[00018728]纳米多孔超轻质高效隔热 SiO2 气凝胶

一、项目名称 纳米多孔超轻质高效隔热 SiO2 气凝胶 二、技术概况 本项目研制的超轻质高效隔热材料具有比空气低的热导率、较低的密度、适合于推广应 用的材料强度、高温下稳定、无毒、无有害物质放出，代表着保温隔热材料研究和发展的方 向，具有前沿性和创新性，可有效地解决当前传统的保温隔热材料不能解决的问题，在国防、 军事、经济发展等方面具有重要意义。该材料在航空航天方面，其他武器装备和电子设备的 隔热保护方面，石油输油管道、保温箱、建筑节能、太阳能集热、炉窑保温、石油化工等方 面都具有广阔的应用前景。本项目制备工艺简单，成本低，安全性好，有利于规模化生产， 能产生较好经济效益和社会效益。SiO2 气凝胶采用 Sol-Gel 法制备，可以制备成粒状、粉末 状、板状以及柔性薄膜等。 本项目制备的纳米多孔超轻质高效隔热 SiO2 气凝胶可达到如下技术性能指标：1）材料 主要组成：SiO2 气凝胶、SiO2/Al2O3/TiO2 多孔支撑体；2）材料孔隙率：90 %；3）材料孔 径：50 nm；4）热导率：≤ 0.025 W/K·m；5）密度：≤ 400 kg/m3；6）工作温度范围：－200 800℃；7）阻燃性好，高温使用不分解，无有害气体放出；8）耐环境性好。 技术成熟度：近年来，我们对纳米多孔超轻质高效隔热 SiO2 气凝胶进行了详细的研究， 对气凝胶及其复合材料的理论基础；材料的传热、传质过程及隔热机理；Sol-Gel 工艺；气 凝胶的超临界流体干燥制备方法；气凝胶的常压干燥制备方法；SiO2 气凝胶复合玻纤隔热 性能；SiO2 气凝胶复合空心玻璃微珠隔热性能；多孔隔热、隔声陶瓷材料；热力管道防热 腐蚀等都进行了系统的研究，因此，该材料的制备技术成熟，具备向中试转化放大的基础。 三、产品用途和市场 纳米多孔轻质高效隔热 SiO2 气凝胶材料还具有极高的孔隙率、极低的密度、极低的声 传播速度、极低的介电常数、极高的比表面积、透明等优异性能，在热学、光学、声学、微 电子、石油化工、航空航天、节能建筑等领域具有十分广阔的应用前景并受到广泛关注。 具有优良综合性能的纳米多孔轻质高效隔热 SiO2 气凝胶材料一旦问世，在军民两用领 域有着迫切的市场。在民用方面，该材料将首先应用于家庭及单位的太阳能热水器。热水器 的储水箱、管道和集热器使用该材料，将比现有太阳能热水器的集热效率提高 1 倍以上，而 热损失下降到现有水平的 30%以下。太阳能热水器性能的提高对我国阳光充足、气候寒冷 的西北地区犹为重要，可以大幅度降低对植物型燃料的依赖，对生态环境的保护具有重要意 义。我国目前拥有家庭太阳能热水器 2，000 万台以上，如果每台热水器使用 0.1 m3 的 SiO2 气凝胶材料，则全国将有 200 万 m3 潜在市场。我国绝热材料的总产量约为 18，000 万 m3/a， 以建筑保温为第一大用户，其次为电力（热力）、石化、化工、冶金、建材等工业领域。如 果 10 年以后有 1/10 的场合采用 SiO2 气凝胶材料，则也有 1800 万 m3/a 的市场。 四、主要设备和总投资 该项目设备投资 150 200 万元，流动资金 100 万元，可提供军工、化工、节能建筑、 民用需求的纳米多孔超轻质高效 SiO2 气凝胶保温隔热材料批量产品；可供应特殊场合用、 高质量小批量 SiO2 气凝胶产品。 如果现在率先在国内建厂，占领纳米材料应用于隔热材料的制高点，将在本行业和材料 体系中处于领头羊的位置。其效益和前景是十分可观的。国外小颗粒气凝胶出售价格为 450 元／升，用于隔热的定价可在 150 200 元／升。这样一年每台 10L 的设备产量约为 2，500 升，每升利润为 100 元，则中试期间利润为 25 万元。按这个比例，若能占有隔热材料的万 分之一的市场，在 2010 年销售 200 吨纳米多孔 SiO2 气凝胶材料，约 2，000，000 升，则利 润为 2 亿元。若按利润的十分之一计算也还有 2，000 万元。 五、项目可供转让其他需要说明的情况 欢迎与企业合作开发纳米多孔轻质高效隔热 SiO2 气凝胶材料，具体合作方式可以面议。