氣凝膠是世界上密度最小、孔徑為納米量級的固體,種類(lèi)繁多,主要有硅系、碳系、硫系、金屬氧化物系、金屬系等等。最早由美國科學(xué)工作者Kistler在1931年制得,近10年才開(kāi)始規?;a(chǎn)。
氣凝膠因納米多孔網(wǎng)絡(luò )結構,孔隙率高達80%~99.8%,室溫導熱系數可低達0.013W/(m·k),是迄今為止絕熱性能最好的材料,在航空航天、石油化工、電力冶金、船舶車(chē)輛、精密儀器、冰箱冷庫、服裝帳篷、建筑節能等領(lǐng)域有廣闊的應用前景,是傳統隔熱材料革命性替代產(chǎn)品。
氣凝膠材料目前占據了整個(gè)絕熱材料市場(chǎng)金字塔模型的塔尖部分,在整個(gè)絕熱材料市場(chǎng)中的規模幾乎微不足道,這一方面說(shuō)明氣凝膠產(chǎn)業(yè)仍然處于早期起步階段,同時(shí)又預示著(zhù)其未來(lái)巨大的發(fā)展空間。
2026年,全球氣凝膠市場(chǎng)價(jià)值將達到80.837億美元
MarketResearch.biz宣布發(fā)布其最近完成的研究報告,題為“全球氣凝膠市場(chǎng)的應用(石油和天然氣、建筑、汽車(chē)和航空航天、醫療保健、高性能涂料、化工、電子及其他)、形態(tài)、種類(lèi)、工藝類(lèi)型和地區——全球至2026年的預測”,通過(guò)對涵蓋目標市場(chǎng)各個(gè)方面的詳細劃分,提供了對全球氣凝膠市場(chǎng)的整體觀(guān)點(diǎn)。報告稱(chēng),2016年全球氣凝膠市場(chǎng)價(jià)值為5.129億美元,在2017~2026年復合年增長(cháng)率31.8%的情況下,預計2026年全球氣凝膠市場(chǎng)價(jià)值將達到80.837億美元。
市場(chǎng)報告根據應用、種類(lèi)和地區進(jìn)行了劃分。應用領(lǐng)域包括石油和天然氣、建筑、汽車(chē)和航空航天、醫療保健、高性能涂料、化學(xué)制品、電子產(chǎn)品及其他。種類(lèi)劃分包括二氧化硅、碳、氧化鋁及其他。分析中涉及的地區包括北美、歐洲、亞太地區、拉丁美洲、中東和非洲。
按應用:建筑領(lǐng)域預計復合年增長(cháng)率超過(guò)33.7%,因此在應用領(lǐng)域中建筑領(lǐng)域占最高收益份額。
按形態(tài):氣凝膠毯預計復合年增長(cháng)率達到32.3%,因此在產(chǎn)品形態(tài)中毯狀占最高收益份額。
按種類(lèi):碳材料預計復合年增長(cháng)率超過(guò)32.8%,因此在所有種類(lèi)中占最高收益份額。
按工藝:預制加工預計復合年增長(cháng)率超過(guò)32.4%,因此在工藝領(lǐng)域中占最高收益份額。
按地區:歐洲市場(chǎng)占2016年全球氣凝膠市場(chǎng)最高收入份額,預計2017~2022年復合年增長(cháng)率將超過(guò)32.7%。
2017年氣凝膠產(chǎn)業(yè)發(fā)生了哪些大事
首先,讓我們就回顧一下2017年氣凝膠產(chǎn)業(yè)發(fā)生了哪些大事:
1、氣凝膠材料列入國家重點(diǎn)節能低碳技術(shù)推廣目錄
為貫徹落實(shí)“十三五”規劃《綱要》和《“十三五”控制溫室氣體排放工作方案》的有關(guān)要求,加快低碳技術(shù)的推廣應用,促進(jìn)我國控制溫室氣體行動(dòng)目標的實(shí)現,國家發(fā)改委在2014年8月、2015年12月和2017年1月相繼發(fā)布3批《國家重點(diǎn)推廣的低碳技術(shù)目錄》。在2017年1月6日公布的《國家重點(diǎn)節能低碳技術(shù)推廣目錄(2016年本,節能部分)》,氣凝膠列入國家重點(diǎn)節能低碳技術(shù)推廣目錄。
2、氣凝膠隔熱材料隨天舟一號再次踏上太空之旅
2017年4月20日,天舟一號貨運飛船隨長(cháng)征七號運載火箭在文昌航天發(fā)射場(chǎng)發(fā)射升空,4月22日成功實(shí)現與天宮二號的交會(huì )對接。繼在長(cháng)征五號的發(fā)射任務(wù)中為火箭燃氣管路系統提供有效的隔熱保溫手段,氣凝膠隔熱材料在天舟一號作為低溫鎖柜的保護外衣,再次充分發(fā)揮了氣凝膠材料超絕的隔熱保溫性能。
3、氣凝膠隔熱管在勝利油田實(shí)現工業(yè)化生產(chǎn)
針對油田生產(chǎn)需要,勝利油田石油工程技術(shù)研究院研發(fā)了疏水型纖維氈增強鈦硅復合氣凝膠隔熱材料,提高了材料高溫下的隔熱性能和疏水性能,研究形成了氣凝膠隔熱管隔熱結構,降低了隔熱管對真空度的依賴(lài),大幅度提高了隔熱壽命,填補了氣凝膠在井筒隔熱領(lǐng)域的空白,形成氣凝膠隔熱管生產(chǎn)配套技術(shù),并在國內首次實(shí)現了氣凝膠隔熱管的工業(yè)化生產(chǎn)。
4、納米氣凝膠復合材料用于御寒外套
SNAFEL納米氣凝膠研發(fā)團隊自主研發(fā)的SNAFEL納米氣凝膠復合材料,厚度僅為2mm,SNAFEL城際游俠系列納米氣凝膠御寒外套,具有和40mm羽絨外套相同的保溫效果,能夠告別冬日臃腫,更輕薄、更修身、活動(dòng)更靈巧。在零下173℃的液氮噴射測試中,該款外套的內部溫度仍可保持在28℃左右,而在20℃氣溫下穿著(zhù)時(shí),也依然能保持舒適體感而不過(guò)熱。
5、纖維素氣凝膠膜用于制備高安全性鋰離子電池
中國科學(xué)院化學(xué)研究所張軍課題組以自然界中儲量最大的纖維素為原料,以新型綠色環(huán)保的“離子液體”為溶劑,開(kāi)發(fā)了通過(guò)調控再生工藝制備透明、柔性、具有可調的三維納米孔結構和高孔隙率的纖維素氣凝膠的簡(jiǎn)便方法。在此工作的基礎上,最近他們利用氣凝膠中三維納米孔結構作為鋰離子傳輸通道,成功地將纖維素氣凝膠膜應用于鋰離子電池。
6、石墨烯氣凝膠3D打印材料創(chuàng )吉尼斯紀錄
堪薩斯州立大學(xué)、布法羅州立大學(xué)和蘭州大學(xué)三位研究員合作開(kāi)發(fā)出一種3D打印石墨烯氣凝膠,被吉尼斯世界紀錄評為“最密集的3D打印結構”。這種石墨烯氣凝膠的重量極輕,每立方厘米僅重0.5毫克,放在棉花或花瓣頂都可以,而且彈性很好,可導電。
7、氣凝膠國家標準正式發(fā)布
國家標準化管理委員會(huì )2017年10月14日發(fā)布公告,氣凝膠國家標準:《GB/T 34336-2017 納米孔氣凝膠復合絕熱制品》正式發(fā)布。該標準于2018年9月1日實(shí)施。據悉這是我國第一個(gè)氣凝膠材料方面的國家標準。
8、超輕納米銀絲氣凝膠誕生
美國勞倫斯利弗莫爾國家實(shí)驗室的研究人員開(kāi)發(fā)出一種名為“超輕納米銀絲氣凝膠”的新型低密度泡沫金屬,密度最小僅為空氣的4倍,具有優(yōu)異的力學(xué)和電子性能,該種材料的發(fā)展有望推動(dòng)電子、能量?jì)Υ?、催化劑載體、燃料電池、傳感器及醫療設備等行業(yè)進(jìn)步。
9、石墨烯氣凝膠領(lǐng)域取得重要進(jìn)展
青島大學(xué)劉敬權教授和團隊青年教師李晨蔚及碩士畢業(yè)生姜德剛在石墨烯氣凝膠領(lǐng)域取得重要進(jìn)展。他們研發(fā)的任意形狀超回彈氣凝膠及其在可穿戴設備等領(lǐng)域中的應用成果“Superelastic and Arbitrary-Shaped Graphene Aerogels with SacrifcialSkeleton of Melamine Foam for Varied Applications”發(fā)表在《Advanced Functional Materials》上。
統觀(guān)2017年氣凝膠行業(yè)的大事件,市場(chǎng)的推廣應用還是很少的。但是這并不是說(shuō)氣凝膠沒(méi)有市場(chǎng),目前制約氣凝膠市場(chǎng)推廣的主要因素——生產(chǎn)成本,也正在被攻關(guān)克服,加之在保溫隔熱行業(yè)上新的環(huán)保材料政策出臺,氣凝膠未來(lái)的市場(chǎng)機遇還是很大的。
未來(lái),氣凝膠市場(chǎng)可期
氣凝膠材料是絕熱材料的理想替代品,與其他絕熱材料相比更便宜且容易獲得,推動(dòng)了在各種終端用戶(hù)應用和行業(yè)中對這種材料的需求。不斷加劇的全球化和城市化導致發(fā)達國家和發(fā)展中國家基礎設施建設的發(fā)展,這是推動(dòng)全球氣凝膠市場(chǎng)增長(cháng)的另一個(gè)關(guān)鍵因素。由于其在建筑應用中的光漫射、絕熱和高表面積性能,氣凝膠二氧化硅的需求日益增加,這推動(dòng)了全球氣凝膠市場(chǎng)的增長(cháng)。此外,材料的進(jìn)步和創(chuàng )新、產(chǎn)品效益意識的提高及氣凝膠在新應用領(lǐng)域中的應用,預計將促進(jìn)全球氣凝膠市場(chǎng)在預測期內的增長(cháng)。
市場(chǎng)的一個(gè)主要和日益增長(cháng)的趨勢是對全球變暖的認識提高,并且越來(lái)越需要在建筑領(lǐng)域,特別是在發(fā)展中國家應用更環(huán)保和高效的絕熱材料和板材。另外,氣凝膠被用作增稠劑和化學(xué)吸收劑來(lái)清除化學(xué)品的泄漏。新的應用、發(fā)展中國家強有力的創(chuàng )新和技術(shù)進(jìn)步、更強勁的耐久性氣凝膠的開(kāi)發(fā)及運輸行業(yè)需求的不斷增長(cháng),預計將為全球氣凝膠市場(chǎng)的參與者創(chuàng )造高潛在的收入機會(huì )。
總之,未來(lái)氣凝膠的市場(chǎng)還是可以期待的。
來(lái)源:中國建材報
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