您所在的位置: 成果库 气凝胶透明隔热贴膜

气凝胶透明隔热贴膜

成果类型:: 发明专利,实用新型专利

发布时间: 2023-09-13 13:15:59

科技成果产业化落地方案
方案提交机构:成果发布人| 陈雪 | 2023-09-13 13:15:59

本项目所研制的气凝胶具有纳米多孔网络结构,孔隙率80%以上,室温热导率低至0.015 W/m·K,是迄今为止绝热性能最好的材料。通过特殊的F-D干燥技术,实现了低成本SiO2气凝胶粉体的制备。在优化的工艺条件下,SiO2气凝胶具有低密度(0.08 g/cm3)、高比表面积(>900 m2/g),含有大量的微孔和介孔,孔径分布集中在5 nm以下,SiO2粒径在20~50 nm之间,标准大气压、30℃条件下热导率为29 mW/m·K。这套工艺周期短、设备要求简单、成本低,所制备的SiO2气凝胶可作为高效的透明隔热材料。在此基础上,制备了气凝胶透明隔热贴膜,贴膜玻璃可见光区透过率47~89%,遮蔽系数为0.5~0.9。近红外屏蔽波长(透过率小于10%)最小为1150 nm,总的进入室内的太阳能可低至45%。与空白玻璃相比,在同样的卤钨灯照射下,我们的贴膜玻璃可降低室内温度8℃。

与传统产品(如Low-E玻璃为反射型)不同的是,本项目产品为吸收型,单片普通玻璃上使用后可以起到很好的隔热保温作用,保证了室内采光,达到高效节能的目的,而且杜绝了反射型产品带来的光污染,提高了环境舒适度。隔热贴膜有着非常强的抗拉伸能力,当遇到高强度外力冲击时,贴膜起到缓冲的作用,使普通玻璃的安全性大大提高。本项目制备的气凝胶和贴膜的突出特点是:(1)本产品制备工艺简单,实用性强,可使用范围广。(2)本产品在柔性衬底上容易转移使用,作为贴膜在任何需要的地方进行粘贴。(3)本产品在非柔性衬底上使用,可以随意涂敷,自动粘结。(4)本产品和贴膜具有智能控温效果,可在建筑节能,车窗隔热,表面防护等方面使用。

在能源供应日趋严峻的背景下,节能降耗是世界人民共同奋斗的目标。目前,建筑能耗已与工业耗能、交通耗能并列,成为我国能源消耗的三大“耗能大户”。建筑能耗约占全社会总能耗的30%,其中最主要的就是采暖和空调,占到20%。在建筑的四大围护部件中,通过门窗散失的热量约占整个建筑采暖及空调耗能的50%以上。西方发达国家自20世纪60年代起开展节能窗的研究工作,如热反射玻璃,Low-E玻璃等。我国建筑业的节能主要体现在窗户设计和照明节电上,对节能窗的使用较少。 目前常用的制备气凝胶透明隔热膜的方法主要有磁控溅射法、化学气相沉积法,溶胶凝胶法等,这些方法都存在着设备昂贵、成本高及工艺复杂,成膜面积小,不适合批量生产等局限,此外,上述方法直接制造节能玻璃,无法应用在现有普通玻璃上的节能改造上。现有技术提到了把二氧化硅粉体分散后涂膜的方法,但是由于这些方法中用到的分散体系在基体上均没有很好的粘结性,只能在特定的基体上进行涂敷,极大的限制了其使用范围。即使涂敷于柔性基材上的涂层仍需要施加一层安装胶后才能使用,不仅增加了膜层工艺的复杂性,而且增加了薄膜成本。 本项目设计的纳米孔超级绝热气凝胶粉体,并开发了气凝胶透明隔热贴膜,作为传统隔热材料革命性替代产品,在航空航天、石油化工、电力冶金、船舶车辆、精密仪器、冰箱冷库、服装帐篷、建筑节能等领域都有着广阔的应用前景。

本项目负责人为苗蕾博士,现任桂林电子科技大学教授,中国科学院“百人计划”引进国外杰出人才、中科院广州能源研究所太阳能团队研究主任,兼日本精细陶瓷研究中心材料技术研究所客座研究员。广西“八桂学者”团队学术带头人,中国硅酸盐学会特陶分会和热电分会理事,从事新能源材料中的热电转换、太阳能光热转换和气凝胶材料的创新合成及其在可再生能源和节能领域的应用研究。本团队在热电材料及隔热材料研发等领域基础扎实、素质全面、工程实践能力强,并具有一定创新能力的应用型、复合型高层次工程技术人才,拥有一支理论基础坚实、研发经验丰富、科研能力较强、领域知识面广的研发团队。

为了研发该成果所投入的各类经费达数十万元,针对尚需完善的技术,预期需要再投入经费的金额十万元、时间三个月。成果在建筑节能、表面防护等方面具有重要意义。

拟通过技术许可,合作开发等方式将成果转化,也可以合作开发相关产品。其次,可根据实际工程应用需求,改进技术方案,基于气凝胶透明隔热贴膜为企业定制开发。欢迎有兴趣的企业咨询。