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        孔明?氣凝膠,讓“防火”和“節能”兼得

        科學界一直對氣凝膠材料寄予厚望,稱其為能夠改變世界的神奇材料,將其列為21世紀的十大新型材料之一,這是因為,氣凝膠是可以讓“消防安全”與“節能減排”兼得的超級絕熱材料。

        絕熱材料是指能阻滯熱流傳遞的材料,又稱熱絕緣材料。

        因為絕熱材料可以滿足建筑、車體等空間或熱工設備對熱環境的要求,同時又減少了散熱損失、節約了能源,所以,有些國家已經將絕熱材料看作是繼煤炭、石油、天然氣、核能之后的“第五大能源”。

        按照材料成分來區分,傳統絕熱材料可分為兩類:無機絕熱材料和有機絕熱材料。

        無機絕熱材料曾經風光一時。十幾年前,中國的絕熱材料市場一直以珍珠巖、巖棉類為主,當時,珍珠巖廠如雨后春筍般出現在全國各地。但是,無機絕熱材料在常溫下的導熱系數一般在0.040W/(m·K)以上,這就意味著其絕熱性能較差,導致消耗更多的能源。

        而且,無機絕熱材料還存在施工環節問題較大、材料自身強度低、高吸水率等問題,因此逐漸地失去了大部分市場。

        有機絕熱材料便乘勢而起,成為了絕熱材料的主流——有統計數據表明,在當前中國的建筑中,有90%以上都采用了有機絕熱材料作為外墻的保溫材料。

        但是,幾乎所有的有機絕熱材料都存在一個致命的問題:易燃。比如聚苯板和擠塑板,遇明火即開始燃燒,還會形成熔滴,而聚氨酯材料在溫度達到一定程度后也難以熄滅,即便添加阻燃劑之后,這些材料仍僅能達到國標GB8624-2012中的B級標準。

        更為要命的是,當聚氨酯泡沫材料著火時,還會釋放出大量毒煙,人吸入幾口就會死亡。根據對火災事故中人員傷亡分析,90%以上人員的傷亡,就是由聚氨酯材料在燃燒過程釋放出大量煙毒氣造成的。

        有機材料的這些缺陷,已引發了多宗大型火災,其中更為著名的就是2008年央視大樓火災。有專家為此警示:我們正在使用一種“自殺式”的節能方法!

        也就是說,傳統絕熱材料要么絕熱性能很差,要么存在重大安全隱患,“消防安全”與“節能環保”如同“魚”與“熊掌”一樣,難以兼得。

        氣凝膠材料,正是打破這一困局的關鍵性材料。

        氣凝膠是一種固體物質形態,密度能低至0.12毫克每立方厘米。因其密度低,內部的空洞是納米量級的,所以光線經過它時幾乎沒有散射,就像天空一樣看著發藍,因此,氣凝膠也被稱作“凍結的煙”或“藍煙”。

        早在1931年,美國科學家Samuel Kistler在太平洋大學通過超臨界干燥方法成功制備出二氧化硅氣凝膠。但因其制造成本高昂、易碎性,一直被局限在實驗室中。

        在2001年,美國宇航局組建了一家公司,開啟了氣凝膠作為超級絕熱材料商業化的熱潮。

        2008年,愛彼愛和新材料有限公司(以下簡稱:愛彼愛和)董事長田雷及其伙伴敏銳地發現,氣凝膠具備眾多獨特性能,有著廣闊的應用前景,投入資金進行氣凝膠工業化生產的研發工作。

        2017年,愛彼愛和擁有自主知識產權的年產能1,000,000㎡氣凝膠材料的生產線調試、運行成功。

        目前,愛彼愛和生產的孔明®氣凝膠材料已廣泛應用于建筑、交通、工業管道等各個領域,正在成為我國大力推進節能減排,實現綠色低碳發展的關鍵材料和重要保障。

        孔明®氣凝膠的孔徑尺寸,低于常壓下空氣分子平均自由程,因此,在氣凝膠孔隙中分子空氣近似靜止,從而避免了空氣對流傳熱。同時,孔明®氣凝膠的體積密度及納米網絡結構的彎曲路徑,則阻止了氣態和固態熱傳導。另外,孔明®氣凝膠趨于“無窮多”的孔壁,可以使熱輻射降低。

        這三方面共同作用,幾乎阻斷了熱傳遞的所有途徑,使得孔明®氣凝膠具備了其他材料無法比擬的絕熱效果,常溫下的導熱系數可達到0.015W/(m*K)以下。

        同時,孔明®系列產品的主要成分為二氧化硅,天然具備無機材料的不燃性,可達到國標GB8624—2012《建筑材料及制品燃燒性能分級》的A級不燃標準。

        現場試驗表明,當遭到在1,000℃的噴槍火焰灼燒時,1CM厚的孔明®改性高熱阻絕熱氈在47分鐘之后才被燒穿。這意味著,當建筑或車輛出現火災事故時,人員逃生時間可長達半小時之上,這就大幅降低了人員傷亡概率。

        而且,孔明®氣凝膠材料不含石棉、苯、甲醛等有毒有害物質,所以,即便被火焰吞噬,各款孔明®材料無明火、無熔滴、無毒煙,這也會大幅降低火災的殺傷力。

        愛彼愛和董事長田雷表示,孔明®氣凝膠材料有著獨特的性能優勢和廣泛的應用前景,愛彼愛和將以這種先進材料更好地服務社會,更深刻地改變世界,讓人們的生活更安全、更環保、更舒適。

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