世界最輕的固體材料-氣凝膠在節能科技的應用 | 化學工廠資訊網
![世界最輕的固體材料-氣凝膠在節能科技的應用](https://i.imgur.com/lO00bdM.jpg)
2021年11月16日—具奈米孔洞、低熱傳導、低介電常數、耐燃等特性的前瞻材料-氣凝膠,向來因高單價且製程繁瑣,未被廣泛使用。成大研究團隊在科技部經費支持下,成功開發 ...
![世界最輕的固體材料-氣凝膠在節能科技的應用](https://i.imgur.com/lO00bdM.jpg)
具奈米孔洞、低熱傳導、低介電常數、耐燃等特性的前瞻材料 - 氣凝膠,向來因高單價且製程繁瑣,未被廣泛使用。成大研究團隊在科技部經費支持下,成功開發出降低成本並簡化製程的氣凝膠粉體,並成功將氣凝膠分散在酚醛樹脂中,發泡後的耐燃板材具備防火、阻熱、輕量、防潮特性,可成為防火門芯板與隔熱庫板的革命性材料。研究團隊更進一步以既有技術導入微胞乳化聚合之合成方法,成功製造電子材料等級的5微米氣凝膠粉,適用於毫米波段之5G通訊絕緣材料。正因此突破性的技術,研究團隊成立可量產氣凝膠粉體與產品的新創公司,提供解決節能問題的創新材料。
為了減緩地球暖化的速度,節能減碳被視為最重要的方法之一。建築能耗佔全國總能耗的比例相當大,在臺灣建築能耗約佔全國總能耗的30%,故降低建築能耗與都市熱島效應之策略已成為全世界關注的焦點,開發高度節能的材料被視為最具效益的戰略。
在眾多材料中,氣凝膠因具備奈米孔洞、極低熱傳導係數、低介電常數、耐燃等特性,讓它深受節能產業的引頸期盼。但氣凝膠向來被認為是高單價、製程繁瑣之產品,加上氣凝膠本身的機械強度不夠,合成複合材料之技術高,導致無法被廣泛應用。
成大能源科技與策略研究中心建材隔熱檢測實驗室,2014年開始著手將氣凝膠的製程和原料改良,以價格較低的原料及改善製備方法來降低氣凝膠粉體的成本並簡化製程。本研究團隊開發粉末型二氧化矽氣凝膠具備疏水性、多孔性、高比表面積、低熱傳導係數、低介電常數的關鍵特性。可將平均粒徑控制在20μm,並可與各種樹脂和纖維材料混合形成機能性複合材料(圖一)。
圖一:氣凝膠粉體:具低熱傳導、高孔隙率、低介電常數等特性
﹙規格:粒徑 2~40μm;熱傳導係數0.028~0.033 W/m-K;密度0.03~0.05 g/cm3﹚
為了擴大氣凝膠應用,研究團隊利用氣凝膠低熱傳導、隔熱、耐燃等特性,將其應用在酚醛發泡板(圖二)。以分散劑成功將氣凝膠粉體加入酚...
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