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中科科优气凝胶应用于航天军工领域

中科科优气凝胶航空航天军工领域的保温隔热应用 自上世纪90年代开始,美国国家宇航局NASA将气凝胶应用于宇航服绝热、宇宙尘埃收集等航空 胶的应用开发得到了快速的发展。

中科科优气凝胶应用于航天军工领域

传统材料保温现状:

  1. 导热系数高,保温层厚度占用空间大;
  2. 密度高,增加航天器整体重量;
  3. 结构力、耐候性差,抗压能力弱

中科科优气凝胶应用于航天军工领域

中科科优气凝胶材料的保温隔热优势:

  • 导热系数低,保温性能好,利于改善航天器、宇航员工作环境;
  • 保温层厚度薄, 提高空间使用率;
  • 密度低,有效降低航天器重量;
  • 抗压能力强,提高保温层强度;
  • 耐候性强,适应环境高低温落差变化。

中科科优超轻超弹陶瓷纳米纤维气凝胶三维保温隔热材料

中科科优超轻超弹陶瓷纳米纤维气凝胶耐高温隔热材料是利用陶瓷纳米纤维“三维网络重构”技术和冰晶定向冷冻生长技术制备而来,实现了将“石头”制备成可回弹、超轻质材料的目标,该材料具备4大优势:

1、中科科优气凝胶材料最高使用温度高达2300℃;

2、中科科优气凝胶材料隔热性能更好,导热系数仅为0.019W/m·K,远低于国内气凝胶产品,隔热性能可与美国航天探测器专用材料媲美;

3、中科科优气凝胶材料质轻,体积密度为纳米颗粒气凝胶的1/18,突破了耐高温隔热材料厚度大、重量大的缺陷;

4、中科科优气凝胶材料超弹,材料具有形状记忆性,在1000℃高温下承受1000次压缩之后,回弹率仍大于80%

气凝胶与传统材料相比,可以用更轻的质量、更小的体积达到更好的效果,气凝胶具有隔热、耐高温、降噪音、防爆、吸附、耐腐蚀、催化、透光、低介电常数等优点,可广泛应用于航天航空、军工、集成电路、化工、新能源等多个领域。

一:隔热、耐高温

由于气凝胶近于无穷多纳米孔的存在,热流在固体中传递时就只能沿着气孔壁传递,无穷多的气孔壁构成了近于“无穷长路径”效应,使得固体热传导的能力下降到接近最低极限。气凝胶毡不仅可以用于库房、冷藏室、特制帐篷等固定场所保温,还可以在战地指挥车、恒温运输箱、机车热源、精密仪器储存箱等移动场所隔热。将气凝胶可以制作隔温性、强度、柔韧性能、延展性能等方面各有不同的气凝胶毡或布料,可以在装甲坦克飞机驾驶舱内衬、极限环境营地帐篷、锅炉热源保温、被褥服装、内衬头盔、军服冬装、消防服装等多个方面进行应用。

1、航天器舱体建筑材料,可以达到隔热、保温、防冲击、防辐射、防静电、防腐蚀的效果,还可以有效减少航天器自身重量;返回舱的外层涂料,实现返回大气层时隔热效果。

2、宇航服的制作,实现保温、防冲击、防辐射等效果。

3、星球探测车制造材料,外星探测设备精密部件保护(防辐射)。

4、吸附、捕获太空粒子。

同样的特性在军工领域,中科科优气凝胶可应用于:

1、飞机、舰船(艇)、坦克、导弹等的外层材料(防辐射、吸收红外线和漫反射波,躲避探测实现隐形功能;屏蔽自身电子信号,实现反侦察。)、内部零件(防静电处理、绝热保温系统)、外部设备(控制舱玻璃、履带、轮胎等的防爆处理。)

2、气凝胶复合珍珠岩保温房屋、战机防弹机窝、复合纤维保温帐篷。

二:防爆:利用气凝胶该特性,我们可以把气凝胶应用于坦克、装甲、飞机、仓储、动力设施等需要隔爆的环境中。事实上,近几年来,外军已经开始逐渐将气凝胶应用在坦克、装甲车等重型机车中。气凝胶复合防弹衣、防红外线服装面料(隐形衣)等等

三:净化:气凝胶的吸附作用可体现为吸收、排斥、净化等形式。

以防毒面具为例,将气凝胶和防毒炭结合,利用气凝胶的纳米介孔结构使得结合后的防毒炭吸附作用大大提高,同时气凝胶稳定的化学性质使得其在作为催化剂载体非常有优势,各种性质的催化剂都可以使用,可根据需求制作多种用途的防毒面具。

四:降音降噪

气凝胶内部充满了两端开放并与表面相通的纳米孔,是一种较理想的超声探测器的声阻耦合材料和隐形材料。如果应用于军工领域,可实现飞机、舰船(艇)、坦克等的隔音降噪,尤其是潜艇的隔音降噪;移动、固定指挥所等军用设施的隔音降噪;还可以制造隐形涂料,用于隐形战机、飞行器等。

五:其他:气凝胶还可以用于超级计算机、卫星探测系统、电子控制系统等零部件的制造;延长铅酸电池(用于飞机、舰船(艇)、坦克等)的使用寿命。

中科科优气凝胶三维网络结构的纳米先进材料。气凝具有低密度、低导热性、高孔隙率、耐高温、不燃等优越性能,在航空航天、建筑、石油化工、军工、热能工程、交通运输和家用电器等领域有非常广阔的应用前景。

来源:中华网



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