关于中国气凝胶产业的几点思考（下）
三、气凝胶主要产品形态及纳米微孔绝热材料
1.气凝胶超级绝热原理
如前所述，讨论的焦点是二氧化硅气凝胶及其作为超级绝热材料的应用。气凝胶何以成为超级绝热材料？先来看看气凝胶的超级绝热原理，热量有3种基本传递方式：传导、对流和辐射（如图10所示）。
对于保温材料而言，热传导主要由保温材料中的固体部分来完成；热对流则主要由保温材料中的气体来完成；热辐射的传递不需要任何介质。
1992年，美国召开的国际材料工程大会上提出了超级绝热材料的概念，指在预定的使用条件下，其导热系数低于'对流空气“导热系数的绝热材料。通过对比（见图11），具有纳米孔结构的气凝胶就是典型超级绝热材料。
气凝胶的超级绝热性能基于以下原理：'无穷长路径“效应：由于近于无穷多纳米孔的存在，热流在固体中传递时就只能沿着气孔壁传递，近于无穷多的气孔壁构成了近于'无穷长路径“效应，使得固体热传导的能力下降到接近最低极限。
'零对流“效应：当气凝胶材料中的气孔直径小于70nm时，气孔内的空气分子就失去了自由流动的能力，相对地附着在气孔壁上，这时材料处于近似真空状态，即产生'零对流“效应。
'无穷多遮热板“的效应：由于材料内的气孔均为纳米级气孔再加材料本身极低的体积密度，使材料内部气孔壁数目趋于'无穷多“，对于每一个气孔壁来说都具有遮热板的作用，因而产生近于'无穷多遮热板“的效应，从而使辐射传热下降到近乎最低极限。不过在400℃以上高温下使用时，仍然需要加入遮光剂来增强气凝胶对高温红外线的辐射的抵抗。
2.气凝胶主要产品及应用
当前气凝胶的产品形态主要有保温气凝胶毡、板、布、纸、颗粒、粉末和异形件等（如图12）。气凝胶毡、板、布、纸和异形件，都是气凝胶与相应产品形态的纤维复合所得产品，基本的技术工艺是类似的，但是产品应用有较大的区别。
气凝胶毡是当前产量最大、应用最广的气凝胶产品，美国的某气凝胶企业更是挑明了只生产气凝胶毡。笔者前文提及的航天军工、石油化工、冶金建材、冰箱冷库等所有气凝胶应用领域都可以采用气凝胶毡。气凝胶布、纸和异形件主要用于一些特殊需要领域。如气凝胶布主要应用于服装鞋帽领域，气凝胶纸（薄毡）主要应用于热电池和一些空间极小、管径极...
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