SiO_2气凝胶在建筑中的应用探究

气凝胶具有良好的绝热、透光、防火和隔声性能,是未来建筑节能技术中理想的新型建筑材料。在总结气凝胶性能和对比传统隔热材料的基础上,探究气凝胶材料在建筑侧窗、屋顶、建筑墙体中的构造做法,通过工程实例对比了使用气凝胶材料前后的建筑节能改造效果,分析气凝胶在建筑围护结构中应用的优缺点及亟待解决的问题,并对气凝胶在建筑中的应用前景进行展望。通过借鉴海外学者对气凝胶的最新研究成果,对气凝胶在建筑中的应用进行学习交流,旨在促进气凝胶在我国建筑中的应用。     

SiO2气凝胶制备技术及在建材中应用研究

介绍超临界和常压干燥制备SiO2气凝胶的工艺技术,对2种工艺制备的气凝胶性能指标进行了比较,结果表明,超临界干燥工艺制备的SiO2气凝胶产品性能稳定,但成本高;以水玻璃为原料,采用常压干燥工艺制备的SiO2气凝胶产品具有较好的性价比。并进一步分析了SiO2气凝胶在建材领域应用存在的问题及解决途径。     

氧化硅气凝胶与氧化铝气凝胶的性能对比

分别以正硅酸乙酯和仲丁醇铝为先驱体,陶瓷纤维毡为增强材料,采用溶胶-凝胶工艺及超临界干燥技术制成氧化硅气凝胶、氧化铝气凝胶、氧化硅及氧化铝气凝胶-陶瓷纤维毡复合材料。测试氧化硅、氧化铝气凝胶的比表面积、高温收缩率以及对应复合材料的强度及导热系数。结果表明:氧化硅气凝胶在600℃温度以下比表面积较大,热收缩小,相应的复合材料强度高,导热系数低,性能优于氧化铝气凝胶;而氧化铝气凝胶则具有更好的耐高温性能。     

柔性气凝胶及其复合材料的研究与发展

气凝胶特异的三维网络结构使其具有低导热系数、高比表面积、低密度、低介电系数等优异性能。但传统气凝胶存在脆性大、韧性差、强度低、复合制品“掉粉掉渣”等缺陷,柔性气凝胶可以有效解决以上问题。本文综述了国内外柔性气凝胶主流研究方向最新进展,分析对比柔性二氧化硅气凝胶的制备工艺、前驱体配比、结构控制等,总结了柔性气凝胶在各个领域的应用,并对其未来发展及应用前景进行展望。     

气凝胶材料及其在建筑节能领域的应用

气凝胶是一种新型的绿色建筑节能材料?本文主要介绍了气凝胶材料的种类,制备方法及气凝胶材料的优良特性;气凝胶材料的低导热性?优异的绝热和隔音性能?很好的耐火性能?优异的保温?防水?透光性能等展示了其在建筑节能领域具有广阔的应用前景?     

一种新型建筑外墙防火材料

如何提高外保温材料的防火性能,如何应用安全的外保温材料,已经成为人们关注的焦点。本文介绍了一种新型防火材料——气凝胶,对气凝胶的特性及应用进行了介绍,并将气凝胶与其他普通隔热材料性能进行了比较。     

气凝胶含量对泡沫混凝土孔结构及性能的影响

分别以水泥、气凝胶为胶凝材料和填充材料,采用机械发泡法制备了新型高性能气凝胶泡沫混凝土。研究了气凝胶含量对泡沫混凝土干表观密度、导热系数、吸水率及抗压强度的影响,表征了气凝胶泡沫混凝土孔结构及孔径分布。结果表明,气凝胶泡沫混凝土的密度和导热系数明显低于普通泡沫混凝土,体积吸水率也显著降低,当气凝胶体积含量为20%时,气凝胶泡沫混凝土的密度从719 kg/m~3降低至512 kg/m~3,导热系数从0.188 W/(m·K)降低至0.121 W/(m·K),体积吸水率从37.3%降低至32.2%,抗压强度虽有所降低,但仍符合JG/T 266—2011《泡沫混凝土》的强度要求。     

聚合物增强SiO_2气凝胶的研究进展

SiO_2气凝胶是一种新型纳米孔绝热材料,广泛应用于航空航天、工业、军用及民用等领域。SiO_2气凝胶具有极低的热导率,这使其在绝热保温方面具有独特优势。但SiO_2气凝胶本身较脆,受力易碎裂,因此研究改善其力学性能是气凝胶材料产业化应用研究的重点。采用聚合物对气凝胶改性可有效改善气凝胶的力学性能,对气凝胶的产业化应用有重要意义。     

气凝胶建筑玻璃透光隔热性能及影响因素

新型气凝胶玻璃具有良好的透光隔热性能,作为高性能建筑玻璃能有效降低建筑能耗。通过气凝胶颗粒粒径和填充厚度设计,制成8种不同结构的气凝胶填充玻璃;实验研究了气凝胶颗粒粒径与填充厚度对气凝胶玻璃透光和隔热性能的影响。结果表明:当气凝胶粒径从0.41mm增大到0.93mm时,玻璃透光率明显增大,而当气凝胶粒径继续增大时透光率变化不大;当气凝胶粒径从0.41mm增大到2.7mm时,气凝胶玻璃传热系数增大约15%;相对于普通玻璃,相同尺寸的普通玻璃传热系数最多可降低51.43%。采用玻璃隔热实验测试研究了气凝胶玻璃与普通中空玻璃的隔热温差,结果表明,气凝胶玻璃较普通玻璃隔热效果提高5.4~10.2℃。     

低能耗建筑用透明气凝胶节能玻璃的研究与进展

近年来,我国的建筑耗能依旧呈增长趋势,其中围护结构在建筑耗能方面的占比为20%~40%,是建筑节能的短板之一。应用先进技术及新型节能材料于围护结构设计是当前降低建筑耗能的有效方法,其中气凝胶玻璃由于具有传热系数低、透光性好、避免眩光等优点成为了研究热点。本文综述了市面上不同气凝胶种类,比较了气凝胶玻璃在严寒、酷暑等不同地区的应用情况,并对主流的颗粒气凝胶玻璃进行了对比,最后对气凝胶玻璃的发展方向及应用前景进行了展望。     

二氧化硅气凝胶材料在建筑领域的应用研究及发展概述

二氧化硅(SiO_2)气凝胶具有很多独特的性能,在建筑领域有着广阔的应用前景。从原材料选择、制备工艺和干燥方法等方面综述了SiO_2气凝胶的研究现状,简单介绍了SiO_2气凝胶的改性措施和复合方法,重点论述了SiO_2气凝胶材料在建筑领域的应用形式和研究进展,分析了SiO_2气凝胶在建筑领域应用中存在的问题及解决途径,并对其在建筑领域的应用前景进行了展望。     

SiO2气凝胶提高岩棉保温性能的试验研究

以无水乙醇为溶剂,SiO_2气凝胶为溶质,制取SiO_2气凝胶改性溶液。采用浸润及常压干燥制备岩棉/SiO_2气凝胶复合板,研究SiO_2气凝胶的质量分数和浸润时间对岩棉/SiO_2气凝胶复合板的短期吸水量,导热系数以及抗压强度的影响。并选取某办公楼建筑为研究对象,利用建筑能耗模拟软件DeST,研究岩棉/SiO_2气凝胶复合板在以西安为代表的寒冷地区的建筑能耗。结果表明:随着SiO_2气凝胶的质量分数的增加,岩棉/SiO_2气凝胶复合板的短期吸水量逐渐变小,导热系数逐渐减小,其抗压强度略有提高。与未进行保温措施相比,厚度为30 mm的岩棉/SiO_2气凝胶复合板能耗节能率大于25%。     

气凝胶节能玻璃的研究与应用进展

我国建筑能耗呈快速增长趋势,而透明围护结构作为建筑节能的薄弱环节,使节能型玻璃日益受到关注。其中,气凝胶玻璃由于具有超级绝热和透光性好等优点成为近年来的研究热点。综述了气凝胶玻璃的几种构造形式,包括气凝胶涂膜玻璃、整块状气凝胶玻璃和颗粒气凝胶填充玻璃;针对目前在商业应用中占主导地位的颗粒气凝胶填充玻璃进行了详细阐述,并对气凝胶填充玻璃的发展和应用前景进行了展望。     

SiO2气凝胶性能研究及其在建筑保温中的应用

简要介绍超临界和常压干燥制备SiO2气凝胶的工艺技术,对两种工艺制备的气凝胶性能指标进行比较,结果表明:超临界干燥工艺制备的SiO2气凝胶产品性能稳定,但成本高;以水玻璃为原料,采用常压干燥工艺制备的SiO2气凝胶产品具有较好的性价比.并进一步分析SiO2气凝胶在建材领域应用存在的问题及解决途径.     

常压复合法制备SiO_2气凝胶玻纤针刺毡保温材料

将SiO_2气凝胶粉体与改性剂、稳定剂、粘结剂复合制备成气凝胶料浆,通过喷涂工艺与玻纤针刺毡复合,然后进行长玻纤加固处理,得到气凝胶玻纤针刺毡。研究了SiO_2气凝胶粉体掺量、改性剂、稳定剂、气凝胶喷涂层数对气凝胶玻纤针刺毡导热系数的影响。在最佳配比下,气凝胶玻纤针刺毡的导热系数为0.025 W/(m·K)。     

气凝胶透光隔热材料在建筑节能玻璃中的研究及应用进展

气凝胶纳米多孔材料具有极低的热导率和较高的透光性,可用于建筑节能玻璃的透光和隔热。简要介绍了建筑玻璃的保温隔热原理和几种现有建筑节能玻璃的性能和应用。对新型气凝胶透光隔热材料在建筑节能玻璃方面的研究和应用进展进行了概述,并对气凝胶节能玻璃的关键技术及应用前景进行了评价和展望。     

气凝胶对EPS保温材料性能影响研究

以酚醛树脂（PF）和气凝胶粉末作为阻燃剂,采用包覆法制备气凝胶/聚苯乙烯（EPS）复合阻燃材料,并对气凝胶/EPS复合阻燃材料的阻燃和保温性能进行研究。结果表明,阻燃剂气凝胶粉末的加入,使得气凝胶/EPS复合阻燃材料的LOI值和保温性能均有明显改善,气凝胶粉末添加量为20wt%,气凝胶粒级为0.3～0.18mm,选用导热系数在0.018～0.020W/(m·K)的气凝胶粉末,样品的综合性能最好。由SEM表征和热重分析可知,气凝胶/EPS复合阻燃材料经受高温燃烧时,EPS珠粒外部一层气凝胶粉末起到隔绝氧气和热量的作用,阻止了EPS基体与热源的接触。     

气凝胶玻璃的K-SC模型与动态传热模型对比分析

建立了气凝胶玻璃的光学模型及动态传热模型,将该模型计算值与传统的K-SC模型计算值,以及实测值进行对比分析。结果表明:动态传热模型的太阳辐射得热量和各层玻璃温度的模拟值均与实测值吻合度较高,实验验证了该模型的准确性。而K-SC模型的太阳辐射得热量模拟值与实测值之间白天的平均相对误差为34.9%,高估了通过气凝胶玻璃的太阳辐射得热,而且K-SC模型无法计算得到各层玻璃的温度,这既对K-SC模型模拟值与实测值的对比有影响,也不利于分析气凝胶玻璃的传热特性。此外,应用两种模型对气凝胶玻璃在各气候区典型城市各朝向上的累计室内得热量进行了模拟分析,结果表明:K-SC模型的计算值偏大,这会导致在用K-SC模型来评价气凝胶玻璃的节能潜力时:供暖期预估的采暖能耗偏低,高估了气凝胶玻璃的节能潜力;空调期预估的空调能耗偏高,低估了气凝胶玻璃的节能潜力,这将不利于气凝胶玻璃的推广和应用。     

气凝胶在建筑材料方面应用的最新进展

随着建筑材料在功能性和环保方面的双重要求,传统的隔热材料将逐渐退出市场,逐渐会被气凝胶及其复合材料所取代。文章系统的归纳了气凝胶国内外的研究成果,对其在制备、性能及建筑应用方面进行了简要的分析和论述。着重列举了气凝胶在建材方面的应用,分析了目前产业化的主要问题为成本较高,对凝胶的研发和产业化应用进程提出了更好地展望。     

气凝胶中空玻璃光热参数计算及节能性能分析

气凝胶具有透光性好、低传热的特性，将透明片状气凝胶填充在中空玻璃的空气腔内，替代空气层，构成气凝胶中空玻璃。气凝胶中空玻璃可用在建筑上，在保证采光性能的前提下，可提高玻璃保温效果，减少建筑物热量散失，对建筑节能有积极意义。本文基于现有中空玻璃的国际标准节能计算方法，对气凝胶中空玻璃的节能参数进行测试和计算，并通过有限元传热分析进行对比，分析现有方法的合理性及存在的问题。结果表明，和传统的中空玻璃对比，气凝胶中空玻璃传热系数降低1.61W/(m2·K)。