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邹小姐：13326633089 -
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当今社会(hui)，节能(neng)、降耗(hao)、减排是被(bei)提(ti)倡的发(fa)展模式。可行的措施中，除了能(neng)源(yuan)的高效转化及(ji)可再生(sheng)能(neng)源(yuan)的合理开发外，提高能源的利用效(xiao)率也是(shi)节能的关(guan)键，这就(jiu)是“隔热材料”开始得到重视的原(yuan)因。
之(zhi)所以这样说，是因为(wei)隔热材料可凭借(jie)极低的导热系(xi)数(shu)减(jian)少热(re)量在产生、输送、储存和使用等过程中的热(re)量损失，因此被广泛应用于(yu)建筑、化(hua)工、电子、服装、航空航天(tian)等领域。而在这其中，最典(dian)型(xing)的代表莫过于二氧化硅气(qi)凝胶了，由于具有低导热性（<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(yi)是最受人们关注(zhu)的方向(xiang)之一。
二氧化硅(gui)气凝胶(jiao)的隔热(re)原(yuan)理
二氧化(hua)硅气(qi)凝(ning)胶极低(di)的热导率(lv)主要归功于其独特的纳(na)米孔和三维网(wang)状结构(gou)。由(you)(you)于(yu)气(qi)(qi)凝胶(jiao)(jiao)的孔隙处于(yu)纳(na)米级，与声(sheng)子的平均(jun)自由(you)(you)程相近，当热量(liang)经过气(qi)(qi)凝胶(jiao)(jiao)孔隙时，纳(na)米孔将对声(sheng)子产生严重的散射作(zuo)用，降低(di)声(sheng)子的平均(jun)自由(you)(you)程，使热量(liang)通过气(qi)(qi)固(gu)耦合传热的效率降低(di)。
同时(shi)，气凝(ning)胶内部的孔(kong)隙(xi)率很(hen)高，可达到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。
二氧化硅在隔(ge)热方面(mian)的应用
二氧(yang)化硅(gui)气凝胶是(shi)目前隔热性能最好的固态(tai)材料(liao)，因其存在脆(cui)性，应用上一般会采(cai)取不同(tong)掺杂方法改进力学性能。目前相(xiang)关产品的应(ying)用已(yi)涵盖科研、工业(ye)、国防(fang)等保温隔热场(chang)合(he)，尤其是航空(kong)航天和航海领域，同(tong)时，还可(ke)用于民用和工业(ye)的多种领域，以下是二(er)氧化硅气凝胶的(de)部(bu)分应用(yong)形式(shi)。
1、气凝胶毡
纤(xian)维增强法(fa)制(zhi)备(bei)的(de)复(fu)合材料一般称为气(qi)(qi)凝胶毡(zhan)。目前，二氧化硅(gui)气(qi)(qi)凝胶毡(zhan)最主(zhu)要被应用在保(bao)温(wen)(wen)隔热(re)(re)建筑方面。相比起(qi)市(shi)场(chang)的(de)岩棉、砌砖、纤(xian)维等(deng)传统的(de)墙(qiang)体(ti)(ti)保(bao)温(wen)(wen)材料，气(qi)(qi)凝胶毡(zhan)不仅具(ju)有极好的(de)保(bao)温(wen)(wen)性能，而且其(qi)也具(ju)有相应的(de)机(ji)械强度，能够满足墙(qiang)体(ti)(ti)保(bao)温(wen)(wen)的(de)隔热(re)(re)和强度要求。更有甚者将二氧化硅(gui)气(qi)(qi)凝胶毡(zhan)制(zhi)成夹心结构，使其(qi)能够直接应用于外墙(qiang)体(ti)(ti)保(bao)温(wen)(wen)。
2、隔热玻璃
目(mu)前(qian)中国是成为世界第一玻璃幕(mu)墙出产和使用大国，虽然有着(zhe)出色的(de)采光及美(mei)观优势(shi)，但玻璃幕墙因为吸热和(he)反光的特(te)点，同时(shi)也会造成建(jian)筑(zhu)能(neng)耗(hao)过(guo)高。但如果在玻璃(li)幕(mu)(mu)墙(qiang)加(jia)入(ru)气凝胶，可(ke)在(zai)不影响玻璃原(yuan)有采光及美观(guan)条件下，增(zeng)加(jia)其建(jian)筑物(wu)隔(ge)热保温能(neng)力，降(jiang)低玻璃幕(mu)(mu)墙(qiang)建(jian)筑物(wu)的(de)能(neng)耗。Jensen等曾利(li)用多孔硅气凝(ning)胶填充玻(bo)璃中间层(ceng)，发现隔(ge)热(re)性能(neng)确实得到增(zeng)强，从而展(zhan)示了硅(gui)气凝胶(jiao)窗广阔的(de)市(shi)场前景，有望成为未来节能减排的一(yi)大利器。
2、隔热涂料/薄膜
目前关于气凝胶在涂料/薄膜(mo)领域的(de)研究正逐步展开。涂料(liao)(liao)方(fang)面(mian)，中南大学(xue)的(de)卢斌等(deng)(deng)曾(ceng)将二(er)氧(yang)(yang)化硅(gui)气(qi)凝(ning)胶(jiao)与水性(xing)丙烯酸树脂混合(he)制(zhi)备(bei)玻璃(li)用的(de)隔(ge)热涂料(liao)(liao)，高(gao)(gao)淑雅等(deng)(deng)将二(er)氧(yang)(yang)化硅(gui)气(qi)凝(ning)胶(jiao)与环氧(yang)(yang)树脂混合(he)制(zhi)备(bei)了气(qi)凝(ning)胶(jiao)的(de)复(fu)合(he)材料(liao)(liao)；薄膜(mo)方(fang)面(mian)，倪星元等(deng)(deng)曾(ceng)制(zhi)得(de)金属铝膜(mo)与二(er)氧(yang)(yang)化硅(gui)气(qi)凝(ning)胶(jiao)复(fu)合(he)的(de)保(bao)温隔(ge)热薄膜(mo)，使(shi)其保(bao)温隔(ge)热效果提高(gao)(gao)了五倍。
总(zong)结
“隔热”对提高(gao)能量利用效率、实现节能降耗(hao)减排的重要性显然易见，因此研究二氧化硅气凝(ning)胶在(zai)隔(ge)热(re)材(cai)料中的应用，对(dui)于实现资源和(he)能源的高效利用(yong)、节能降耗减排具有非常重要(yao)的意义(yi)。它是(shi)否还有更多没有被挖(wa)掘出来的(de)潜力(li)呢，就(jiu)让我们拭目(mu)以待！
资料来源：
二氧化硅(gui)气凝胶的(de)研究(jiu)现状及应用前(qian)景，孙(sun)达，周长灵，陈恒(heng)，隋学叶，刘福田。
二氧化硅气凝胶(jiao)及其保(bao)温(wen)材(cai)料(liao)制(zhi)备和性能(neng)研究，包志(zhi)康。
影(ying)响二(er)氧化硅气凝胶隔热涂料(liao)热导(dao)率的因(yin)素，何(he)方(fang)，吴菊英，黃渝鸿，程娟，郑伟(wei)。
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