воздушный гель: "теплоизоляция"; производственная цепь

Aerogel is currently known as the solid material with the lowest thermal conductivity and the lowest density. It has a long service life, super heat insulation performance, and super high fire resistance. It is known as "the magic material that changes the world". It is also known as "blue smoke" because it is as light as a mist and has a bluish color.

из - за таких свойств, как сверхсильная теплоизоляция, раньше применялась главным образом в авиационно - космической, военной и оборонной областях, а затем постепенно распространилась на нефтехимическую, промышленную, строительную, транспортную и бытовую сферы; обширные исследования проводятся во многих новых областях, таких, как материалы на электродных носителях, каталитические материалы, сенсибилизированные материалы, нанобицидные материалы, высвобождение лекарственных препаратов и т.д.

В настоящее время нижняя часть геля сосредоточена в основном на нефтегазовых работах, промышленной теплоизоляции, строительстве теплоизоляции и т.д. В то же время это приведет к технологическим изменениям в области теплоизоляции новых энергоносителей.

По данным « доклада о развитии промышленности новых материалов химической промышленности в китае», объем мирового рынка геля в 2021 году составит около 870 млн. долл. США, ожидается, что в 2030 году он достигнет 3743 млн. долл. США, а в ближайшие 10 лет темпы роста Комплекса составят около 17,6%.

Что касается новых энергетических автомобилей, то гелеобразование может эффективно решить проблему теплоизоляции железа - литиевого элемента фосфата в криогенной среде и неконтролируемого распространения тройных батарей в условиях высокой температуры, что является предпочтительным материалом для изоляции литиевых элементов.

Согласно данным ID TechEx, доля будущих гелей на рынке строительства и батарей будет расти быстрыми темпами.

Общее описание промышленности аэрогеля

аэрогель родился в 1931 году, но лишь в 90 - х годах началась индустриализация за рубежом.

Однако из - за высокой стоимости процесса сушки ранний гелеобразный гель может использоваться только в авиационно - космической, военной и нефтехимической областях.

Национальный гелео начался поздно, раньше рынок был занят иностранными продуктами геля, высокая цена, небольшой маркетинг.

в 2012 году в стране было введено в эксплуатацию первое сверхкритическое оборудование для сушки аэрогеля углекислого газа 1000л, что знаменует собой масштабное производство геля эмульсии. После нескольких технических итераций стоимость производства постепенно снижается.

с ростом внутренней политики, увеличением числа отечественных предприятий по производству аэрогеля, технологическим прогрессом и снижением стоимости, гелео вступает в быстро развивающийся канал.

газовый гель - твердый материал, имеющий структуру нано - пористой сети, наполненной газом в пористом пространстве. Такая структура не будет приводить к конвекционному эффекту, эффекту бесконечных перегородок и эффекту неограниченной длины пути.

принцип теплоизоляции состоит в том, что микроструктура равномерно плотно засекреченных нанозондов и многоярусных фрактальных отверстий может эффективно предотвратить конвекцию, уменьшить теплоизлучение и теплопередачу.

по сравнению с традиционными теплоизоляционными материалами их теплоизоляционные свойства в 2 - 8 раз выше, чем у традиционных материалов, поэтому при тех же теплоизоляционных эффектах аэрогель используется реже.

цикл замены геля составляет около 20 лет, а цикл замены традиционного теплоизоляционного материала - около 5 лет, и поэтому затраты на его использование в течение всего жизненного цикла являются более низкими.

Но его недостатки также очень очевидны. В настоящее время важным фактором, сдерживающим применение геля в теплоизоляционных материалах, является баланс между стоимостью сырья и сроком службы.

По данным компании "Аспен гелео", стоимость материалов составляет примерно 48% от общей стоимости, а затраты на производство - около 44%.

в частности, затраты на производство геля в основном связаны с источниками кремния, амортизацией оборудования и энергопотреблением. из них затраты на амортизацию и потребление энергии составляют около 60% от общей стоимости промышленной цепи. эффективное снижение издержек зависит, с одной стороны, от прорыва в процессе подготовки и, с другой стороны, от массовой индустриализации низкозатратного сырья.

Таким образом, снижение стоимости геля в основном начинается с себестоимости сушки сырья.

промышленная цепь геля

промышленная цепь геля включает в себя прекурсоры аэрозоля (неорганический кремний и органический кремний), продукты из промежуточного аэрогеля и газогеля, а также оборудование для производства и применения в нижнем течении.

в верхнем течении кремнеземовоэтиловый эфир и бюрократический силан являются источниками кремния; стекловолокнистый или керамический волокнистый войлок как основа; в нижнем и среднем течении геля: обработка газогеля на основе сырья, загрузка источника кремния на основную массу с помощью технологии золя - гель, а затем удаление примесей в отверстии силикагеля с помощью сверхкритической технологии СО2, формирование хорошей структуры микропористости, а затем последующая обработка и продажа клиентам вниз по течению.

верхний бьеф: источник кремния (предшественник)

в зависимости от строения и состава соединения кремний можно разделить на органические и неорганические источники кремния.

кремниевые органические источники включают такие органические силикаты, как протосиликатный метиловый эфир (тмос) и кремнекислый этил (TEOS); к неорганическим кремниевым источникам относятся тетрахлорид кремния, силикат натрия и т.д.

В настоящее время основные источники органического кремния, основные соответствующие производители включают утренний свет новых материалов, красно - белый материал, оао Синьань, ооо, цзинь макрогаз и так далее.

среди них компании, имеющие значительные преимущества с точки зрения затрат в рамках всей производственной цепочки, включают в себя новые материалы и красное дерево.

утренний свет новый материал является лидером функциональной силиконовой промышленности, обладает мощностью производства силикатного этила, и имеет значительные преимущества с точки зрения затрат; сырье для входа в газогелеобразный трек, с преимуществом всей промышленной цепи; Panya Microtrans, которая является лидером компании EPTFE, приобрела 60% акций компании « Гранд - инь - си Шэн» в области аэрогеля.

среднее плавание: продукт аэрогеля

использование гелеобразных материалов, как правило, осуществляется в форме аэрогельных теплоизоляционных плит, войлок, ковров и других композиционных материалов. сам гелеобразный материал обладает низкой прочностью и высокой хрупкостью, и его прямое использование ограничено. Таким образом, он обычно соединен с органическими полимерами и волокнистыми армированными материалами для подготовки жестких и гибких изоляционных материалов.

в процессе конкретного использования внешняя поверхность аэрогеля композиционных материалов может быть покрыта пленкой материалов, стеклянных тканей и так далее, чтобы предотвратить выпадение и разрыв композиционных материалов аэрогеля и обеспечить их целостность, чтобы максимально повысить теплоизоляционный эффект.

основными изготовителями газгольдера являются нанотехнология, средне - кожие, новые материалы для утреннего света, новые материалы для hongbi, Элисон, Пепе, дунгуань сян, Джина, цзянь Хань и другие.

среднее плавание: аэрогель оборудование

в процессе подготовки к аэрогелю наиболее важным является процесс сушки.

газовый гель готовится в режиме предварительного вытеснения неорганического кремния или органического кремния, изготовляется из влажного гельа, контролируемого растворителем, температурой, катализатором и т.д., а также стареет, модифицируется и высушивается влажный гель для получения аэрогеля.

В настоящее время основными технологиями, используемыми в индустриализации, являются технологии сверхкритической сушки и сушки под давлением. К числу других технологий, которые еще не производятся в крупных масштабах, относятся вакуумная сушка и субкритическая сушка.

технология сверхкритической сушки является первой и относительно развитой технологией, широко используемой отечественными и иностранными предприятиями по производству аэрогеля. сверхкритическая Сушка может поддерживать каркасную структуру геля в процессе сушки.

нижний бьеф: сторона приложения

при поддержке политики, основанной на огромном рыночном пространстве для продуктов геля, многие компании вступили в газогелеобразную отрасль, что способствовало ускоренному расширению производственных мощностей.

В Китае нефтехимическая промышленность, китайская нефть и другие предприятия впервые вошли в область теплоизоляции нефте - и газопроводов.

в области энергоаккумуляторных батарей производители десяти глобальных энергетических батарей, таких, как CATL, литиевая электротехника среднего класса и национальное отделение высокого класса, закупают продукты аэрогеля.

по мере развития технологии и дальнейшего расширения масштабов промышленности ожидается, что гелео постепенно заменит традиционные теплоизоляционные материалы, особенно в промышленности и оборудовании. промышленность в целом перейдет от периода внедрения к периоду роста, и вся промышленная цепь, как ожидается, откроет возможности для развития.