打破国外垄断,武汉先进院攻克硅气凝胶低成本制备技术


来源:长江日报

[导读]  二氧化硅气凝胶常见干燥工艺分为常压干燥工艺和超临界干燥工艺。超临界干燥工艺制备二氧化硅气凝胶,是我国目前主流工艺,核心设备复杂,投入大、运行维护成本高,制成的二氧化硅气凝胶价格高昂。

中国粉体网讯  近日,长江日报记者获悉,由武汉中科先进材料科技有限公司(以下简称“武汉先进院”)电子信息材料研发中心副主任、高级工程师陈海平领衔的科研团队,在气凝胶的制备技术上实现突破,打破国外企业对这一技术的垄断,实现了低成本制备气凝胶。


陈海平正在做实验。通讯员供图


气凝胶被称为“世界上密度最小的固体,是全球公认的最高效绝热、保温材料之王。它比棉花还要轻,每立方厘米的密度最低能够达到0.16毫克,是空气密度的六分之一,被称为“冻住的烟”。可广泛应用于航空航天、建筑、石油化工、军事工业、热能工程、热工设备、交通运输等领域,全球市场空间预计超过百亿美元。


在新能源汽车领域,气凝胶可以成为动力电池热管理的“关键元素”,能对新能源汽车电池组起到绝缘、阻燃、隔热效果,为新能源汽车电池“保驾护航”。此外,气凝胶作为“最轻的固体”,对于汽车轻量化的作用也十分明显。


陈海平长期从事硅基材料研发与项目管理工作,获授权专利数十项,曾获中国石油和化学工业联合会科技进步一等奖。


她介绍,气凝胶因成分不同,主要有无机气凝胶、有机气凝胶、复合气凝胶和金属单质气凝胶等。当前,二氧化硅气凝胶的绝热性能最引人注目,技术也最为成熟,国内外气凝胶的产业化发展大多围绕二氧化硅气凝胶绝热应用展开。


二氧化硅气凝胶常见干燥工艺分为常压干燥工艺和超临界干燥工艺。超临界干燥工艺制备二氧化硅气凝胶,是我国目前主流工艺,核心设备复杂,投入大、运行维护成本高,制成的二氧化硅气凝胶价格高昂。


气凝胶。通讯员供图


“常压干燥工艺制备高品质气凝胶,成本低,但受制于国外企业。”陈海平介绍,她和团队避开国外企业技术垄断,另辟蹊径,开发出二氧化硅气凝胶常压干燥制备工艺。采用这一工艺,产线建设投资少、规模大、效率高,可以降低30%以上生产成本,这是一项原创性的科技攻关,已申请14项相关专利,获得授权专利1项。


据悉,武汉先进院已完成二氧化硅气凝胶常压制备关键工艺开发、完成中试,目前正在军山新城的武汉先进院中试基地建设产业化产线,预计2023年完成生产线搭建并进行产品推广。


武汉先进院。通讯员供图


作为“四不像”新型研发机构,武汉先进院坚持以产业需求为导向,致力于用科技创新推动新材料产业高质量发展,已构建研发服务、创业孵化、产业育成三位一体的运行模式,重点面向电子信息和新能源产业,突破“4-6”级中试工程技术难题。目前,武汉先进院与多家企业组建联合创新中心开展研发合作,以研发服务形式助力企业创新,己有多项科研成果实现产业化,转化金额超亿元。


(中国粉体网编辑整理/星耀)

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