納米微孔超級絕熱材料是一種新型的隔熱保溫材料，比傳統(tǒng)陶瓷纖維板保溫性能好4倍，不含石棉和陶瓷纖維，對人體和環(huán)境沒有任何毒副作用，符合歐洲的環(huán)保要求。該產(chǎn)品采用特殊的納米級無機(jī)耐火粉料，納米顆粒之間的接觸為極小的點(diǎn)接觸，點(diǎn)接觸的熱阻非常大，使得材料的傳導(dǎo)傳熱效應(yīng)變的非常小。
該產(chǎn)品由7至12納米的二氧化硅構(gòu)成，在內(nèi)部形成無數(shù)納米級微孔，并且含有高效紅外線反射成分，大限度地抑制了熱傳導(dǎo)、對流和輻射，具有比靜止空氣還低的導(dǎo)熱系數(shù)。該材料的隔熱保溫性能是傳統(tǒng)材料的3至4倍，是一種理想的耐高溫型隔熱材料。
為了增加材料的強(qiáng)度，納米絕熱保溫材料中添加了紅外遮光劑是一種礦物氧化物粉末，可以使其有能力阻止紅外線的運(yùn)動。物體表面損失的熱輻射與溫度的四次方成正比，當(dāng)溫度在100℃以上時(shí)，輻射會變?yōu)闊醾鬟f的主要方式，并且會隨著溫度的進(jìn)一步升高迅速增加。礦物氧化粉末的微小顆粒在納米微孔材料中被均勻地分散，通過紅外線在顆粒表面的折射來工作，為了實(shí)現(xiàn)效果優(yōu)化，顆粒的尺寸接近紅外線波長。
納米絕熱保溫材料獲得超絕熱性能的原因有三方面：
1、材料內(nèi)幾乎所有的孔隙都在100nm以下，因而材料內(nèi)部的反射界面和散射微粒增加，從而大幅度地降低了熱輻射吸收能力，使材料具有優(yōu)良的絕熱性能。
2、材料內(nèi)大部分(80%以上)的氣孔尺寸都小于50nm，使材料處于近似真空的狀態(tài)，空氣中主要成分(氮?dú)夂脱鯕?的熱運(yùn)動平均自由程都在70nm左右，當(dāng)材料中的氣孔直徑小50nm時(shí)，孔內(nèi)的氣體分子就失去了自由流動的能力，而相對地附著在孔壁上，這時(shí)材料所處的狀態(tài)近似于真空狀態(tài)，使材料無論是在高溫還是常溫下均有低于靜止空氣的導(dǎo)熱系數(shù)。
3、材料具有很低的體積密度，低的體積密度能使材料內(nèi)部氣體的體積較大，有利于提高材料的絕熱性能。
納米微孔超級絕熱材料是以氣相二氧化硅超細(xì)粒子為主體，通過添加補(bǔ)強(qiáng)用增強(qiáng)纖維物質(zhì)和粘合劑等物質(zhì)，經(jīng)充分?jǐn)嚢杌旌虾?，采用模壓工藝進(jìn)行加壓模制，經(jīng)由高溫焙燒制得納米介孔絕熱材料。但氣相二氧化硅雖然具有優(yōu)良的隔熱性能，但由于其本身結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，表面硅原子容易和表面吸附水結(jié)合，保持氧的四面體配位，因此在納米二氧化硅的孔道內(nèi)壁存在大量的硅羥基，這些羥基一方面可用來固定活性基團(tuán)，賦予納米介孔材料新的性能。
另一方面，大量端羥基的存在，加上它本身具有高度孔隙率，孔隙率高達(dá)60～90％，使得納米介孔材料對環(huán)境濕度非常敏感，極易吸收空氣中的水分及潮氣。吸收的水分不僅可以使氣相二氧化硅的介電常數(shù)大幅增加，而且還會造成在氣相二氧化硅內(nèi)部產(chǎn)生較強(qiáng)的毛細(xì)管表面張力，當(dāng)這種表面張力達(dá)到一定程度時(shí)會導(dǎo)致納米孔結(jié)構(gòu)坍塌從而使得絕熱效果大打折扣。這嚴(yán)重制約其在怕潮設(shè)備中使用，同時(shí)，這對于材料在空氣環(huán)境中的保存、運(yùn)輸及搬運(yùn)也帶來很大不便。因此改進(jìn)以氣相二氧化硅為主要材料的微孔絕熱材料，使其具有優(yōu)異的疏水性能成為研究的方向。
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