气凝胶材料研究与应用

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项目概况

气凝胶拥有极低的密度、极高孔洞率、高比表面积、极低的介电常数等等,而被称为未来全球十大最具潜力新材料,但同时也面临成本高、产量低、应用少等世界性难题,本项目通过“多尺度多重网络互穿结构模型理论”,在结构优化的基础上,开发了高质量气凝胶材料的低成本便捷制备技术,真正实现高品质气凝胶工业化量产的常压制备路线,从而替代了目前通用的制备方法-超临界制备技术,提高了气凝胶的产量,降低了成本,扩大了应用,从仅限于高端航空、军工等领域及民用气凝胶保温毡等少数产品扩大到金属改性、工程塑料、节能领域、体育运动等领域。

突破常规技术:超临界干燥技术,属于高温高压,危险性高,成本高,工艺复杂等;冷冻干燥技术,体积效应导致结构破坏,能耗大,成本高昂;常压干燥技术,体积收缩导致结构破坏。本项目通过“多尺度多重网络互穿结构模型理论”模型,实现结构优化,获得“回弹”效应,确保“常压工艺”获得成功,从而取代高温高压工艺,设备及工艺极大简化,消除高压作业危险性,与同行相比,技术水平具有代差优势,推动行业生产方式变革。

应用领域

气凝胶将率先在节能领域(隔热/保温市场)取得突破,预计2021年开始,气凝胶材料将大规模替换传统工业保温材料,分享国内每年约500多亿的市场,2025年开始,将大规模替代传统建筑保温材料,分享国内每年1000多亿的市场,即将在环保领域(衍生产品/行业)获得广泛应用,废水处理/重金属回收利用,空气/尾气净化,海上油污吸附/再生利用,吸音降噪等。

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