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邹小姐(jie)：13326633089 -
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当今(jin)社会，节能、降耗、减排是被提倡的(de)发展模式。可行的(de)措施中，除(chu)了能源的高效转化及(ji)可(ke)再生能源的合理开发外，提(ti)高能(neng)源的利(li)用效率(lv)也(ye)是节能的关键，这就是“隔热材料”开始得到(dao)重视的原因。
之所以这样(yang)说(shuo)，是因(yin)为隔热(re)材料可凭借极低(di)的导热系数减少热量在产生、输(shu)送、储存和使用等过程中的热量损失，因此被广泛应用于(yu)建筑、化工、电子、服装、航空航天等(deng)领域(yu)。而在(zai)这其中(zhong)，最(zui)典型的代表莫过于(yu)二(er)氧(yang)化硅气凝(ning)胶(jiao)了，由于(yu)具有低导热性（<20.0 mW/m·K），介电常数（<1.7），折射率（<1.1）和高表面积（>1000.0 m²/g）等独特性能，在许多方面上能够发挥作用。在所提出的所有应用中，作为隔热材料应用的潜在候选者无疑是最受人们关注的方(fang)向之(zhi)一(yi)。
二(er)氧化硅气(qi)凝胶的隔热(re)原理
二(er)氧化硅气凝胶(jiao)极低的热导率(lv)主(zhu)要归功于其独特的(de)纳米(mi)孔和三维(wei)网状结构。由(you)于(yu)气(qi)凝胶的(de)孔隙处于(yu)纳米(mi)级(ji)，与声子的(de)平(ping)均自(zi)(zi)由(you)程(cheng)相近，当(dang)热量(liang)经过(guo)气(qi)凝胶孔隙时，纳米(mi)孔将对声子产生(sheng)严重的(de)散射作用，降低(di)声子的(de)平(ping)均自(zi)(zi)由(you)程(cheng)，使热量(liang)通过(guo)气(qi)固耦合传热的(de)效率降低(di)。
同(tong)时，气凝胶内部的孔隙率很高，可达到(dao)90%以上，而纳米孔的孔壁就像一个个的遮热板，不断的对热辐射进行反射、折射，无穷多的气孔壁使得辐射传递的热量不断下降；气凝胶孔隙尺寸与空气分子的平均自由程相近，纳米孔内的气体分子往往失去自由流动的能力，使得气孔内处于真空状态，对流传热的效率接近于零。
二氧化(hua)硅(gui)在隔(ge)热方面的应(ying)用
二(er)氧(yang)化硅气凝(ning)胶(jiao)是目(mu)前隔热(re)性(xing)能(neng)最(zui)好(hao)的固态材料，因其存在脆性，应用上一般会采取不同(tong)掺(chan)杂(za)方法改进力学性(xing)能。目(mu)前相关产品的(de)应用已涵盖科研、工(gong)业(ye)、国防等(deng)保(bao)温隔(ge)热场合，尤其是航空航天和航海领(ling)域(yu)，同时，还可用(yong)于(yu)民用(yong)和工(gong)业(ye)的(de)多种领(ling)域(yu)，以下是二氧化硅气凝胶的部(bu)分应(ying)用(yong)形式。
1、气凝胶毡(zhan)
纤维增(zeng)强(qiang)法(fa)制备的复(fu)合材料一般(ban)称为气凝胶毡(zhan)(zhan)(zhan)。目前(qian)，二氧化硅气凝胶毡(zhan)(zhan)(zhan)最主要(yao)被应用在(zai)保(bao)(bao)温隔热(re)建筑方(fang)面(mian)。相比起(qi)市场(chang)的岩棉、砌砖、纤维等(deng)传统的墙(qiang)体(ti)保(bao)(bao)温材料，气凝胶毡(zhan)(zhan)(zhan)不仅具(ju)有极好(hao)的保(bao)(bao)温性能(neng)，而且其也(ye)具(ju)有相应的机械(xie)强(qiang)度(du)，能(neng)够满足墙(qiang)体(ti)保(bao)(bao)温的隔热(re)和强(qiang)度(du)要(yao)求。更有甚(shen)者将(jiang)二氧化硅气凝胶毡(zhan)(zhan)(zhan)制成夹心结构，使其能(neng)够直接(jie)应用于外(wai)墙(qiang)体(ti)保(bao)(bao)温。
2、隔热玻璃
目前中国(guo)是成为世界第一玻璃幕墙出产和使(shi)用大国(guo)，虽(sui)然有着(zhe)出色的采光(guang)及美观(guan)优势，但(dan)玻璃(li)幕(mu)墙因(yin)为吸热(re)和反光的特点，同时也会造成建筑能(neng)耗过高。但(dan)如果(guo)在(zai)玻璃幕(mu)墙加入(ru)气(qi)凝胶(jiao)，可在不影响玻璃原有采光及美观(guan)条件下，增加其建(jian)(jian)筑物(wu)隔(ge)热保温能力，降(jiang)低玻璃幕(mu)墙建(jian)(jian)筑物(wu)的能耗。Jensen等曾(ceng)利用多孔硅气(qi)凝胶填充玻(bo)璃中间层，发现隔热性能确实得到增强，从而展示了硅气凝胶(jiao)窗广阔的市场前景(jing)，有望(wang)成为未来(lai)节能减排的一大利器。
2、隔热涂料(liao)/薄膜
目前(qian)关(guan)于(yu)气凝胶在涂(tu)料/薄膜领域的研(yan)究(jiu)正(zheng)逐步展(zhan)开(kai)。涂料(liao)方(fang)面(mian)，中南大学的卢斌(bin)等(deng)曾将二(er)氧(yang)化硅(gui)气凝(ning)胶与水性(xing)丙(bing)烯(xi)酸树脂(zhi)混合制备玻璃用的隔热涂料(liao)，高(gao)淑雅等(deng)将二(er)氧(yang)化硅(gui)气凝(ning)胶与环氧(yang)树脂(zhi)混合制备了气凝(ning)胶的复合材料(liao)；薄膜(mo)方(fang)面(mian)，倪星(xing)元等(deng)曾制得金属铝膜(mo)与二(er)氧(yang)化硅(gui)气凝(ning)胶复合的保(bao)温隔热薄膜(mo)，使其保(bao)温隔热效果(guo)提(ti)高(gao)了五倍。
总结
“隔(ge)热(re)”对提(ti)高能量利用效率、实现节(jie)能(neng)降耗减排的重要性显(xian)然易见，因(yin)此研究(jiu)二氧化硅气凝胶在隔(ge)热材料(liao)中的(de)应用(yong)，对(dui)于(yu)实现资(zi)源和能源的高效利用、节能降(jiang)耗减排具有非(fei)常重要的意义。它是否还有更多没(mei)有被(bei)挖掘出来的(de)潜力呢，就让我们(men)拭目以待！
资料(liao)来(lai)源：
二氧化硅气(qi)凝(ning)胶的研究现状及应用(yong)前景，孙达，周长灵，陈恒(heng)，隋学叶，刘福田。
二氧化(hua)硅气凝胶及其保温(wen)材料(liao)制备和(he)性(xing)能研(yan)究，包志(zhi)康。
影响二氧(yang)化硅(gui)气凝胶隔热(re)涂料热(re)导率的因(yin)素，何方，吴(wu)菊英(ying)，黃渝鸿(hong)，程娟，郑(zheng)伟。
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