2017-新材料-气凝胶：最轻最保暖的绝热材料_24页_1mb

报告摘要

气凝胶行业深度研究报告总结

核心内容

气凝胶是一种具有独特结构和性能的多孔材料，其内部网络结构充满气体，外表呈现固体状，密度极低。1931年由Kistler发明，因其轻若薄雾、蓝色泛蓝的特性，被称为“蓝烟”或“冻结的烟”。气凝胶具有低密度、高比表面积、高孔隙率、低热导率和结构可控等优异性能，被誉为“改变世界的神奇材料”，并被列为20世纪90年代以来的10大热门科学技术之一，具有巨大的军民两用应用价值。

主要观点

气凝胶的特性：
- 低密度（约0.16 mg/cm³）
- 高比表面积（400-1000 m²/g）
- 高孔隙率（90%-99.8%）
- 低热导率（约0.012 W/(m·K)）
- 优良的光学、声学、电学和机械性能
应用领域广泛：
- 超级绝热材料：用于航空航天、建筑、管道保温等领域
- 储氢材料：具有高比表面积和孔隙率，适合氢气储存
- 环保材料：用于废水处理、空气净化、核废弃物处理等
- 电化学及电子材料：用于电容器、电极、衬底等
- 催化剂及载体：比表面积大，提高催化剂活性和选择性
- 声学材料：低声速特性使其适用于声阻耦合和高效隔音
市场发展：
- 全球气凝胶市场规模从2013年的2.2亿美元增长至2020年的19亿美元，年复合增长率达36.4%
- 中国气凝胶市场增长更快，预计2020年市场规模达37亿元，年复合增长率高达61%
- 2015年是国内气凝胶市场突变之年，新增产能达16000-20000立方米，实际产量19600立方米，市场规模达3.30亿元
重点企业：
- 广东埃力生：国内首家、全球第二大工业化生产气凝胶隔热材料的企业
- 纳诺科技：国内实力最强的SiO₂气凝胶研发与制造基地

关键信息

气凝胶的制备

气凝胶的制备主要包括以下步骤和关键技术：

制备过程：
- 溶液到溶胶：通过缩聚和水解反应形成纳米颗粒
- 溶胶到凝胶：形成具有连续网状结构的湿凝胶
- 凝胶到气凝胶：通过干燥工艺去除溶剂，保持结构完整性
制备技术：
- 溶胶-凝胶技术：用于制备无机气凝胶（如SiO₂气凝胶）和有机气凝胶（如RF气凝胶）
- 干燥技术：
  - 超临界干燥：成本高、安全性差
  - 亚临界干燥：成本较低、安全性较好
  - 冷冻干燥：适用于纳米结构硅凝胶，但可能产生气孔坍塌
  - 常压干燥：研究重点，具有实用价值