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氣凝膠材料生產與制備工藝
發布時間:2019-07-10
氣凝膠材料優越的保溫隔熱等性能,使得其具有較為廣泛的應用價值,將會成為現有保溫隔熱材料領域重要的潛在替代品,屬于國家大力提倡發展的新材料之一。目前我國在氣凝膠領域與美國等技術巨頭同屬于第一梯隊,為我國氣凝膠產業化發展提供了良好的競爭環境,國內市場發展空間較大。下面給大家介紹下氣凝膠的制備工藝技術。
1、氣凝膠制備工藝
目前,二氧化硅氣凝膠的制備通常包含溶膠-凝膠和干燥兩個主要過程,通過溶膠-凝膠工藝獲得所需納米孔洞和相應凝膠骨架。
根據工藝不同,氣凝膠干燥主要分為超臨界干燥工藝和常壓干燥工藝兩種,其他尚未實現批量生產技術還有真空冷凍干燥、亞臨界干燥等。
超臨界干燥技術是最早實現批量制備氣凝膠的技術,也是目前國內外氣凝膠企業采用較多的技術,通過壓力和溫度控制,使溶劑在干燥過程中達到其本身的臨界點。處于超臨界狀態的溶劑無明顯表面張力,從而可以實現凝膠在干燥過程中保持完好骨架結構,在保持原有結構的前提下去除凝膠內的大量液體而制得氣凝膠。
常壓干燥一種新型的氣凝膠制備工藝,是當前研究最活躍,發展潛力最大的氣凝膠批產技術。其原理是采用疏水基團對凝膠骨架進行改性,避免凝膠孔洞表面的硅羥基相互結合并提高彈性,同時采用低表面張力液體置換凝膠原來高比表面積的水或乙醇從而可以在常壓下直接干燥獲得性能優異的氣凝膠材料。
兩種干燥技術各有利弊,超臨界干燥技術相對成熟,而常壓干燥技術更具拓展空間,常壓干燥技術應該代表未來發展方向。

2、氣凝膠復合材料制備工藝
由于氣凝膠很脆,基本上無法單獨應用,市場上銷售的氣凝膠多為氣凝膠與增強纖維的復合產品。復合的方式大體上分為兩種,一種叫原位復合或一次復合,另一種叫兩次復合。
 一次復合就在氣凝膠制備過程的溶膠-凝膠階段,硅溶膠直接浸潤增強纖維,共同經歷凝膠老化、改性、干燥,直到產品生產結束。這種方法獲得的氣凝膠復合材料,相對而言,氣凝膠是連續相,纖維是分散相,所得氣凝膠產品往往可以獲得較低的導熱系數,并且產品質量的一致性較好,也是目前國內外氣凝膠企業的主流復合方式。
二次復合,就是先制備出氣凝膠粉末,然后在設法把氣凝膠粉末與纖維復合在一起。這種方法獲得產品氣凝膠和纖維都不是連續相,氣凝膠均勻分散難度較大,目前采用此法的氣凝膠企業較少。

深圳中凝科技有限公司簡稱中凝科技,2015年注冊成立于深圳,是由多名氣凝膠技術專家共同創立的集氣凝膠及其復合材料應用研發、生產、銷售和服務為一體的國家級高新技術企業。中凝科技是《納米孔氣凝膠復合絕熱制品》GB/T 34336-2017國家標準的主要參編單位,擁有完整自主知識產權體系,擁有八十余項國內外專利,擁有國內最大規模氣凝膠粉體以及大規模氣凝膠氈生產線,并通過ISO 9001 國際質量管理體系認證、ISO 14001 環境管理體系認證、OHS18001 職業健康安全管理體系認證。
 
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