新型節能建築材料—氣凝膠玻璃,可以替代各種玻璃。

氣凝膠玻璃是一種以氣凝膠為主要原料新型建築材料,可以代替各種玻璃。兩片玻璃,中間夾填氣凝膠,這樣的“三明治”就是氣凝膠玻璃。它是基於中空玻璃又高於中空玻璃的新產品。由於氣凝膠既具有絕熱特性,又具有吸聲特性,且具有透光性,因此氣凝膠玻璃的絕熱效果比普通的雙層玻璃高幾倍,且具有降噪效果。

新型節能建築材料---氣凝膠玻璃,可以替代各種玻璃。

氣凝膠玻璃有許多優點是普通玻璃遠不及的:

如熱穩定性和耐熱沖擊能力超過石英玻璃,即使在1300℃高溫狀態下將它放入水中,也不會破裂;

它的比重很小,僅為 0.07-0.25g/cm3,是普通玻璃的幾十分之一;

它具有比礦物棉更好的隔熱保暖性能;它不燃燒,是良好的防火材料;

它還具有良好的隔音性能,比一般金屬和玻璃高4倍以上,氣凝膠玻璃的中間產物是氣凝膠體。

最早的氣凝膠體是從矽膠中分離出來的。

當然,也可從其他材料中獲得。例如,從剛玉、鎢、氧化鐵、氧化鋅、氧化錫、纖維素、硝化纖維素、動物凝膠、瓊脂、蛋白、樹膠中都可獲得氣凝膠體。

氣凝膠玻璃1977年首先由設在日內瓦的歐洲核研究中心研制。

後來,瑞典盧捷斯克大學也開始研制。

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氣凝膠玻璃可在現代科技和高科技領域得到廣泛應用:如用做航天、航海的窺視窗;代替汽車的鋼化玻璃;在原子能和激光領域作為可透過各種射線的結構材料和做精密光學儀器的光學元件等。總之,它可替代普通玻璃、有機玻璃、塑料並能在這三種材料勝任的其他領域大顯身手。雖然在外形,透明度和染色方面類似普通玻璃。

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氣凝膠玻璃的制備分兩步。首先,從矽烷中獲得矽醇凝膠;然後,使矽醇凝膠進入結晶和幹燥過程,以便從凝膠中排除溶劑,整個過程均在一定壓力和溫度下進行,可用電子計算機控制整個制備過程。1983年,瑞典有瞭氣凝膠玻璃生產企業,主要生產設備是高為5米、直徑為1米的壓力鍋。它用於建築,能使房屋既隔熱又保暖;若用於高層建築時,可取代一般幕墻玻璃,大大減輕建築物自重和起防火作用。實踐證明,在兩層普通玻璃中間夾一層氣凝膠玻璃,使傳熱系數從3W/m2.K下降到0.5W/m2.K。此外,氣凝膠玻璃比所有無機材料的傳播聲音速度都慢。聲音在空氣中的傳播速度為340m/s,在水中的傳播速度為1400-1500m/s,在金屬和普通玻璃中的傳播速度為500m/s,而在氣凝膠玻璃中僅為100-120m/s。

氣凝膠玻璃的主要技術參數如下。

密度:0.07-0.25g/cm3;

導致系數:0.021W/m2.K;

折射率:1.015-1.055;

氣孔尺寸:10-20nm;

聲音傳播速度:120m/s;

聲阻:105×104kg/m2.s;

耐熱性:1300℃;

二氧化矽含量:99.99%。

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氣凝膠玻璃雖然具有許多優良的物理性能,但由於價格比較高,幾何尺寸較小僅能達到(20-60)×(20-60)×(2-3)cm,限制瞭它的使用范圍。但隨著科學技術不斷進步,它會有廣闊的發展前景。

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