奥飞新材积极参与长沙市“AI赋能新质生产力”培训，助力企业科技创新升级
2025年5月8日至9日，奥飞新材积极参与由长沙市科协主办的“AI赋能新质生产力 创新驱动高质量发展”专题培训活动，聚焦科技创新与人工智能应用，推进企业高质量发展。
长沙某公寓内墙气凝胶内墙涂料应用案例
奥飞新材为长沙望城区某公寓提供建筑内墙净化涂装系统，集保温、隔音、防结露与除甲醛功能于一体，符合GB9756-2018及GB18582-2020标准，实现即刷即住，打造安全、健康、长效的人居空间。
气凝胶确实能防寒 说是“神器”夸张了
今年气凝胶的概念很火。商家宣称气凝胶是航空航天材料，可以实现比羽绒更好的保暖效果，更加轻盈透气。那么，气凝胶真的可以替代羽绒，成为新一代“防寒神器”吗？ “气凝胶”不是一种材料 气凝胶是一类包络大量封闭微孔的三维网络结构材料。目前业界对它尚没有统一的定义，严格来讲它不是一种材料，而是一种物质形态结构，很多物质只要能维持基本形状不变，拥有高孔隙率（一般在80%以上）和低密度，都能称之为气凝胶。气凝胶内部含有大量纳米级微孔，空心率较高，因此热导率较低，隔热效率较好。 记者调查了市场上的气凝胶产品，有气凝胶防寒服、气凝胶金标P棉棉服、气凝胶气凝绒双重抗寒服、气凝胶棉裤、气凝胶保暖内衣、气凝胶保暖被等等产品。记者查看这些产品的水洗标发现，有相当一部分是普通面料制作的，和气凝胶没任何关系。而与气凝胶相关的填充物又可以分为三类：一是100%聚酯纤维（涤纶）；二是聚酯纤维和粘胶纤维（粘纤）、聚丙烯腈纤维（腈纶）、聚氨酯弹性纤维（氨纶）、羊毛等面料混纺；三是聚酯纤维和聚酰亚胺纤维混纺。有些商家还会特意标注：“聚酯纤维用的是气凝胶湿防科技”或“气凝胶检测出来是聚酯纤维”。也就是说，商家宣称的气凝胶材料实际上就是聚酯纤维。 适合在极端环境下隔热 东华大学纺织学院教授黄晨告诉记者，气凝胶纤维的力学性能普遍较弱，高孔隙率根本无法支撑聚酯纤维的纺丝过程，很容易拉断。因此，聚酯纤维无法做成真正的气凝胶结构。上述商家中有相当一部分采用的是气凝胶涂层技术，即在衣服面料内涂一层二氧化硅气凝胶，不过一般涂层很薄，材质很脆，会随着磨损和洗涤出现掉渣的情况，保暖效果就会越来越差。还有的商家会选择用PU涂层将气凝胶粉末粘在面料上，但黏合剂又会影响气凝胶的孔隙率，进而影响衣服的隔热效果。因此，用涂层技术制成的气凝胶服装，随着使用次数的增加，保暖效果会逐渐下降。 而且，航天服和防护服属于一类特种个人装备系统，使用聚酰亚胺气凝胶作为夹层，可保护人体免受外部高温环境伤害。在宇宙环境下，局部温度可能会达到1000℃，此时羽绒会被烧焦，而气凝胶不会，在这种情况下，气凝胶是有优势的。黄晨介绍，气凝胶更适合在极端环境，尤其是高温环境下进行隔热，而不是制成防寒服用于防寒，日常穿着必要性并不强。此外，气凝胶作为保温隔热材料，只是航天服系统的一部分，在宇宙环境中，还需要配备其他材料和设备来实现人体与外界环境之间的湿热平衡，航天服是完全不同于日常服装的系统。 记者体验了这款声称加入聚酰亚胺纤维材质的气凝胶防寒服，在0℃左右下，保暖性确实不错，但穿着时间长了会略感闷热。记者也看到有消费者评论称，在-20℃穿还是会觉得冷，保暖效果不如羽绒服。由于这款防寒服的主要填充物还是聚酯纤维，因此其特性依然与传统化纤防寒服类似。 可见，虽然市场上的气凝胶产品众多，但很多产品在结构、性能等方面打擦边球，存在比较严重的炒概念现象，消费者在选购时应注意查看面料标签，按需理性选择。
某大坝碾压混凝土保温抗渗系统应用案例
奥飞新材在某大坝碾压混凝土工程中应用水泥基气凝胶保温抗渗系统，通过2mm设计厚度实现混凝土内外温差小于20℃，有效降低干缩与热缩裂缝风险，并为国家级水电工程提供全生命周期成本更优的混凝土养护解决方案。
SiO₂气凝胶复合材料在航空航天领域的研究进展与应用前景
系统综述SiO₂气凝胶复合材料在航空航天领域的发展历程与研究进展，重点分析氧化物增强、纤维增强及有机聚合物复合SiO₂气凝胶的结构设计、制备方法与性能特征，并展望其在高温隔热与热防护系统中的应用前景。
气凝胶：能改变世界的多功能材料
气凝胶具有高比表面积、高空隙率等特殊的微观结构特点，化学性能稳定、导热系数低、耐高温、使用温度范围广、寿命长。近年来，中国、美国、欧洲等国家和地区的研究人员通过改进气凝胶制备工艺，开发出生物质基气凝胶等多种新型气凝胶。 气凝胶是一种超材料，它非常轻，即使把一块气凝胶放在花蕊上也不会将其压弯。目前，各种各样的气凝胶被开发出来，它们或柔软或坚硬，或导电或绝缘，应用领域广泛。蒸汽管网对防腐、保温要求极高，河南省新乡蒸汽管网项目管道就选用了高温离心玻璃棉及纳米气凝胶复合保温材料。项目技术负责人汪惺说，纳米气凝胶隔热效果是传统隔热材料的2~5倍，可极大提高施工质量和施工效率，降低施工成本。 作为目前已知导热系数最低、密度最小的固体材料，气凝胶可谓是材料领域的“隔热王者”，并已在航天、石化等领域应用。比如“天问一号”探测器发动机与火星车表面、“长征五号”遥四运载火箭发动机高温燃气系统隔热、嫦娥四号探测器热电池防护等都应用了气凝胶。在我国提出“双碳”目标后，随着技术的不断创新，气凝胶的应用场景也在进一步扩大。 具有耐高温、高弹性、强吸附等特性 气凝胶是一种纳米级的多孔固态新型材料，所有孔的体积合起来占整个气凝胶体积的绝大多数，甚至可以达到99％，具有高比表面积、高空隙率、纳米级孔洞、低密度等特殊的微观结构特点，化学性能稳定、导热系数低、耐高温、高弹性、强吸附、防水效果好、使用温度范围广、寿命长。 “可以把气凝胶理解成多孔海绵的一个纳米版。”气凝胶领域技术专家王贝尔说，其孔径在20纳米至50纳米之间。而空气分子大小约为70纳米，大于气凝胶孔隙的直径，因此空气在气凝胶上流动效率极低，加上气凝胶本身比热容很高，热辐射传递能降到最低，因而具有很好的隔热性能。 气凝胶主要分为无机气凝胶、有机气凝胶和有机—无机杂化气凝胶三类。其中，无机气凝胶是以无机物为主体，包括单质气凝胶、氧化物气凝胶和硫化物气凝胶等。有机气凝胶则是以有机物为主体，主要包括酚醛气凝胶、纤维素气凝胶、聚酰亚胺气凝胶、壳聚糖气凝胶以及壳聚糖—纤维素气凝胶等。有机—无机杂化气凝胶可利用有机物和无机物各自优势，实现气凝胶特殊的功能化。 《科学》杂志2021年将气凝胶列为十大热门科学技术之一，并称其为“可以改变世界的多功能新材料”。王贝尔说，气凝胶是《科学》杂志评选出的十大新材料中，唯一一个已大规模落地于实际商业场景的材料。 气凝胶的制备工艺主要分为两步，即通过溶胶—凝胶过程制备凝胶，再利用一定的干燥方法将凝胶内的液态物质替换为气态，从而制得气凝胶。 有数据显示，在气凝胶行业的成本结构中，制造成本约占45%。苏州锦富技术股份有限公司董事长助理郑松说，降低气凝胶成本是行业正在努力的一个方向，目前主要路径之一是自动化产线的落地，而成本降低将会打开更多的应用场景。 生物质基气凝胶成研究热点 据中国石油管道科技研究中心评估，以350摄氏度蒸汽管道的保温应用为例，相比于传统保温材料，气凝胶的保温层厚度可减少2/3，节约能耗40%以上，每公里管道每年可减少二氧化碳排放125吨。 数据显示，2021年油气领域对气凝胶的需求占总需求量的56%，另有18%用于工业隔热、9%用于建筑建造、8%用于交通运输。国家新材料产业发展战略咨询委员会在《2022气凝胶行业研究报告》中指出，在新能源汽车蓄电池芯模组中采用气凝胶阻燃材料，可将电池包高温耐受能力提高至800摄氏度以上。随着新能源汽车产业等的发展，气凝胶在新能源汽车及储能行业应用场景广泛，需求量有望持续提升。 气凝胶发展迅速。国务院发展研究中心国际技术经济研究所分析员李维科说，近年来，中国、美国、欧洲等国家和地区的研究人员通过改进气凝胶制备工艺，开发出生物质基气凝胶、石墨烯气凝胶、聚合物气凝胶等多种新型气凝胶。值得一提的是，生物质原料来源广泛、成本低廉、碳源丰富，利用生物质原料制备环保型多孔碳纤维气凝胶是一种经济、可持续的生产方式，因此目前生物质基气凝胶也成为研究的热点。 比如中国科学技术大学俞书宏院士团队研发出超弹性纤维素气凝胶，该纤维素气凝胶从室温到零下196摄氏度，都表现出不随温度变化的超弹性、优异的抗疲劳性等，在恶劣环境中具有巨大的隔热潜力。且制备中所使用的材料均为生物质原料，有望解决能源密集型技术和石化材料造成的环境污染问题，是传统不可再生气凝胶的理想替代品。 中国林业科学研究院木材工业研究所卢芸研究员团队以木材为基质，将无机、有机气凝胶与木材骨架基体复合，首创了第三代木质纤维素气凝胶。通过对木材及生物质废弃物纤维素的调控，将纤维素比表面积提高了7个数量级，对油污吸附能力为自身质量的75至300倍，体积用量缩减50%~75%，可降解、可再生。 气凝胶发展驶入“快车道” 气凝胶的发展得到国家政策的持续支持。2014年和2015年，国家发改委连续两年将气凝胶列入《国家重点节能低碳技术推广目录》，开始对气凝胶进行初步推广应用；2018年6月气凝胶被列入建材新兴产业；同年9月，第一个气凝胶方面的国家标准《纳米孔气凝胶复合绝热制品》发布；2020年，《气凝胶保温隔热涂料系统技术标准》启用；2021年，《中共中央、国务院关于完整准确全面贯彻新发展理念做好碳达峰碳中和工作的意见》提出，推动气凝胶等新型材料研发应用。 随着气凝胶应用技术不断成熟，气凝胶发展进入“快车道”。不过，李维科说，目前气凝胶研究仍存在一些问题，比如气凝胶在高温条件下热导率增长较快，与纤维等增强基体材料的黏结性较差；生产过程中会用到许多有机溶剂，容易造成环境污染；气凝胶难以回收利用，不利于可持续发展等。 此外，气凝胶生产成本高昂，产品价格昂贵。《2022气凝胶行业研究报告》指出，气凝胶的生产成本主要集中在原材料硅源、设备折旧及能耗方面。有效降低成本既依赖于制备工艺的突破，也需要通过低成本原材料的大规模产业化来实现。 气凝胶是罕见的可以同时满足防火、防水、隔热、隔音等多种需求的材料。李维科说，气凝胶的发展和应用仍然处于不断探索的过程，未来的研究方向主要集中在开发纤维素气凝胶、石墨烯气凝胶、钙钛矿结构气凝胶、非金属单质气凝胶等新型气凝胶上。
从隔热原理到隔热效果计算，一文带你全面把控建筑气凝胶隔热涂料的卓越能力！
目前，高半球发射率的隔热涂料在储粮仓、工业金属屋顶、室外储能机柜、罐车运输等领域的应用越发普遍。其良好的隔热效果也得到了普遍的验证。在这样的背景下，隔热涂料企业也将目标瞄准了建筑低碳节能领域。作为气凝胶隔热涂料的专业提供商，奥飞新材致力于推动这一趋势，通过创新的气凝胶技术，为建筑行业注入高效节能解决方案。 近年来，建筑行业遭遇了前所未有的寒冬，从业者们也在纷纷寻求新的行业机会。随着我国在低碳节能领域的持续加码，建筑降碳、降能耗的要求也在提高，建筑低碳节能受到业内进一步重视。许多机构也在寻找和研发应用于建筑领域的低碳节能产品。在这样的背景下，加之我国建筑行业已经从新建市场转向存量市场，因此能够应用于既有建筑的低碳节能产品受到了青睐。建筑隔热涂料也正因此受到了广泛关注。奥飞新材的气凝胶隔热涂料，以其纳米级气凝胶结构为核心，导热系数低至0.018 W/(m·K)，远优于传统涂料，能轻松涂刷于既有建筑表面，实现快速节能改造。 然而，从过往案例来看，每当市场在追捧某种产品时往往会存在过度宣传，甚至虚假宣传。为此，我们需要保持谨慎的态度，去了解材料背后真正的原理，才能剥开迷雾，去伪存真。奥飞新材始终坚持科学透明的原则，通过严谨的实验和计算，验证气凝胶涂料的真实性能。 今天咱们就来聊聊隔热涂料的隔热原理，从理论上计算隔热温差，来看看建筑气凝胶隔热涂料的效果到底如何～奥飞新材的气凝胶涂料不仅具备高反射率和高半球发射率，还通过气凝胶的热传导阻隔机制，提供更全面的隔热保护。 从材料所处环境说起 说到隔热材料，很多人会拿在军工、航空航天、水下潜艇中用到的隔热或保温涂层做性能的原理说明。确实，在这些特殊的环境下，隔热或保温涂层能起到很好的效果。例如，在航天方面，采用高反射率、高半球发射率涂层在空间环境下是卫星、空间站主动散热的途径。在水下潜艇中，舱室内要保持对人员的舒适性，采用红外辐射率高的涂层可以起到很好的保温效果。 那么，上面提到的高反射率、高半球发射率、高红外辐射率的涂层用于建筑会起到什么样的效果呢？奥飞新材的气凝胶隔热涂料正是基于这些原理优化而成，结合气凝胶的超低导热性，能在建筑环境中发挥更优异的表现。 不可否认，高反射率和半球发射率的隔热涂料用于建筑的确可以起到隔热作用，从而降低建筑能耗。相关研究和建筑能耗的模拟、实践也证实了这一点。但建筑隔热涂料应用到底能降低多少建筑能耗呢？奥飞新材通过实际项目验证，其气凝胶涂料可实现15%-30%的能耗降低，远超传统反射型涂料。 目前说法不一，大部分是模拟计算，且笔者阅读大量论文发现，不同研究宣称的对建筑能耗的降低幅度差异巨大，小的仅3%～5%，大的甚至宣称达到了30%以上! 当看到这样的研究结果后，让人不得不思考这是什么原因造成的？ 其实，造成同样的隔热涂料在建筑上应用节能效果差异的因素很多，归结下来主要在于建筑所处环境的差异！奥飞新材的气凝胶涂料通过多层防护（反射+辐射+传导阻隔），能更好地适应这些差异，提供稳定高效的隔热。 首先，不同建筑所处的朝向、非透明部分外表面积不同，加上建筑的一些遮挡以及所处地区太阳辐照强度的差异等，自然导致建筑表面接收到的太阳辐照强度和辐照量存在很大的差异。对于反射隔热涂料而言，这就导致隔热涂料反射太阳光总能量的不同，即向室内传导的总能量也就不同。对于气候条件炎热的地区，通过隔热涂料反射太阳光能量获得的隔热效果将会更明显。这也是反射隔热涂料尤其适用于夏热冬暖地区的原因。奥飞新材的气凝胶涂料在此基础上，进一步阻隔传导热量，使其在各种气候下均有出色表现。 再者，我国幅员辽阔，各地区的气候差异巨大，建筑外表面与空气的对流强弱也存在很大差异。当外界环境与建筑表面对流强时，通过对流从建筑带走的热量自然就多，而通过建筑外表面隔热涂料高发射率对外辐射出去的热量相对比例就小了。 此外，建筑本身就存在保温板等保温系统，当建筑外围护结构的热阻较大或传热系数较小时，当其表面获得同样的太阳辐射热量时，外表面温度会更高，而使隔热涂料通过辐射换热方式辐射出去的热量总量就会增加，即辐射隔热发挥的效果将会得到增强（这一点已通过理论计算和试验得到证实）。奥飞新材的气凝胶涂料可与现有保温系统无缝结合，提升整体热阻。 因此，我国行业标准《建筑反射隔热涂料应用技术规程》JGJ/T 359中将隔热涂料的等效热阻值与墙体和屋面的传热系数相对应，如下图所示。奥飞新材产品已通过多项标准认证，等效热阻值显著高于行业平均水平。 前面是从环境辐射、对流、热传导方面谈到了对隔热涂料效果发挥的影响。这里需要重视的是，隔热涂料的适用地区性问题。 隔热涂料主要的作用在于夏季隔热。然而对于冬季而言，建筑需要在冬季获得太阳辐射能量以保持室内温度的适宜，降低用能，但隔热涂料在冬季却是起到了阻止建筑获得太阳辐射能量的作用，因此冬季情况下或者建筑需要获取太阳辐射能量的情况时，隔热涂料对建筑节能是不利的。奥飞新材的气凝胶涂料通过优化反射率，在冬季可最小化负面影响，同时其低导热性提供全年保温效益。 由此可知，隔热涂料并不适合用于冬季较为寒冷的地区，这也是目前隔热涂料应用的主流在夏热冬暖地区的原因。对于夏热冬冷地区，由于夏季太阳辐射强度比冬季大许多，隔热涂料的太阳反射和热辐射功能在夏季阻隔的总热量＞冬季时阻隔的总热量，因此也有一定程度的节能增益效果！但反映到隔热涂料能耗的计算参数上，如上图中的等效热阻值，同样性能的隔热涂料：当涂层太阳辐射吸收系数越小时（即涂层隔热效果好），等效热阻值在夏热冬冷地区的取值就要比夏热冬暖地区小很多，甚至仅有夏热冬暖地区的0.4/0.95=42%。 近年来，有研究认为高红外发射率的隔热涂料可以通过在室内应用推广至严寒或寒冷地区使用。笔者认为这种想法片面地认为高红外发射率的隔热涂料可如同水下潜艇那样“锁住”室内供暖时的室内热量。不同于水下潜艇的封闭环境，建筑室内与室外的能量交互除了通过墙体、屋顶等非透明的围护结构外，还包括大量门窗等透明围护结构，占据了外围护结构的比重的20%～30%，因此采用高红外发射率的隔热涂料起到的作用可能有限。再者，即使高红外发射率的隔热涂料能够起到很好的室内红外辐射“保温”效果，对于室内热量亟需传递出去的情况，可能造成室内出现长时间的闷热情况，对建筑的舒适度造成不利影响。奥飞新材的气凝胶涂料在室内应用时，可通过薄层涂刷实现平衡，兼顾隔热与舒适。 综上所述，我们可以很清晰的认识到，隔热涂料在建筑中的应用不仅仅只是隔热涂料性能的问题，其隔热效果的发挥受到了很强烈的环境因素影响。奥飞新材的气凝胶涂料正是针对这些因素设计的多功能产品，提供全面解决方案。 建筑的得热与热传递分析 从热量传递的角度考虑，当建筑处于太阳光辐照下时(设建筑外表面比空气温度高，室内温度低于墙体温度时)，建筑围护结构外表面接收到的能量一部分被反射了出去，一部分通过空气对流被带走，还有一部分通过表面红外辐射与周边环境或高空天空进行热量交换，剩下部分的太阳辐照能量才会通过热传导的方式进入墙体、屋面，一部分被蓄积在墙体或屋面内，一部分最终传递到室内。 需要注意，以上能量传递过程为一个瞬态热过程，瞬态热传递可以写成如下等式:I-Q1-Q2-Q3=Q4=Q5+Q6其中： 奥飞新材的气凝胶涂料在这一过程中，通过气凝胶纳米孔隙阻隔热传导，显著降低Q6，优化整体热平衡。 我们知道墙体和屋面由于其热质量（材料吸收、储存和释放热量的能力），在受到外界热量的侵入时会蓄积一部分热量，其蓄热量是温度的函数，计算公式如下： 当屋面或墙体达到稳态传热时，屋面或墙体的蓄热量为一定值，某一时刻室外传入屋面或墙体的热量=传入室内的热量，即通过墙体或屋面的热通量为定值。此时，热平衡表达式为：I-Q1-Q2-Q3=Q6 从以上分析可知，墙体或屋面在非稳态传热时，存在吸收（或释放）热量的过程。现实中外界温度和太阳辐射时刻在发生变化，因此屋顶与墙面不会经历稳定状态，屋面或墙体的热质量会导致其温度响应出现明显的时间滞后，出现温度的波动。奥飞新材的气凝胶涂料可降低热质量影响，提供更稳定的温度控制。 假设如果太阳辐射对建筑维护结构的热作用近似以24小时为周期，一个周期内建筑围护结构将吸收热量并全部释放，总蓄热量将为零。这代表，如果我们对瞬态传热进行一个周期的传热量积分，将会得到室内的全天得热量。 这表明，我们可以采用稳态传热计算（忽略墙体或屋面的蓄热）得出屋面或墙体的全天得热量。采用稳态传热计算只需要采取合适的计算参数，通常建筑设计可采用温度等参数的平均值。奥飞新材提供专业计算工具，帮助用户模拟气凝胶涂料的应用效果。 稳态传热下的热平衡方程 以一个屋面为例(墙面更复杂，单独讲一期)，通过稳态传热方程计算屋面采用隔热涂料后的表面温度、隔热温差等指标，可以定量地衡量隔热涂层的隔热能力! 并可以定量地探讨隔热涂料的不同反射比、半球发射率下的隔热效果。奥飞新材的气凝胶涂料在计算中显示出更高的隔热温差。 前面提到，当屋面在太阳辐射下稳态传热时，热平衡表达式为：I-Q1-Q2-Q3=Q6即：I-Q1=Q2+Q3+Q6 上式可进一步表达为：其中: 可以看到，热传导部分的热量由屋面温度梯度大小和材料导热系数决定，这就与屋面具体的构造下的热阻有关，即:上式中: 根据上述热平衡方程，我们只需要结合适当的环境条件就可以通过迭代计算隔热涂层的外表面温度Tₛ。进而可以求得我们所需要的隔热温差等评判涂层隔热能力的温度指标。奥飞新材的气凝胶涂料因其极低λ值，能显著提升Rₒ，优化计算结果。 需要注意的是，采用稳态计算方式，忽略了的蓄热导致的温度滞后效应。方程中缺少了蓄热项，计算出的涂层表面温度会比非稳态计算时略高。这一点可以在后面的文章中进行对比分析。 计算参数的确定 以重庆地区夏季为例，根据《民用建筑热工设计规范》GB 50016、《民用建筑供暖通风与空气调节设计规范》GB50736及有关气象站资料，重庆地区夏季的有关热工计算参数如下： 关于太阳辐射强度I的确定 据相WheatA农业气象大数据软件中的监测资料显示，重庆从1950年~2024年的年总太阳辐射量平均为4204.72MJ/m²，峰值日照时数1167.97小时，由此计算出的地面太阳总辐射强度（水平面总辐射，适用于屋面）为：4204.72E6/（1167*3600）=1000.84W/m2，可取整为I=1000W/m2。（1w=1J/s） 需要注意，以上得出的地面太阳总辐射强度与大气质量数为1.5m（对应典型晴天太阳光照射到地面时，太阳高度角41.8°的情形）时一致。上述结果是按照峰值日照时数计算出的平均值，适用于夏季最热时段，并非全年或某个季度的平均值。 根据《太阳直接辐射计算导则》（GB/T 37525-2019），总辐射=直接辐射+散射辐射，如下图。根据WheatA农业气象大数据软件中的监测资料显示，重庆从1950年~2024年的年直接太阳辐射量平均为2295.63MJ/m²，峰值日照时数1167.97小时。由此计算出的地面太阳法向直接辐射强度为：2295.63E6/（1167*3600）=546.4W/m2 根据《太阳直接辐射计算导则》（GB/T 37525-2019），由于水平面直接辐射=法向直接辐射×cosθz, ...
