氣凝膠,作為世界最輕的固體,已入選吉尼斯世界紀(jì)錄。這種新材料密度僅為3.55千克每立方米,僅為空氣密度的2.75倍;干燥的松木密度(500千克每立方米)是它的140倍。這種物質(zhì)看上去像凝固的煙,但它的成分與玻璃相似。
氣凝膠具有三維納米多孔結(jié)構(gòu),孔隙率高、質(zhì)輕、密度極低、隔熱性高,而且不燃, 從而使其在隔熱、隔音、儲氫、催化等領(lǐng)域有很好的應(yīng)用前景。
今天主要介紹氣凝膠在工程建筑領(lǐng)域的優(yōu)勢和應(yīng)用。
氣凝膠材料的優(yōu)勢
1.隔熱節(jié)能
3mm的氣凝膠保溫材料,保溫效果相當(dāng)于60mm的傳統(tǒng)保溫板。
2.防火
建筑防火等級A1級,比傳統(tǒng)保溫材料的防火等級更高.此外,抗裂性強,避免熱脹冷縮導(dǎo)致保溫材料及外飾面的開裂甚至脫落。
3.綠色環(huán)保
納米水性材料,不含VOC(揮發(fā)性有機化合物),無毒無害。
4.施工工藝簡單
傳統(tǒng)保溫材料施工工序在7-15道,建筑阻燃節(jié)能用氣凝膠材料施工工序為5道,采用噴涂工藝,有效降低施工難度,縮短施工周期。
5.方便清洗
氣凝膠涂料表面光滑,污漬不易附著,方便日常清潔及水洗。
6.使用壽命長
傳統(tǒng)材料使用壽命為3-5年,氣凝膠材料使用壽命可達15年。
氣凝膠的應(yīng)用
01在墻體保溫中的應(yīng)用
氣凝膠材料為無機保溫材料, 其導(dǎo)熱系數(shù)一般為 0.020 W(/ m·K)左右,是膨脹玻化微珠保溫砂漿的 1/3,是 EPS/XPS 板的 1/2,氣凝膠材料不論與現(xiàn)有有機保溫材料或者無機保溫材料相比都具有很大的優(yōu)勢。
如氣凝膠材料可生產(chǎn)保溫裝飾一體板,其具有施工方面優(yōu)勢,也可實現(xiàn)工廠化預(yù)制生產(chǎn),具有規(guī)模效應(yīng)。這也是現(xiàn)場施工保溫系統(tǒng)所不能比擬的。
這也是目前氣凝膠材料在建筑領(lǐng)域應(yīng)用最廣泛的一種方式。
02在保溫材料中的應(yīng)用
氣凝膠顆粒的粒徑為 0.5~5.0mm,密度為 40~380 kg/m3, 孔徑為 25~45 nm,可以控制工藝條件制備出合適粒徑及密度的氣凝膠顆粒材料。這樣的氣凝膠顆粒材料可以與普通無機膠凝材料復(fù)合制備保溫砂漿,根據(jù)用途不同調(diào)節(jié)配比可以作為墻體外保溫層材料。
目前應(yīng)用最廣泛的保溫砂漿產(chǎn)品為膨脹?;⒅楸厣皾{,其干密度為 80~120 kg/m3,導(dǎo)熱系數(shù)為0.045~0.07 W(/ m·K)。因此,結(jié)合氣凝膠材料超低的導(dǎo)熱系數(shù)的優(yōu)勢,氣凝膠顆粒材料在保溫砂漿中的應(yīng)用不僅具有可行性,還具有一定的優(yōu)勢。
03在隔音減振方面的應(yīng)用
氣凝膠的高密度和多孔結(jié)構(gòu)使其擁有出色的吸聲性能,可以有效地吸收和反射聲波,因此可以用作隔音和減振材料。在建筑領(lǐng)域,氣凝膠可以用于建筑物內(nèi)部的隔音和減振,例如在樓層隔音、管道隔音等方面,能夠有效地降低噪音污染,提高室內(nèi)環(huán)境的舒適度。
此外,氣凝膠還可以用于減振器、發(fā)動機罩等部件中,提高設(shè)備的減振性能。
04在凈化空氣方面的應(yīng)用
氣凝膠還具有吸附氣體、凈化空氣的性能,可以在建筑領(lǐng)域應(yīng)用于空氣凈化器中。
氣凝膠可以吸附空氣中的顆粒物、有毒氣體等,凈化空氣,提高室內(nèi)空氣質(zhì)量。