재료 과학의 지속적인 발전으로, Airgel은 항공 우주 및 군사 산업과 같은 고급 분야에서 열전도성이 매우 낮은 열전도율, 초경량 무게 및 우수한 열 및 건전한 절연 성능으로 인해 매일 민간인 분야로 점차 확장되었습니다. 제조 비용의 점진적인 감소와 프로세스의 지속적인 최적화로 에어로겔 재료는 건축 단열재, 의류 냉간 보호, 가정 기기 단열, 화재 보호 등과 같은 많은 민간 시나리오에서 널리 사용되며 시장 잠재력 및 응용 전망을 보여줍니다. 이 기사는 민간 분야에서 널리 사용되는 여러 에어로겔 재료에 중점을두고 성능 장점과 실제 적용 사례를 탐색 할 것입니다.
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에어로겔은 나노 다공성 구조를 갖는 초경량 고체 물질이다. 매우 높은 다공성과 특수 미세 구조로 인해 많은 독특한 특성을 나타냅니다. 열전도율은 0. 동시에, 에어로겔의 밀도는 최대 3kg\/m³까지 매우 낮으며 이는 공기보다 거의 가볍습니다. 또한, 현대식 에어로겔 재료는 또한 소수성과 안정성이 우수하며 다양한 복잡한 환경에서 여전히 우수한 성능을 유지하여 기능성 재료 분야에서 관심의 초점을 맞출 수 있습니다.
최근 몇 년 동안 "이중 탄소"목표의 발전과 녹색 및 저탄소 정책의 안내로 AirGel 재료는 항공 우주 및 군사 분야에서 민간 시장으로 점차 확장되었습니다. 대규모 생산으로 인한 비용 절감과 초 임계 건조와 같은 핵심 프로세스의 최적화 덕분에 에어로겔의 제조 기술이 더욱 성숙 해지고 응용 프로그램 임계 값이 지속적으로 줄어들 었습니다. 오늘날 Airgel은 단열재, 가정용 기기 단열재, 기능 의류 등과 같은 많은 민간 분야에서 점점 더 많이 사용되며 에너지 절약 및 배출 감소를 촉진하고 삶의 질을 향상시키는 중요한 새로운 자료가되었습니다.
1. 건축 에너지 절약
에너지 절약 건물에 공기 관계를 적용하는 것은 특히 열 단열 및 구조 에너지 절약 측면에서 구체화되었습니다. 벽과 지붕 단열재 측면에서 에어로겔 재료는 점차 암벽 및 폴리 우레탄과 같은 전통적인 재료를 대체하고 있습니다. 열 절연 성능을 변경하지 않고 두께를 50% 이상 줄일 수있을뿐만 아니라 건물의 열 손실을 효과적으로 줄일 수 있습니다. 석유 화학 산업의 사례에 따르면, 열 손실은 34.6%감소 될 수 있습니다. 고효율 에너지 절약 창을 적용 할 때 AirGel Glass Interrayer 기술을 사용하면 광학 전달과 열 저항 성능 사이의 균형이 잘 잡히면 에어컨 하중이 크게 줄어 듭니다. 동시에, 에어로겔은 바닥 난방 시스템의 단열층에도 사용됩니다. 얇은 층의 배치를 통해 더 빠른지면 난방을 달성 할 수 있으며 전체 에너지 소비는 최대 30%감소하여 바닥 난방 시스템의 에너지 효율을 향상시킬 수 있습니다.
2. 새로운 에너지 차량
새로운 에너지 차량 분야에서 에어로겔 재료는 우수한 열 안정성과 경량 특성으로 인해 전력 시스템 안전 및 차량 성능 최적화를위한 중요한 솔루션이되었습니다. 전력 배터리의 열 보호에 적용될 때, 에어로겔은 800도를 초과하는 온도를 견딜 수 있으며, GB 38031-2020의 5- 분의 국가 안전 표준을 충족시킬 수 있습니다. 지붕 및 도어 프레임 구조에 에어로겔 복합 재료를 통합하면 차량의 지구력을 향상시키는 동시에 상당한 경량을 얻을 수 있습니다. 또한 에어로겔은 충전 파일의 내부 절연에 사용되며, 고온 축적이 구성 요소 고장을 일으키고 충전 시스템의 안전성과 안정성을 향상시키는 것을 효과적으로 방지합니다.
3. 야외 장비 및 기능 의류
실외 장비에서 에어로겔의 가볍고 효율적인 단열 장점으로 인해 극한 환경에 이상적인 기능적 재료가됩니다. Polar Expedition Suits와 같은 전문 장비에서 1cm 두께의 에어로겔 복합 층은 전통적인 5cm 두께의 재료의 단열 효과를 달성하여 의류의 무게를 크게 줄이고 편안함을 향상시킬 수 있습니다. 화재 보호 의류 측면에서 Airgel은 고온 저항성과 화염 지연 특성을 가지고있어 소방관에게 고온 환경에서 더 안전한 보호 기능을 제공하여 열 방사선 화상 및 열 전도 부상을 효과적으로 방지 할 수 있습니다.
4. 가정과 일상적인 필요성
AirGel은 점차 수천 가구에 들어가고 가계 에너지 절약 및 안전 개선을위한 중요한 자료가되고 있습니다. 예를 들어, 냉장고 및 냉동고에서 에어로겔 단열층을 사용하면 냉간 손실을 효과적으로 줄이고 단열 효율을 향상시켜 제품의 에너지 절약 수준을 향상시킬 수 있습니다. 시민 난방 시스템에서, 에어로겔 재료는 파이프 단열재에 널리 사용되며, 이는 겨울철에 가열 파이프의 동결 및 균열을 방지 할뿐만 아니라 더 얇은 절연 조건 하에서 우수한 열 효율을 유지할 수 있습니다.
5. 새로운 잠재적 분야
AirGel 기술의 지속적인 개발로 인해 신흥 분야에서의 응용 잠재력은 계속 확대되고 있습니다. 전자 장비의 열 소산 측면에서, AirGel은 휴대 전화, 노트북 및 기타 장치가보다 효율적인 열 소산 제어를 달성 할 수 있도록 칩 백플레인 및 열 전도성 필름 재료로 사용되고 있습니다. 고급 주거 및 우주 기술 혁신의 방향으로 우주 캡슐에서 파생 된 Airgel Insulation 기술은 고급 건물로 이식되어 항공 등급의 열 환경 제어 및 에너지 절약 솔루션을 제공하여 "사람들의 활력을 제공하는 우주 기술"의 개발 추세를 반영합니다.
AirGel은 성능에 상당한 이점이 있지만 산업화는 여전히 비용, 기술 및 표준에 어려움을 겪고 있습니다. 현재, 에어로겔의 가격은 여전히 3-5 기존의 열 단열재의 가격보다 3-5이지만, 대규모 응용 프로그램의 주요 장애물 중 하나가되었습니다. 그러나 프로세스 최적화와 대규모 생산의 발전으로 인해 비용은 향후 60% 이상 감소 할 것으로 예상됩니다.
기술 측면에서 대기압 건조 공정은 고가의 초 임계 건조를 대체 할 것으로 예상되지만 안정성과 제품 일관성은 여전히 개선되어야합니다. 동시에, AirGel 자체는 상대적으로 부서지기 쉬우 며, 더 넓은 범위의 응용 분야의 요구를 충족시키기 위해 복합 기술을 통해 기계적 강도를 개선해야합니다.
또한, 현재 시민 분야에서는 체계적인 산업 표준이 부족하며, 특히 화재 방지 수준 및 환경 보호 테스트 구축 측면에서. 통일 표준은 없습니다. 음향 표준 시스템을 구축하는 것은 에어로겔 재료의 광범위한 구현을 촉진하는 데 중요한 지원이 될 것입니다.
요약하면, 에어로겔의 산업화는 가속화 된 단계에있다. 비용 관리, 기술 혁신 및 표준 건설을 조정 함으로써만 민사 시장에서 광범위한 적용을 실현할 수 있습니다.
에너지 시장은 에너지 절약 및 환경 친화적 인 재료에 대한 글로벌 수요의 지속적인 성장으로 인해 빠른 발전 기간에 들어가고 있습니다. 예측에 따르면 2025 년까지 글로벌 에어로겔 시장은 미화 30 억 달러를 초과 할 것으로 예상되며, 그 중 중국의 시장 점유율은 40%를 초과하여 글로벌 성장을 주도하는 핵심 힘이되었습니다. 앞으로 바이오 기반 에어로겔은 중요한 기술적 방향이 될 것입니다. 셀룰로오스 및 키토산과 같은 재생 가능한 자원을 기반으로 한 새로운 에어로겔 재료는 성능이 뛰어나고 환경 보호 및 지속 가능한 개발 동향에 더 부합합니다.
동시에, 다양한 유리한 정책이 에어로겔의 광범위한 적용을위한 좋은 토양을 제공했습니다. 녹색 건물 분야의 재정 보조금 및 에너지 효율 표준은 전통적인 제품을 대체하기 위해 고성능 단열재를 홍보했습니다. 새로운 에너지 차량의 관점에서, Airgel은 국가의 필수 안전 기준을 충족하기 때문에 전력 배터리의 열 관리를위한 중요한 재료가되었습니다. 전반적으로, 기술 진보와 정책 지원의 이중 륜구동으로 에어로겔은 여러 민간 시나리오에서 대중화를 가속화하고 새로운 세대의 고성능 기능 자료를 대표 할 것으로 예상됩니다.
AirGel은 "실험실의 검은 기술"에서 대규모 민간인 사용으로 이동하여 재료 분야에서 도약 개발을 달성하고 있습니다. 탁월한 열 단열재, 경량 및 환경 보호 성능을 통해 Airgel은 녹색 건물 및 새로운 에너지 차량과 같은 주요 산업의 개발을 지원하는 전략적인 새로운 자료가되었으며 "이중 탄소"목표 및 지속 가능한 개발의 실현에 큰 중요합니다. 미래에, 전체 구현을 홍보하기 위해서는 산업, 학계 및 연구의 모든 당사자들 사이에서 협력하고 혁신해야하며, 기술 병목 현상의 비용 관리 및 혁신에 중점을두고, 표준 시스템의 구성을 가속화하며, Airgel이 진정으로 수천 명의 가구에 들어가서 녹색 미래에 서비스를 제공하는 데 도움이됩니다.