Με τη συνεχή πρόοδο της επιστήμης των υλικών, η Airgel έχει σταδιακά επεκταθεί από πεδία υψηλών προδιαγραφών, όπως η αεροδιαστημική και η στρατιωτική βιομηχανία σε καθημερινούς πολιτικούς τομείς λόγω της εξαιρετικά χαμηλής θερμικής αγωγιμότητας, του εξαιρετικά ελαφρού βάρους και της εξαιρετικής απόδοσης θερμότητας και ηχομονωτικής μόνωσης. Με τη σταδιακή μείωση του κόστους κατασκευής και τη συνεχή βελτιστοποίηση των διαδικασιών, τα υλικά Airgel χρησιμοποιούνται ευρέως σε πολλά πολιτικά σενάρια, όπως η κατασκευή μόνωσης, η προστασία των ενδυμάτων, η μόνωση οικιακής συσκευής, η πυροπροστασία κλπ. Αυτό το άρθρο θα επικεντρωθεί σε διάφορα υλικά αεροσκάφους που χρησιμοποιούνται ευρέως στον πολιτικό τομέα και θα διερευνήσουν τα πλεονεκτήματα των επιδόσεών τους και τις πρακτικές περιπτώσεις εφαρμογών.
Περιεχόμενο
2. Κύρια σενάρια αστικής εφαρμογής
3. Διαδικασία εκβιομηχάνισης και προκλήσεις
Το Airgel είναι ένα εξαιρετικά ελαφρύ στερεό υλικό με νανοπορώδη δομή. Λόγω του εξαιρετικά υψηλού πορώδους και της ειδικής μικροδομής, παρουσιάζει πολλές μοναδικές ιδιότητες. Η θερμική αγωγιμότητά του είναι τόσο χαμηλή όσο 0. 013-0. Ταυτόχρονα, η πυκνότητα του airgel είναι εξαιρετικά χαμηλή, έως και 3kg\/m³, η οποία είναι σχεδόν ελαφρύτερη από τον αέρα. Επιπλέον, τα σύγχρονα υλικά αεροπορικής αεροπορικής έχουν επίσης καλή υδροφοβικότητα και σταθερότητα και μπορούν ακόμα να διατηρήσουν εξαιρετικές επιδόσεις σε διάφορα σύνθετα περιβάλλοντα, καθιστώντας το επίκεντρο της προσοχής στον τομέα των λειτουργικών υλικών.
Τα τελευταία χρόνια, με την προώθηση των στόχων "διπλού άνθρακα" και την καθοδήγηση των πολιτικών πράσινων και χαμηλών εκπομπών άνθρακα, τα υλικά της αεροπορίας έχουν σταδιακά επεκταθεί από την αεροδιαστημική και τα στρατιωτικά πεδία στην πολιτική αγορά. Χάρη στη μείωση του κόστους που προκλήθηκε από την παραγωγή μεγάλης κλίμακας και τη βελτιστοποίηση των βασικών διεργασιών, όπως η υπερκρίσιμη ξήρανση, η τεχνολογία παραγωγής της αεροπορίας έχει γίνει πιο ώριμη και το όριο εφαρμογής έχει συνεχώς μειωθεί. Σήμερα, η Airgel χρησιμοποιείται όλο και περισσότερο σε πολλούς πολιτικούς τομείς όπως η οικοδόμηση μόνωσης, η μόνωση των οικιακών συσκευών, τα λειτουργικά ρούχα κ.λπ. και έχει γίνει ένα σημαντικό νέο υλικό για την προώθηση της διατήρησης της ενέργειας και της μείωσης των εκπομπών και τη βελτίωση της ποιότητας ζωής.
2. Κύρια σενάρια αστικής εφαρμογής
1.
Η εφαρμογή της Airgel στην οικοδόμηση εξοικονόμησης ενέργειας έχει διαμορφωθεί, ειδικά όσον αφορά τη θερμομόνωση και την εξοικονόμηση δομικής ενέργειας. Από την άποψη της μόνωσης τοίχου και οροφής, τα υλικά αεροσκάφους αντικαθιστούν σταδιακά τα παραδοσιακά υλικά όπως το βράχο και η πολυουρεθάνη. Όχι μόνο το πάχος μπορεί να μειωθεί κατά περισσότερο από 50% χωρίς να αλλάξει την απόδοση της θερμομόνωσης, αλλά μπορεί επίσης να μειώσει αποτελεσματικά την απώλεια θερμότητας του κτιρίου. Σύμφωνα με την περίπτωση της πετροχημικής βιομηχανίας, η απώλεια θερμότητας μπορεί να μειωθεί κατά 34,6%. Στην εφαρμογή των παραθύρων εξοικονόμησης ενέργειας υψηλής απόδοσης, η χρήση της τεχνολογίας ενδιάμεσης από γυαλί Airgel μπορεί να επιτύχει μια καλή ισορροπία μεταξύ της οπτικής μετάδοσης και της απόδοσης θερμικής αντίστασης, μειώνοντας σημαντικά το φορτίο κλιματισμού. Ταυτόχρονα, η airgel χρησιμοποιείται επίσης στο στρώμα μόνωσης του συστήματος θέρμανσης δαπέδου. Μέσω της τοποθέτησης λεπτών στρωμάτων, μπορεί να επιτευχθεί ταχύτερη θέρμανση εδάφους και η συνολική κατανάλωση ενέργειας μπορεί να μειωθεί έως και 30%, γεγονός που βελτιώνει την ενεργειακή απόδοση του συστήματος θέρμανσης δαπέδου.
2. Νέα ενεργειακά οχήματα
Στον τομέα των νέων ενεργειακών οχημάτων, τα υλικά του αεροσκάφους έχουν γίνει μια σημαντική λύση για την ασφάλεια του συστήματος ενέργειας και τη βελτιστοποίηση της απόδοσης των οχημάτων λόγω της εξαιρετικής θερμικής σταθερότητας και των ελαφρών χαρακτηριστικών τους. Όταν εφαρμόζεται στη θερμική προστασία των μπαταριών ισχύος, η Airgel μπορεί να αντέξει τις θερμοκρασίες άνω των 800 μοιρών, ικανοποιώντας το εθνικό πρότυπο ασφαλείας 5- λεπτό θερμική καθυστέρηση διαφυγής στο GB 38031-2020. Η ενσωμάτωση σύνθετων υλικών Airgel στη δομή της οροφής και της πόρτας μπορεί να επιτύχει σημαντική ελαφριά βαρύτητα, βελτιώνοντας ταυτόχρονα την αντοχή του οχήματος. Επιπλέον, η Airgel χρησιμοποιείται επίσης για την εσωτερική μόνωση των σωρών φόρτισης, εμποδίζοντας αποτελεσματικά τη συσσώρευση υψηλής θερμοκρασίας από την πρόκληση αποτυχιών των συστατικών και τη βελτίωση της ασφάλειας και της σταθερότητας του συστήματος φόρτισης.
3. Υπαίθριος εξοπλισμός και λειτουργικά ρούχα
Τα ελαφριά και αποτελεσματικά πλεονεκτήματα μόνωσης της αεροπορικής airgel σε υπαίθριο εξοπλισμό καθιστούν το ιδανικό λειτουργικό υλικό για ακραία περιβάλλοντα. Στον επαγγελματικό εξοπλισμό, όπως τα κοστούμια πολικής αποστολής, ένα σύνθετο στρώμα Airgel πάχους 1 εκατοστών μπορεί να επιτύχει το φαινόμενο μόνωσης των παραδοσιακών υλικών πάχους 5cm, μειώνοντας σημαντικά το βάρος της ένδυσης και τη βελτίωση της άνεσης της φθοράς. Όσον αφορά τα ρούχα πυροπροστασίας, η Airgel έχει εξαιρετική ανθεκτικότητα σε υψηλή θερμοκρασία και ιδιότητες επιβραδυντικών φλόγας, οι οποίες μπορούν να παρέχουν στους πυροσβέστες ασφαλέστερες προστασίες σε περιβάλλοντα υψηλής θερμοκρασίας, αποτρέποντας αποτελεσματικά τις θερμικές εγκαταστάσεις ακτινοβολίας και τις βλάβες της αγωγιμότητας θερμότητας.
4. Σπίτι και καθημερινές ανάγκες
Η Airgel εισέρχεται σταδιακά χιλιάδες νοικοκυριά και γίνεται ένα σημαντικό υλικό για την εξοικονόμηση ενέργειας των νοικοκυριών και τη βελτίωση της ασφάλειας. Για παράδειγμα, στα ψυγεία και τα καταψύκτες, η χρήση στρώσεων μόνωσης αέρα μπορεί να μειώσει αποτελεσματικά την απώλεια κρύου, να βελτιώσει την αποδοτικότητα της μόνωσης και έτσι να βελτιώσει το επίπεδο εξοικονόμησης ενέργειας του προϊόντος. Στα συστήματα αστικής θέρμανσης, τα υλικά της αεροπορίας χρησιμοποιούνται επίσης ευρέως για τη μόνωση σωλήνων, η οποία όχι μόνο μπορεί να αποτρέψει την κατάψυξη και τη ρωγμή των σωλήνων θέρμανσης το χειμώνα, αλλά και να διατηρήσει καλή θερμική απόδοση υπό λεπτότερες συνθήκες μόνωσης.
5. Αναδυόμενα δυναμικά πεδία
Με τη συνεχή ανάπτυξη της τεχνολογίας Airgel, το δυναμικό εφαρμογής της σε αναδυόμενα πεδία συνεχίζει να επεκτείνεται. Όσον αφορά τη διάχυση της θερμότητας του ηλεκτρονικού εξοπλισμού, η airgel χρησιμοποιείται ως chip backplane και θερμικά αγώγιμα υλικά για να βοηθήσει τα κινητά τηλέφωνα, τα σημειωματάρια και άλλες συσκευές να επιτύχουν πιο αποτελεσματικό έλεγχο διάχυσης θερμότητας. Κατά την κατεύθυνση του μετασχηματισμού υψηλής τεχνολογίας και της τεχνολογίας διαστημικής τεχνολογίας, η τεχνολογία μόνωσης αεροσκάφους που προέρχεται από διαστημικές κάψουλες έχει μεταμοσχευθεί σε κτίρια υψηλής τεχνολογίας, παρέχοντας λύσεις για το θερμικό περιβάλλον και την εξοικονόμηση ενέργειας για κατοικίες, αντανακλώντας την αναπτυξιακή τάση της «διαστημικής τεχνολογίας που εξυπηρετεί τη ζωή των ανθρώπων».
3. Διαδικασία εκβιομηχάνισης και προκλήσεις
Παρόλο που η Airgel έχει σημαντικά πλεονεκτήματα στην απόδοση, η εκβιομηχάνισή της εξακολουθεί να αντιμετωπίζει προκλήσεις στο κόστος, την τεχνολογία και τα πρότυπα. Επί του παρόντος, η τιμή του Airgel εξακολουθεί να είναι 3-5 φορές εκείνη των παραδοσιακών θερμικών μόνωσης, τα οποία έχουν γίνει ένα από τα κύρια εμπόδια της εφαρμογής μεγάλης κλίμακας. Ωστόσο, με τη βελτιστοποίηση της διαδικασίας και την πρόοδο της παραγωγής μεγάλης κλίμακας, το κόστος αναμένεται να μειωθεί κατά περισσότερο από 60% στο μέλλον.
Από την άποψη της τεχνολογίας, αν και η διαδικασία ξήρανσης της ατμοσφαιρικής πίεσης αναμένεται να αντικαταστήσει την υπερκρίσιμη ξήρανση υψηλού κόστους, η σταθερότητα και η συνέπεια των προϊόντων πρέπει να βελτιωθούν. Ταυτόχρονα, η ίδια η αεροπορική airgel είναι σχετικά εύθραυστη και η μηχανική της αντοχή πρέπει να βελτιωθεί μέσω της σύνθετης τεχνολογίας για να καλύψει τις ανάγκες ενός ευρύτερου φάσματος εφαρμογών.
Επιπλέον, υπάρχει έλλειψη συστηματικών βιομηχανικών προτύπων στον σημερινό αστικό τομέα, ιδίως όσον αφορά την οικοδόμηση του επιπέδου πυροπροστασίας και της προστασίας του περιβάλλοντος. Δεν υπάρχει ενοποιημένο πρότυπο. Η καθιέρωση ενός συστήματος ήχου τυπικού συστήματος θα είναι η βασική υποστήριξη για την προώθηση της ευρείας εφαρμογής υλικών Airgel.
Συνοπτικά, η εκβιομηχάνιση του Airgel βρίσκεται σε επιταχυνόμενο στάδιο. Μόνο με τον συντονισμό του ελέγχου του κόστους, οι τεχνολογικές ανακαλύψεις και η τυπική κατασκευή μπορούν να πραγματοποιηθούν πραγματικά η ευρεία εφαρμογή της στην πολιτική αγορά.
Με τη συνεχή ανάπτυξη της παγκόσμιας ζήτησης για εξοικονόμηση ενέργειας και φιλικά προς το περιβάλλον υλικά, η αγορά Airgel εισέρχεται σε μια περίοδο ταχείας ανάπτυξης. Σύμφωνα με τις προβλέψεις, μέχρι το 2025, η παγκόσμια αγορά Airgel αναμένεται να υπερβαίνει τα 3 δισεκατομμύρια δολάρια ΗΠΑ, εκ των οποίων το μερίδιο αγοράς της Κίνας θα υπερβαίνει το 40%, καθιστώντας την βασική δύναμη που οδηγεί την παγκόσμια ανάπτυξη. Στο μέλλον, η Airgel με βάση τη βιολογική βάση θα γίνει μια σημαντική τεχνική κατεύθυνση. Τα νέα υλικά Airgel που βασίζονται σε ανανεώσιμες πηγές, όπως η κυτταρίνη και η χιτοζάνη όχι μόνο να έχουν εξαιρετική απόδοση, αλλά και να ευθυγραμμίζονται περισσότερο με τις τάσεις της προστασίας του περιβάλλοντος και της βιώσιμης ανάπτυξης.
Ταυτόχρονα, διάφορες ευνοϊκές πολιτικές έδωσαν ένα καλό έδαφος για την ευρεία εφαρμογή του Airgel. Οι φορολογικές επιδοτήσεις και τα πρότυπα ενεργειακής απόδοσης στον τομέα των πράσινων κτιρίων έχουν προωθήσει υλικά μόνωσης υψηλής απόδοσης για την αντικατάσταση των παραδοσιακών προϊόντων. Από την άποψη των νέων ενεργειακών οχημάτων, η Airgel έχει γίνει ένα σημαντικό υλικό για τη θερμική διαχείριση των μπαταριών ισχύος επειδή πληροί τα εθνικά υποχρεωτικά πρότυπα ασφαλείας. Σε γενικές γραμμές, με τη διπλή τροχιά της τεχνολογικής προόδου και της πολιτικής υποστήριξης, η Airgel αναμένεται να επιταχύνει τη διάδοσή της σε πολλαπλά πολιτικά σενάρια και να γίνει σημαντικός εκπρόσωπος μιας νέας γενιάς λειτουργικών υλικών υψηλής απόδοσης.
Η Airgel μετακινείται από την "μαύρη τεχνολογία στο εργαστήριο" σε μεγάλης κλίμακας πολιτική χρήση, επιτυγχάνοντας αναπτυσσόμενη ανάπτυξη στον τομέα των υλικών. Με την εξαιρετική θερμομόνωση, την ελαφριά απόδοση και την προστασία του περιβάλλοντος, η Airgel γίνεται ένα στρατηγικό νέο υλικό για την υποστήριξη της ανάπτυξης βασικών βιομηχανιών όπως τα πράσινα κτίρια και τα νέα ενεργειακά οχήματα και έχει μεγάλη σημασία για την υλοποίηση των στόχων "διπλού άνθρακα" και της βιώσιμης ανάπτυξης. Στο μέλλον, για την προώθηση της πλήρους εφαρμογής του, εξακολουθεί να είναι απαραίτητο να συνεργαστεί και να καινοτομήσει μεταξύ όλων των μερών στη βιομηχανία, στον ακαδημαϊκό χώρο και στην έρευνα, να επικεντρωθεί στον έλεγχο του κόστους και τις ανακαλύψεις σε τεχνικές συμφόρηση, να επιταχύνει την κατασκευή ενός τυποποιημένου συστήματος και να βοηθήσει την Airgel να εισέλθει πραγματικά σε χιλιάδες νοικοκυρές και να εξυπηρετήσει ένα πράσινο μέλλον.