
气凝胶是一种由气体和固体骨架组成的纳米多孔材料,被誉为“固态烟雾”,因为优异的隔热保温性能成为航空航天防护层核心材料。
那么气凝胶隔热保温的原理是什么?
其实源于四大物理机制:
一、热辐射阻断。纳米级孔壁(20-50nm)形成无数“遮热板”,将热辐射路径切割成碎片化短程传递。例如,二氧化硅气凝胶的红外辐射透过率仅为传统材料的1/5。
二、热对流抑制。气孔尺寸(<70nm)小于空气分子自由程,孔内空气无法流动,形成“准真空层”。实验显示,气凝胶内部的对流热损失趋近于零。
三、热传导阻隔。固体骨架仅占材料体积的1%-20%,热量需绕过无数孔洞传导,路径迂回。
四、光热调控。气凝胶可通过调控太阳光反射率和红外发射率实现动态热管理。例如,高反射率气凝胶可减少日间温室效应,而低反射率气凝胶在夜间增强保温性。
气凝胶纤维由气凝胶与载体涤纶相聚相融而成,当气凝胶将隔热保温性能赋予给涤纶之后,气凝胶纤维的表现同样亮眼。
只要气凝胶纤维中气凝胶含量超3%,保暖效果就能全面超过羽绒。
传统羽绒依赖蓬松结构锁住空气实现保暖,但气凝胶纤维在湿冷环境下依然可以保持保暖性能。
可以说气凝胶纤维是材料科学的奇迹,是纺织材料的新王者。
目前国内气凝胶纤维实现3%重大跨越的只有庆丰化纤独一家,不仅凭借科技创新走在行业前列,还将推动纺织行业的生态变革。
评论 (0)