納米氣凝膠氈作為一種新型的保溫隔熱產(chǎn)品已經(jīng)在不知不覺中走入了各個行業(yè)，提及納米氣凝膠氈，通過這個名字，我們就能了解到納米氣凝膠氈和氣凝膠有著必然的聯(lián)系，是的，它的主要材料就是Si02氣凝膠，在氣凝膠中，又以Si02氣凝膠為主要研究對象，Si02氣凝膠具有低體積密度、低導(dǎo)熱系數(shù)等優(yōu)點(diǎn)，目前在節(jié)能建筑、鋼鐵、航天航空和石油化工等領(lǐng)域，被譽(yù)為“神奇的材料”。

說它是“神奇的材料”，這是因?yàn)槠浜穸葍H為傳統(tǒng)材料的幾分之一，但是隔熱效果卻比傳統(tǒng)的隔熱材料優(yōu)越2-5倍，而且壽命更長。除此之外，其疏水性和防火性也特別好，倍受客戶歡迎也就不足為奇了。為什么納米氣凝膠氈有這樣好的效果呢，這要從Si02氣凝膠的結(jié)構(gòu)說起。

Si02氣凝膠與孔洞結(jié)構(gòu)在微米級和毫米級的多孔材料不同，其纖細(xì)的納米結(jié)構(gòu)使得材料的熱導(dǎo)率很低，具有很大的比表面積，對光、聲的散射均比傳統(tǒng)的多孔性材料小得多。Si02氣凝膠的熱量傳遞通過固體熱傳導(dǎo)、氣體熱傳導(dǎo)和輻射熱傳導(dǎo)3種方式共同完成。Si02氣凝膠的孔隙和纖維的納米多孔網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的彎曲路徑分別阻止了空氣的氣態(tài)熱傳導(dǎo)和凝膠骨架的固態(tài)熱傳導(dǎo)，通過摻雜紅外吸收劑還可以阻隔熱輻射。這3方面共同作用，幾乎阻斷了熱傳遞的所有途徑，使Si02氣凝膠起到很好的絕熱效果。Si02氣凝膠的導(dǎo)熱系數(shù)在0.013W/(m．K)以下，遠(yuǎn)低于常溫下靜態(tài)空氣的導(dǎo)熱系數(shù)[0.025W/(m．K)]，且具有密度低、防水阻燃、綠色環(huán)保、防酸堿耐腐蝕、不易老化、使用壽命長等特點(diǎn)。二氧化硅氣凝膠的主要成分為Si02，不含對人體有害的物質(zhì)，所得的產(chǎn)品無放射性，與傳統(tǒng)隔熱材料相比更具優(yōu)越性。此外，Si02氣凝膠有較高的聲阻抗性，吸附能力很過了傳統(tǒng)的活性炭吸附材料，產(chǎn)品具有很高的附加值，因此被稱為隔熱材料。

但是，Si02氣凝膠獨(dú)特的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、高孔隙率和低密度等特點(diǎn)也導(dǎo)致了其本身質(zhì)地脆弱，并且在溫度較高的環(huán)境中，半透明的si02氣凝膠材料很難阻抗輻射熱導(dǎo)率的影響，因此在很多領(lǐng)域中．Si02氣凝膠較難作為隔熱材料單獨(dú)使用，需要對其進(jìn)行摻雜改性處理或者與其他隔熱材料復(fù)合使用才能達(dá)到理想的使用效果。

現(xiàn)在您就知道為什么納米氣凝膠氈為什么這么神奇了吧，其實(shí)納米氣凝膠氈只是眾多Si02氣凝膠保溫隔熱材料中的一種，下面小編再為您介紹一下納米氣凝膠氈的制備方法：

由于純Si02氣凝膠對波長在2-8μm的紅外線透過性很高，因此在高溫狀態(tài)下，該波段的熱輻射能量將全部通過氣凝膠，導(dǎo)致Si02氣凝膠的熱導(dǎo)率急劇上升。為了減小輻射熱導(dǎo)率，就需要在Si02氣凝膠中復(fù)合可以吸收或散射紅外光的遮光劑。平琳等采用溶膠一凝膠法制備了Ti02/Si02隔熱氣凝膠。先分別制備出Ti02和Si02溶膠，陳化24h后再混合，并添加干燥控制化學(xué)添加劑(DCCA)、甲酰胺(DMF)，以形成比較完善的凝膠網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，經(jīng)過放置形成TiO2/Si02隔熱醇凝膠。然后將隔熱Ti02/Si02醇凝膠用TEOS的乙醇溶液浸泡，通過利用低表面張力溶劑的替換以及分級陳化、干燥處理之后，實(shí)現(xiàn)了塊狀TiO2/Si02隔熱氣凝膠的非很臨界干燥制備。所得TiO2/SiO2氣凝膠為無色或乳白色輕質(zhì)塊狀多孔固體，由直徑約1Onm的Tio2和Si02微粒相互分散而成，孔徑為20-40nm，BET比表面積為200-400m2/g，孔體積為l-2cm3／g。通過溶膠一凝膠法和非很臨界干燥制備的TiO2／Si02氣凝膠透明性較好，并且具有一定的機(jī)械強(qiáng)度，可用于光催化廢水中難降解有機(jī)物的分解。

金屬復(fù)合氧化物隔熱氣凝膠具有很高的比表面積，可用作高教催化劑。但是在凝膠的溶劑交換和很臨界干燥過程中，金屬離子會逸出凝膠，所以通常情況下只能制得低金屬含量的金屬-Si02隔熱氣凝膠，起不到所需的催化效果。陳一民等強(qiáng)以正丙醇為溶劑，鹽酸為催化劑，含銅硅酸乙酯(Cu-TEOS)、TEOS和水在恒溫(70℃)條件下進(jìn)行溶膠一凝膠過程，形成凝膠后在30℃老化一定時間制得凝膠，將該凝膠置于CD2015高壓釜中，用乙醇很臨界干燥制備氣凝膠。將氣凝膠放人管式爐中，在氫氣氣氛下進(jìn)行高溫還原得到高Cu含量的Cu-Si02納米隔熱氣凝膠，其中Cu質(zhì)量分?jǐn)?shù)不大于66%。Cu-Si02納米隔熱氣凝膠具有納米粒子和納米量級孔的三維結(jié)構(gòu)，小于25nm的粒子質(zhì)量分?jǐn)?shù)很過90%，比表面積為400-650m2/S。這種隔熱氣凝膠可用作高效催化劑。

制備好了Si02氣凝膠，再通過特殊工藝同玻璃纖維棉或預(yù)氧化纖維氈復(fù)合就制備出了納米氣凝膠氈。