气凝胶非凡的功效化。

《科学》杂志2021年将气凝胶列为十年夜热点科学技能之一，并称其为 可以转变世界的多功效新质料 。王贝尔说，气凝胶是《科学》杂志评比出的十年夜新质料中，独一一个已经年夜范围落地在现实贸易场景的质料。

气凝胶的制备工艺重要分为两步，即经由过程溶胶 凝胶历程制备凝胶，再哄骗必然的干燥要领将凝胶内的液态物资替代为气态，从而制患上气凝胶。

无数据显示，于气凝胶行业的成本布局中，打造成本约占45%。姑苏锦富技能株式会社董事长助理郑松说，降低气凝胶成本是行业正于起劲的一个标的目的，今朝重要路径之一是主动化产线的落地，而成本降低将会打开更多的运用场景。

生物资基气凝胶成研究热门

据中国石油管道科技研究中央评估，以350摄氏度蒸汽管道的保温运用为例，比拟在传统保温质料，气凝胶的保温层厚度可削减2/3，节省能耗40%以上，每一千米管道每一年可削减二氧化碳排放125吨。

数据显示，2021年油气范畴对于气凝胶的需求占总需求量的56%，还有18%用在工业隔热、9%用在修建制作、8%用在交通运输。国度新质料财产成长战略征询委员会于《2022气凝胶行业研究陈诉》中指出，于新能源汽车蓄电池芯模组中接纳气凝胶阻燃质料，可将电池包高温耐受威力提高至800摄氏度以上。跟着新能源汽车财产等的成长，气凝胶于新能源汽车及储能行业运用场景广泛，需求量无望连续晋升。

气凝胶成长迅速。国务院成长研究中央国际技能经济研究所阐发员李维科说，最近几年来，中国、美国、欧洲等国度以及地域的研究职员经由过程革新气凝胶制备工艺，开发出生物资基气凝胶、石墨烯气凝胶、聚合物气凝胶等多种新型气凝胶。值患上一提的是，生物资原料来历广泛、成本低廉、碳源富厚，哄骗生物资原料制备环保型多孔碳纤维气凝胶是一种经济、可连续的出产体式格局，是以今朝生物资基气凝胶同样成为研究的热门。

好比中国科学技能年夜学俞书宏院士团队研发出超弹性纤维素气凝胶，该纤维素气凝胶从室温到零下196摄氏度，都体现出不随温度变迁的超弹性、优秀的抗疲惫性等，于顽劣情况中具备伟大的隔热潜力。且制备中所使用的质料均为生物资原料，无望解决能源密集型技能以及石化质料酿成的情况污染问题，是传统不成再气愤凝胶的抱负替换品。

中国林业科学研究院木料工业研究所卢芸研究员团队以木料为基质，将有机、无机气凝胶与木料骨架基体复合，创始了第三代木质纤维素气凝胶。经由过程对于木料及生物资烧毁物纤维素的调控，将纤维素比外貌积提高了7个数目级，对于油污吸附威力高达自身品质的75 300倍，体积用量缩减50% 75%，可降解、可再生。

气凝胶成长驶入 快车道

气凝胶的成长获得国度政策的连续撑持。2014年以及2015年，国度发改委持续两年将气凝胶列入《国度重点节能低碳技能推广目次》，最先对于气凝胶举行开端推广运用；2018年6月气凝胶被列入建材新兴财产；同年9月，第一个气凝胶方面的国度尺度《纳米孔气凝胶复合绝热成品》发布；2020年，《气凝胶保温隔热涂料体系技能尺度》启用；2021年，《中共中心、国务院关在完备正确周全贯彻新成长理念做好碳达峰碳中以及事情的定见》提出，鞭策气凝胶等新型质料研发运用。

跟着气凝胶运用技能不停成熟，气凝胶成长进入 快车道 。不外，李维科说，今朝气凝胶研究仍存于一些问题，好比气凝胶于高温前提下热导率增加较快，与纤维等加强基体质料的黏结性较差；出产历程中会用到很多无机溶剂，轻易形成情况污染；气凝胶难以收受接管哄骗，倒霉在可连续成长等。

此外，气凝胶出产成本昂扬，产物价格昂贵。《2022气凝胶行业研究陈诉》指出，气凝胶的出产成本重要集中于原质料硅源、装备折旧及能耗方面。有用降低成本既依靠在制备工艺的冲破，也需要经由过程低成来源根基质料的年夜范围财产化来实现。

气凝胶是稀有的可以同时满意防火、防水、隔热、隔音等多种需求的质料。李维科说，气凝胶的成长以及运用仍旧处在不停摸索的历程，将来的研究标的目的重要集中于开发纤维素气凝胶、石墨烯气凝胶、钙钛矿布局气凝胶、非金属单质气凝胶等新型气凝胶上。

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