aerogels : تحليل سلسلة صناعة العزل الحراري

aerogels هي المواد الصلبة مع أدنى الموصلية الحرارية وأقل كثافة . فائدة نموذج يحتوي على مزايا الخدمة الطويلة في الحياة ، والعزل الحراري عالية الأداء ، ومقاومة الحريق عالية الأداء . ويسمى " المواد السحرية التي تغير العالم " . ومن المعروف أيضا باسم " الدخان الأزرق " لأنه خفيف مثل الضباب و اللون الأزرق .

بسبب قوة العزل الحراري وغيرها من الخصائص ، في وقت مبكر من التطبيقات الرئيسية في الفضاء ، والعسكرية ، والدفاع الوطني ، ثم تدريجيا إلى البتروكيماويات ، والصناعة ، والبناء ، والنقل ، وغيرها من المجالات اليومية . وقد درس على نطاق واسع في العديد من المجالات الجديدة ، مثل المواد الكهربائي الناقل ، المواد الحفازة ، وأجهزة الاستشعار ، نانو مواد التعقيم ، والإفراج عن المخدرات ، وهلم جرا .

في الوقت الحاضر ، المصب aerogels تركز أساسا على مشاريع النفط والغاز ، العزل الحراري الصناعية ، وبناء العزل الحراري وغيرها من الأنابيب الصناعية في مجال العزل الحراري . وفي الوقت نفسه ، سوف تجلب الابتكار التكنولوجي في مجال العزل الحراري من بطاريات السيارات الجديدة .

وفقا ل " الصين صناعة المواد الكيميائية الجديدة تقرير التنمية " ، فإن حجم السوق العالمية aerogels حوالي 870 مليون دولار في عام 2021 ، ومن المتوقع أن تصل إلى 3.743 بليون دولار في عام 2030 ، مجمع معدل النمو السنوي في السنوات العشر القادمة حوالي 17.6 في المائة .

في جانب من جوانب الطاقة الجديدة للسيارات ، aerogels يمكن أن تحل على نحو فعال في الحفاظ على الحرارة من بطارية ليثيوم الحديد الفوسفات في درجة حرارة منخفضة و الحرارة هارب من انتشار بطاريات ليثيوم الحديد الفوسفات في درجة حرارة عالية البيئة .

ايروجيل سوف تنمو بسرعة في حصة الإيرادات في سوق البناء والبطاريات في المستقبل ، وفقا ل ID Techex . . . . . . .

نظرة عامة على صناعة aerogels

ايروجيل ولد في عام 1931 ، ولكن لم يكن حتى التسعينات أن البلدان الأجنبية بدأت التصنيع .

ومع ذلك ، بسبب ارتفاع تكلفة عملية التجفيف ، في وقت مبكر aerogels يمكن استخدامها فقط في الفضاء ، والعسكرية ، والبتروكيماويات .

ايروجيل المحلية بدأت في وقت متأخر نسبيا ، في وقت مبكر من السوق الخارجية ايروجيل احتلت المنتجات ، وارتفاع الأسعار ، قوة التسويق الصغيرة .

في عام 2012 ، أول 1000 لتر ثاني أكسيد الكربون فوق الحرج aerogels معدات التجفيف وضعت في الإنتاج ، مما يدل على الإنتاج الضخم من الهالة هلام . بعد عدة التكرار التقني ، تكلفة الإنتاج انخفضت تدريجيا .

مع زيادة السياسات المحلية ، وزيادة الشركات المحلية aerogels ، والتقدم التكنولوجي ، وانخفاض التكاليف ، aerogels دخلت قناة التنمية السريعة .

aerogels هي المواد الصلبة ذات البنية النانومترية شبكة مسامية مليئة بالغاز . هذا الهيكل لا تنتج تأثير الحمل الحراري ، لانهائي يربك تأثير لانهائي طول المسار تأثير .

مبدأ العزل الحراري هو أن البنية المجهرية متجانسة وكثيفة المسام المسام كسورية متعددة المراحل يمكن أن تمنع بشكل فعال الحمل الحراري ، والحد من الإشعاع الحراري ونقل الحرارة .

بالمقارنة مع التقليدية مواد العزل الحراري ، العزل الحراري الأداء هو 2-8 مرات من المواد التقليدية ، حتى في نفس تأثير العزل الحراري ، ايروجيل الجرعة أقل .

استبدال دورة aerogels حوالي 20 عاما ، في حين أن المواد العازلة التقليدية استبدال دورة حوالي 5 سنوات ، وبالتالي فإن تكلفة دورة الحياة كلها أقل .

ولكن عيوبه هي أيضا بارزة جدا . في الوقت الحاضر ، عامل مهم يحد من تطبيق aerogels في مواد العزل الحراري هو التوازن بين تكلفة المواد الخام وخدمة الحياة .

التكلفة المادية حوالي 48 في المائة من مجموع التكاليف ، وتكلفة التصنيع حوالي 44 في المائة ، وفقا لأسبن ايروجيل .

على وجه التحديد ، ايروجيل تكاليف الإنتاج تتركز أساسا في المواد الخام السيليكون ، واستهلاك المعدات واستهلاك الطاقة . من بينها ، استهلاك المعدات واستهلاك الطاقة تمثل حوالي 60 ٪ من مجموع تكلفة سلسلة الصناعة . خفض التكاليف على نحو فعال ، من ناحية ، يعتمد على اختراق في عملية التصنيع ، من ناحية أخرى ، يعتمد على التصنيع على نطاق واسع من المواد الخام منخفضة التكلفة .

ولذلك ، فإن تكلفة aerogels خفض أساسا من تكلفة التجفيف والمواد الخام التكلفة .

ايروجيل سلسلة الصناعة

aerogels سلسلة الصناعة تشمل المنبع aerogels السلائف ( غير العضوية سيليكون السيليكون المصدر المصدر ) ، وسيطة aerogels المنتجات ، aerogels معدات الإنتاج ، المصب التطبيقات .

المنبع إيثيل orthosilicate وظيفية سيلان هي مصادر السيليكون . ماتريكس هو الألياف الزجاجية أو السيراميك الألياف شعر شعر . في الروافد الوسطى والدنيا من aerogels : aerogels الركيزة المجهزة ، السيليكا المصدر هو تحميلها على الركيزة باستخدام تقنية سول جل ، ثم الشوائب في هلام السيليكا المسام يتم إزالتها باستخدام ثاني أكسيد الكربون فوق الحرج العملية ، وبالتالي تشكيل هيكل غرامة microporous ، ثم بعد المعالجة و بيعها إلى المصب العملاء .

المنبع : مصدر السيليكون ( السلائف )

وفقا لمختلف هياكل المركبات والمكونات ، السيليكون المصدر يمكن تقسيمها إلى السيليكون العضوية وغير العضوية السيليكون المصدر المصدر .

organosilicon المصادر تشمل functionalsilanes ، مثل بروميد orthosilicate ( tmos ) إيثيل orthosilicate ( تيوس ) ؛ مصادر السيليكون غير العضوية تشمل رابع كلوريد السيليكون ، سيليكات الصوديوم ، وهلم جرا .

في الوقت الحاضر ، مصدر السيليكون هو الطريق الرئيسي ، بما في ذلك الشركات المصنعة الرئيسية ذات الصلة Chenguang المواد الجديدة ، الأحمر والأبيض المواد الجديدة ، شينان المحدودة ، المحدودة ، Jinhong الغاز .

من بينها ، في كامل السلسلة الصناعية لديها مزايا التكلفة الكبيرة للشركات بما في ذلك المواد الجديدة Chenguang هونغ بو المواد الجديدة .

Chenguang المواد الجديدة هي الشركة الرائدة في صناعة وظيفية سيلان ، مع القدرة على الإنتاج من tetraethyl orthosilicate ، مع مزايا التكلفة ؛ قطع المواد الخام إلى aerogels المسار ، مع سلسلة صناعية كاملة من المزايا . عموم آسيا مايكرو المضادة هي الرائدة في مجال الالكترونيات السليكوون المحلية ، وقد تم شراء 60 ٪ من أسهم بنك كبير xisheng في ايروجيل المجال .

الأسفنجي المنتجات

استخدام المواد ايروجيل عادة ما يحدث في شكل ايروجيل العزل ، شعر ، شعر ، وغيرها من المواد المركبة . ايروجيل المواد نفسها لديها قوة منخفضة وعالية الهشاشة . ولذلك ، فإنه عادة ما تكون معقدة مع البوليمرات العضوية والألياف عززت المواد لإعداد جامدة ومرنة المواد العازلة .

المواد المركبة المشتركة تشمل الألياف الزجاجية ، preoxidation خيوط ، ألياف السيراميك ، وما إلى ذلك في عملية استخدام محددة ، يمكن أيضا أن تكون المواد المغلفة على السطح الخارجي من المواد المركبة ايروجيل فيلم ، القماش والزجاج ، وما إلى ذلك ، من أجل منع المواد المركبة ايروجيل من السقوط و الكسر ، و كذلك ضمان سلامتها ، أقصى قدر من ممارسة تأثير العزل الحراري .

وتشمل المنتجات الرئيسية aerogels تكنولوجيا النانو ، zhongkerunzi ، Chenguang المواد الجديدة ، هونغ بو المواد الجديدة ، أليسون ، آبي ، دونغقوان Sixiang ، جينا التكنولوجيا ، jianghan المواد الجديدة ، وهلم جرا .

الشرق الأوسط : aerogels الجهاز

في عملية إعداد aerogels ، والتجفيف هو الخطوة الأكثر أهمية .

aerogels أعدت من السيليكون غير العضوية أو العضوية سيليكون السلائف ، الهلاميات المائية التي تم الحصول عليها عن طريق التحكم في المذيبات ، درجة الحرارة ، محفز ، والشيخوخة ، تعديل ، والتجفيف .

في الوقت الحاضر ، أهم التقنيات المستخدمة في الصناعة هي تكنولوجيا التجفيف والتجفيف في الغلاف الجوي . وتشمل التكنولوجيات الأخرى التي لم يتم إنتاجها على نطاق واسع تجميد فراغ التجفيف والتجفيف دون الحرج .

تكنولوجيا التجفيف فوق الحرجة ( SCD ) هي واحدة من أولى التقنيات لتحقيق دفعة إعداد aerogels ، ناضجة نسبيا ، وتستخدم على نطاق واسع في aerogels الشركات في الداخل والخارج . تكنولوجيا التجفيف يمكن الحفاظ على سلامة هيكل عظمي جل أثناء التجفيف .

المصب : نهاية التطبيق

في إطار دعم السياسات ، استنادا إلى سوق ضخمة من المنتجات aerogels ، العديد من الشركات قد دخلت صناعة aerogels ، وتعزيز القدرة على التوسع السريع في هذه الصناعة .

سينوبك ، بتروتشاينا وغيرها من الشركات في خط أنابيب النفط والغاز في مجال العزل الحراري .

في مجال الطاقة البطارية ، القط ، الخطوط الجوية الصينية بطارية ليثيوم أيون ، guoxuan GAOKE ، وغيرها من الشركات العالمية العشرة الأوائل في مجال الطاقة بطارية ايروجيل المنتجات المشتراة .

مع تطور التكنولوجيا وتوسيع نطاق الصناعة ، aerogels ومن المتوقع أن تحل تدريجيا محل التقليدية مواد العزل الحراري ، ولا سيما في مجال الصناعة والمعدات . الصناعة ككل سوف تمر بمرحلة انتقالية من مقدمة إلى فترة النمو ، كامل السلسلة الصناعية ومن المتوقع أن تستهل في فرص التنمية .