被稱為有史以來最好工業保溫材料的氣凝膠終于闖過了成本關,北京博天子睿科技有限公司應用自主技術生產的產品有望從航空航天、軍工等領域走向工業及民用領域。這是中國化工報記者1月23日在該公司采訪時了解到的。
據介紹,該公司采用自主技術建設的納米二氧化硅氣凝膠保溫材料生產線已建成投產,產品保溫氈和保溫板適用范圍在-40℃~650℃,數據比對結果顯示,其綜合性能優于國際同類產品,但價格卻大幅降低。不久前,博天子睿保溫材料在新疆克拉瑪依風城油田做的試用實驗剛剛通過施工驗收,其工程報價遠低于復合硅酸鹽材料。從現場管道鋪設情況看,普通復合硅酸鹽材料比氣凝膠保溫材料厚重數倍,防水性、強度延展性更是遠不及氣凝膠保溫材料。
氣凝膠是將硅凝膠中的溶劑干燥后得到的納米結構產物,氣凝膠保溫氈則是由非晶體型硅凝膠和纖維毯用超臨界流體干燥技術生產而成,既有氣凝膠納米結構的隔熱性能,又具有彈性的毯狀形體特色。該項目技術顧問、國家納米科學中心唐智勇研究員表示:“從實驗研究來說,做出納米二氧化硅氣凝膠產品并不難,關鍵在于如何降低成本,使其在更多領域應用。”
為降低生產成本,博天子睿主要做了兩件事:即對氣凝膠生產工藝進行革新、對超臨界干燥工藝及設備進行革新。該公司總經理趙峰表示,氣凝膠之所以價格昂貴,一方面是現有工藝中原材料價格昂貴和凝膠工藝造成成本增加。研發人員利用6年時間從配方以及干燥工藝、設備入手,將氣凝膠保溫材料的成本大大降低。
趙峰解釋說,另一方面,相比危險系數高、產能低的傳統超臨界乙醇干燥方法,超臨界CO2干燥技術制備氣凝膠具有絕對優勢,同時該保溫材料的生產是間歇反應,反應時間的長短和反應釜的大小決定著產能和成本。經過反復實驗和參數調節,博天子睿開發出了保溫材料生產的核心工藝及設備——超臨界CO2干燥技術及干燥釜。目前由博天子睿設計研發并委托江蘇民森生產的600升超臨界CO2干燥釜(由兩個300升釜組成)已建成,一次反應時間僅7個小時;5.8萬升規模的設備也已做出數據包,投產后將會是世界最大的超臨界設備。該技術已申請發明專利。
據了解,博天子睿保溫材料的特點一是薄。其導熱系數遠低于絕大多數保溫材料,在相同保溫要求下可以比傳統保溫材料厚度減少70%~85%;二是韌。產品具有良好的彈性和延展性,施工過程中可隨意剪裁;三是耐溫。產品的工作溫度范圍大,量產產品在-40℃~650℃,特制產品在-200℃~1200℃。此外,該產品還具有良好的耐候性、耐腐蝕性以及耐水性。
趙峰對保溫材料的市場前景充滿信心:“我們生產的氣凝膠保溫材料主要應用領域是稠油開采、太陽能光熱發電,后續將逐步拓寬到建筑節能墻體、棚戶區改造等民用領域。”
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