目前與國(guó)際上其他發(fā)達(dá)國(guó)家相比,我國(guó)在建筑節(jié)能上已落后于國(guó)際發(fā)展水平,那么怎么才能走出一條更快的路徑來(lái)追上國(guó)際的發(fā)展水平呢?最好的追趕方式就是發(fā)展新型的建筑材料,氣凝膠玻璃就是一種可以加快我國(guó)建筑節(jié)能領(lǐng)域發(fā)展的新材料。發(fā)展氣凝膠玻璃,就是在走一條國(guó)家自主創(chuàng)新的可持續(xù)發(fā)展道路。
目前,我國(guó)的建筑能耗所占比例是很大。而在建筑能耗中,透光部分玻璃的應(yīng)用所產(chǎn)生的能耗比例又占很大份額,這也表明建筑玻璃的節(jié)能非常重要。根據(jù)節(jié)能玻璃在國(guó)內(nèi)外發(fā)展情況來(lái)看,第一代為單腔中空玻璃,第二代為涂層+中空玻璃,第三代是多腔中空玻璃。而氣凝膠玻璃極有可能成為第四代節(jié)能玻璃。
2、氣凝膠的定義:
氣凝膠是一種固體物質(zhì)形態(tài),是世界上密度最小的固體之一。一般常見(jiàn)的氣凝膠為硅氣凝膠,也有碳?xì)饽z存在。目前最輕的硅氣凝膠僅有3毫克每立方厘米,比空氣重三倍,所以也被叫做“凍結(jié)的煙”或“藍(lán)煙”。通常氣凝膠具有以下特性:
- a、孔隙率很高,可高達(dá)99.8% ;
- b、納米級(jí)別孔洞(20~100nm)和三維納米骨架顆粒(2~5nm);
- c、高比表面積,可高達(dá)1000m2/g;
- d、低密度,可低至0.003g/cm3;
- e、氣凝膠獨(dú)特的結(jié)構(gòu)決定了其具有極低的熱導(dǎo)率,常溫下可以低至0.013W/(m?K);
- f、強(qiáng)度低,脆性大,由于其比表面積和孔隙率很大,密度很低,導(dǎo)致其強(qiáng)度很低。
3、氣凝膠的應(yīng)用:
由于氣凝膠自身強(qiáng)度低、脆性大、孔隙率很大、密度很低所導(dǎo)致其強(qiáng)度很低,因此在應(yīng)用上通常是生產(chǎn)成氣凝膠氈板材。
氣凝膠氈是把二氧化硅氣凝膠為主體材料,通過(guò)特殊工藝復(fù)合于增強(qiáng)性纖維中復(fù)合而成的柔性保溫氈。其特點(diǎn)是導(dǎo)熱系數(shù)低,有一定的抗拉及抗壓強(qiáng)度,便于保溫施工應(yīng)用,屬于新型的保溫材料。
氣凝膠氈具有柔軟﹑易裁剪﹑密度小、無(wú)機(jī)防火﹑整體疏水、綠色環(huán)保等特性,其可替代玻璃纖維制品、石棉保溫氈、硅酸鹽纖維制品等不環(huán)保、保溫性能差的傳統(tǒng)柔性保溫材料。
氣凝膠氈特性:
- 厚度:2mm, 3mm, 4mm, 5mm, 6mm, 10mm
- 寬度:910mm、1500mm
- 密度:180~220kg/m3
- 適用溫度:-200℃–+1000℃ (同型號(hào)相關(guān))
- 疏水性:絕對(duì)疏水(350℃以下)
- 導(dǎo)熱系數(shù):0.012 – 0.018w/m·k (25℃時(shí))
4、氣凝膠玻璃的生產(chǎn):
- (1)對(duì)所需的浮法玻璃進(jìn)行預(yù)處理(磨邊、清潔等);
- (2)從硅烷中獲得硅醇凝膠;然后,使硅醇凝膠進(jìn)入結(jié)晶和干燥過(guò)程,以便從凝膠中排除溶劑,整個(gè)過(guò)程均在一定壓力和溫度下進(jìn)行,可用電子計(jì)算機(jī)控制整個(gè)制備過(guò)程;
- (3)采用溶膠凝膠二步法制備溶膠,澆注到預(yù)留一定間距的兩片浮法玻璃之間,靜置后形成與兩片玻璃合為一體的濕凝膠;
- (4)將與兩片玻璃一體化的濕凝膠進(jìn)行超臨界干燥處理;
- (5)將獲得的與兩片玻璃一體化的氣凝膠的四周用復(fù)合間隔體和密封膠固定和密封。
5、氣凝膠玻璃的特點(diǎn):
- (1)熱穩(wěn)定性和耐熱沖擊能力超過(guò)石英玻璃,即使在1300℃高溫狀態(tài)下將它放入水中,也不會(huì)破裂;
- (2)比重很小,僅為 0.07-0.25g/cm3,是普通玻璃的幾十分之一;
- (3)具有比礦物棉更好的隔熱保暖性能;
- (4)不燃燒,是良好的防火材料;
- (5)良好的隔音性能,比一般金屬和玻璃高4倍以上;
- (6)能夠滿足大型超高型采光建筑要求,具有良好的隔熱、隔聲、抗紫外線功能;
一些比較關(guān)注玻璃行業(yè)的朋友可能會(huì)經(jīng)常聽(tīng)人提到氣凝膠玻璃。我們經(jīng)常會(huì)接觸到各種類(lèi)型的玻璃,但由于許多人對(duì)玻璃行業(yè)的了解并不夠深入,因而圍繞著它產(chǎn)生了各種各樣的問(wèn)題。為了幫助大家更深一步了解氣凝膠玻璃有什么優(yōu)勢(shì),解決大家的疑惑,我們編撰了這篇文章,希望能夠有所幫助。
氣凝膠玻璃有許多優(yōu)點(diǎn)卻是普通玻璃遠(yuǎn)不及的:如熱穩(wěn)定性和耐熱沖擊能力超過(guò)石英玻璃,即使在1300℃高溫狀態(tài)下將它放入水中,也不會(huì)破裂;它的比重很小,僅為 0.07-0.25g/cm3,是普通玻璃的幾十分之一;具有比礦物棉更好的隔熱保暖性能;它不燃燒,是良好的防火材料;還具有良好的隔音性能,比一般金屬和玻璃高4倍以上,氣凝膠玻璃的中間產(chǎn)物是氣凝膠體。較早的氣凝膠體是從硅膠中分離出來(lái)的。當(dāng)然,也可從其他材料中獲得。例如,從剛玉、鎢、氧化鐵、氧化鋅、氧化錫、纖維素、硝化纖維素、動(dòng)物凝膠、瓊脂、蛋白、樹(shù)膠中都可獲得氣凝膠體。氣凝膠玻璃1977年首先由設(shè)在日內(nèi)瓦的歐洲核研究中心研制。后來(lái),瑞典盧捷斯克大學(xué)也開(kāi)始研制。