中國粉體網(wǎng)訊 日前,，我國建材行業(yè)首次集中發(fā)布了近年來具有顛覆性、突破性,、原創(chuàng)性成果的最新科技,。其中包括水泥氣凝膠“超級材料”。
隔熱節(jié)能新材料：水泥氣凝膠
在建筑材料中有一種保溫材料叫氣凝膠,。氣凝膠是一種以納米粒子或高聚物分子為骨架,，具有三維網(wǎng)絡(luò)納米多孔結(jié)構(gòu)的輕質(zhì)固體材料,，具有超低密度（密度最低為0.003g/cm3）、納米級孔徑（1~100nm）,、低熱導(dǎo)率（0.013~0.016W/m·k）和高孔隙率（80%~90%）等優(yōu)良特性,，在保溫隔熱和節(jié)能降耗等方面應(yīng)用廣泛。
傳統(tǒng)隔熱材料和氣凝膠隔熱材料性能對比
作為近年來化學(xué)領(lǐng)域新興技術(shù)之一,，氣凝膠密度低,、重量輕、隔熱性能優(yōu)異,，但成本高昂,，在建材領(lǐng)域一直難以普及。而新型建材——水泥氣凝膠有望破解這個難題,。
水泥氣凝膠的性能特點
作為目前世界上應(yīng)用最廣泛的建筑材料,，水泥因其高力學(xué)強度、良好的耐久性和抗高溫能力而被廣泛應(yīng)用在各類大型和超大型建筑中,，如三峽大壩,、港珠澳大橋等。然而,，水泥原材料在制備過程中的兩磨一燒過程排放了大量的溫室效應(yīng)氣體,，水泥行業(yè)的溫室氣體排放量約占全球溫室氣體排放的10%。因此,，在保持水泥基材料良好的力學(xué)強度的同時,，集成優(yōu)異的隔熱性能并減輕環(huán)境負擔(dān)成為一項重要的挑戰(zhàn)。
2023年2月,，國家發(fā)展和改革委員會,、工業(yè)和信息化部、生態(tài)環(huán)境部,、國家能源局四部門曾聯(lián)合發(fā)布了《高耗能行業(yè)重點領(lǐng)域節(jié)能降碳改造升級實施指南（2022年版）》,，指出水泥行業(yè)應(yīng)“推動采用氣凝膠等技術(shù)，進一步提升燒成系統(tǒng)能源利用效率”,。
水泥氣凝膠,，正是一種以水泥為主要成分的新型氣凝膠。這種神奇新建材具有眾多優(yōu)良性能,。
安全無毒
作為一種建筑材料,，安全無毒是一個必要前提,。這種水泥氣凝膠性能非常穩(wěn)定,，即便長時間浸泡在魚缸里，也不會向水中釋放任何有毒物質(zhì),，對魚兒的健康沒有任何影響,。
力學(xué)性能
東南大學(xué)曾做過實驗,，表示水泥氣凝膠在應(yīng)變較大時，樣品微觀形貌并沒有明顯的開裂或破壞,，保持了基本的層狀結(jié)構(gòu),，展現(xiàn)了較高的延性，并且具有明顯的負泊松比現(xiàn)象,，抗壓強度高,。
水泥氣凝膠雖然輕但強度和韌性好。一個半斤重的鋼球從50厘米的高處做自由落體,，可以看到鐵球穩(wěn)穩(wěn)地落在上面,，甚至沒有發(fā)生反彈跳躍。一個140斤左右的成年人站在上面,，它也依舊穩(wěn)固,，幾乎沒有發(fā)生形變。
疏水性能
水泥氣凝膠有著非常優(yōu)異的疏水性能,，不管是水,、咖啡或是其他液體，滴在表面,，水珠就像在荷葉上一樣跳躍滾動,，不會附著染色。哪怕是強酸,、強堿也不會對它造成腐蝕,。
隔熱性能
由于高孔隙率和均勻的層狀結(jié)構(gòu)，水泥氣凝膠具有良好的隔熱性能,，其導(dǎo)熱率低至0.020W/(m·K),。記者用1200多度的噴射火焰對著它噴上十幾秒，手貼在1.5厘米的氣凝膠薄板后面,，幾乎感覺不到溫度的變化,。如果我們的房屋采用這種材料作為保溫層，就可以減少熱傳導(dǎo),，把空調(diào)或暖氣的能耗降低一半左右,。
吸聲性能
水泥氣凝膠的三維層狀結(jié)構(gòu)具有易于控制結(jié)構(gòu)孔隙率和曲折度的優(yōu)勢，可以實現(xiàn)良好的隔聲效果,。
應(yīng)用前景
新型高效的氣凝膠隔熱材料是目前最優(yōu)的節(jié)能隔熱新材料,，是助力實現(xiàn)“雙碳”目標的節(jié)能降耗新材料。
水泥氣凝膠不僅性能優(yōu)越,，解決了傳統(tǒng)建筑材料高力學(xué)性能和高隔熱性的矛盾,，而且成本低。東南大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院院長佘偉表示：這種氣凝膠它的主要成分是價格低廉的水泥,，所以它的成本只有常規(guī)氣凝膠的二十分之一,，未來它在建材領(lǐng)域?qū)兄浅V闊的應(yīng)用前景,。
信息來源：央視新聞、東南大學(xué)學(xué)報,、材料研究,。
（中國粉體網(wǎng)編輯整理/黑金）
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