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更多潛能氣凝膠市場(chǎng)的新方向

2017-01-22 11:32:27 作者：本網(wǎng)整理來(lái)源：材料牛分享至：

目前，凝膠產(chǎn)品開(kāi)始替代硅凝膠嵌板以及層復(fù)合材料并逐步向前發(fā)展。隨著許多技術(shù)公司嶄露頭角，生產(chǎn)出來(lái)的硅凝膠顆粒和粉體產(chǎn)品也越發(fā)引人注目。與此同時(shí)，聚合物氣凝膠雖然在材料層面上與硅凝膠屬于不同種類(lèi)，但它有著取代傳統(tǒng)塑料以及復(fù)合制品的奇妙潛能。

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備受研究者們關(guān)注的是，從一種新材料被發(fā)現(xiàn)并成形的那一刻，到將它投入市場(chǎng)這個(gè)過(guò)程，究竟需要花費(fèi)多長(zhǎng)時(shí)間。當(dāng)然，對(duì)熱固性塑料而言，這種材料呈指數(shù)形式發(fā)展，但對(duì)其他材料卻很難說(shuō)，如巴克球（C60），今還處于襁褓狀態(tài)。氣凝膠于1930年在一篇前期研究的文章中首次被報(bào)道，最終該產(chǎn)業(yè)將會(huì)逐步發(fā)展成熟。

硅凝膠嵌板以及層復(fù)合材料的產(chǎn)品已經(jīng)驅(qū)動(dòng)了該產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，并在凝膠化過(guò)程引入纖維，使其形成獨(dú)具一格的產(chǎn)品。由IDTechEx作出的《2017-2027氣凝膠的科技、市場(chǎng)與應(yīng)用》（Aerogels 2017-2027 - Technologies, Markets and Players）報(bào)告中，也指出不同形式和類(lèi)型的氣凝膠在不斷涌現(xiàn)。值得注意的是二氧化硅氣凝膠粉末、顆粒以及聚合物氣凝膠，但由于對(duì)粉末氣凝膠的長(zhǎng)期研究已進(jìn)入了周期尾聲，所以他們常常誤認(rèn)為相應(yīng)顆粒僅具有中期發(fā)展前景，甚至誤判其作用無(wú)關(guān)緊要。雖然小顆粒的性能不如大顆粒或超臨界干燥復(fù)合材料，但是它的許多關(guān)鍵性質(zhì)仍然得以保持，更為重要的是其生產(chǎn)成本得以顯著下降。

在這一領(lǐng)域的領(lǐng)頭羊是JIOS氣凝膠和Svenska氣凝膠公司，兩者都在短期內(nèi)將制造能力分別提高到至少300和450噸/年。粉末和顆粒能與各種材料結(jié)合使用，不僅是已確定的纖維毯和板，還有混凝土，石膏板和液體產(chǎn)品如油漆，涂料和粘結(jié)劑。從化妝品霜膏到耐腐蝕的絕緣漆，正是這些后繼產(chǎn)品的出現(xiàn)，為短期產(chǎn)品提供了多種發(fā)展形式。

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二氧化硅氣凝膠的物理表征和市場(chǎng)趨勢(shì)

粉體顆粒主要由Cabot公司主導(dǎo)生產(chǎn)了十多年，該公司克服了傳統(tǒng)生產(chǎn)上所需要的超臨界干燥條件，即通過(guò)使用溶劑交換過(guò)程，以去除環(huán)境壓力干燥期間使孔洞破裂的毛細(xì)力。可將該技術(shù)用于類(lèi)似粉末的許多應(yīng)用中，較大的尺寸也會(huì)影響透明度，卻能夠?qū)崿F(xiàn)額外的光漫射應(yīng)用。IDTechEx分析預(yù)計(jì)這種顆粒產(chǎn)品會(huì)出現(xiàn)一段時(shí)間的停滯，但隨之而來(lái)的是瑞士Empa的研究所帶來(lái)的，制造業(yè)轉(zhuǎn)向并持續(xù)流動(dòng)的過(guò)程，這將導(dǎo)致成本的降低和新應(yīng)用途徑的出現(xiàn)。

這種光致整體結(jié)構(gòu)使氣凝膠名聲鵲起，但是目前，除了研究目的之外的應(yīng)用（例如Cherenkov檢測(cè)器）卻是最少的。 Tiem工廠公司可以改變它們制造整體二氧化硅結(jié)構(gòu)的廉價(jià)途徑，即將其設(shè)計(jì)為應(yīng)用于窗戶的結(jié)構(gòu)。預(yù)計(jì)該公司在2017年8月有一個(gè)試點(diǎn)工廠，并且收到了大量的國(guó)家資金，它已然成為一個(gè)初露鋒芒的新公司。

研究者認(rèn)為聚合物氣凝膠是備受關(guān)注且極具前景的另一種類(lèi)型。通常使用加成或縮合反應(yīng)形成的聚合物鏈，接著在凝膠化階段形成聚合物氣凝膠，隨后去除溶劑就可以產(chǎn)生堅(jiān)固的氣凝膠產(chǎn)品。這些產(chǎn)品包括聚酰胺，聚酰亞胺和聚氨酯。 Blueshift國(guó)際材料和氣凝膠技術(shù)公司是主要的新興公司，該技術(shù)大多應(yīng)用于輕質(zhì)復(fù)合材料和塑料替代品。

該產(chǎn)業(yè)的發(fā)展?jié)摿ωS富多樣，從航空航天到包裝，以及一個(gè)出人意料的熱傳導(dǎo)產(chǎn)業(yè)，例如消費(fèi)者的電子設(shè)備外殼。該產(chǎn)品包含一系列潛在的實(shí)用性能，但與二氧化硅基氣凝膠產(chǎn)品相比，其作為整體塊或板的強(qiáng)度并不顯著。巴斯夫還將于2020年推出其超臨界干燥聚氨酯產(chǎn)品Slentite，該產(chǎn)品的特色目標(biāo)是建立絕緣材料市場(chǎng)。這些趨勢(shì)，應(yīng)用和局限性已在IDTechEx的《2017-2027氣凝膠的科技、市場(chǎng)與應(yīng)用》報(bào)告上發(fā)布。

如前所述，氣凝膠行業(yè)的特色前景不僅是新公司和產(chǎn)品的不斷出現(xiàn)，還有大學(xué)和工業(yè)研究所對(duì)傳統(tǒng)合成公約的持續(xù)挑戰(zhàn)。研究者們對(duì)有機(jī)、無(wú)機(jī)整料和顆粒的合成過(guò)程仍然極為關(guān)注，而被《2017-2027氣凝膠的科技、市場(chǎng)與應(yīng)用》中敲黑板劃出來(lái)的重點(diǎn)，便是其中最具商業(yè)價(jià)值的研究領(lǐng)域。

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聚合物氣凝膠產(chǎn)品的主要應(yīng)用預(yù)測(cè)