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1、项目名称：低成本高效隔热材料制备关键技术开发项目负责人：陈永；单位名称：海南大学我国南方夏季时间长、阳光充足、辐射强烈，气温较高，为了降低建筑内温 度，需要消耗大量的电力。开发节能环保隔热材料，降低建筑物内温度，不仅保 障安全生产，增加住居环境的舒适度。同时节约空调用电，对于缓解我国夏季用 电紧张，节约能源，具有重大的经济意义。而北方的冬季同样面临隔热保暖、节 约燃煤、减少有害气体排放的问题。对于传统的无机隔热材料，密度大，隔热效 果差，为了达到隔热效果，往往需要用大量的隔热材料。而有机隔热材料，不耐 高温，容易燃烧或高温分解释放出大量有毒有害的物质，增加了危险性。SiO2 气凝胶是目前已知性
2、能最优良的新型隔热材料，具有高效节能，能够极大降低隔 热层的厚度，减少外包材料和隔热材料的用量，不仅节约原料和降低运输成本； 而且大大扩张内部空间。同时由于SiO2气凝胶是无机物，在高温、火场中不释 放任何有害物质，自身不可燃，增加了安全性。同时可以通过改性制备出整体疏 水，性能稳定，不发生霉变、变形，不滋生细菌的SiO2气凝胶隔热材料。不仅 可以用于建筑物的隔热，也可为工业管道、高速列车，冷冻车、冰箱、大型客车、 小汽车、船舶、飞机和航空航天飞船提供极佳的隔热防护。SiO2气凝胶是一种新型的轻质纳米多孔非晶固态材料，具有比表面积高、孔 隙率发达(高达80%99.8%)、密度低(3500 kg
3、/m3)，隔热性能优良等优 点。室温常压下这种粉末气凝胶的总热导率0.020 W/(mK)，块状气凝胶的总热 导率0.014 W/(mK)，是最好的隔热材料。能耐高温，一般在800C情况下结构、 性能无明显变化。因此，SiO2气凝胶在作为高温隔热材料方面具有无与伦比的优 越性，是一种新型的高效隔热材料。其纳米网络结构可有效地降低材料的固态热 传导，同时纳米多孔结构有效抑止气体分子对热传导的作用，通过添加碳黑或二 氧化钛等红外遮光剂，可有效限制辐射传导，故此复合材料热导率极低。但是由 于 SiO2 气凝胶制备工艺复杂，技术科技含量高，到目前为止，高质量的产品仍 为少数几个跨国公司垄断，国内产品正处于产品开发的初级阶段。而且由于制备 成本高，这种隔热节能材料仅在高端领域应用，很少用于民用隔热场合。本项目针对我国南方热带地区高温高湿的特点和北方冬季寒冷状况，开发超 级隔热材料-SiO2气凝胶的低成本制备技术。通过物理化学的方法和手段将硅基 材料转变成二氧化硅气凝胶。获得一种操作安全、工艺简单的低成本制备工艺； 得到高孔隙率、绝热性能良好、整体疏水SiO2气凝胶；并通过先进成型技术制 备成块状、膜状等，用于建筑和设备保温隔热材料。项目的实施、产品的开发不 仅提高人民居住舒适度，而且为国家和社会节约大量的能源，减少有害气体排放， 具有重大的社会效益和经济效益。
低成本高效隔热材料制备关键技术开发
