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辐射制冷涂层的特点及配方设计
一、技术背景与市场驱动 全球建筑空调制冷能耗占建筑总能耗的15%以上,且每年仍以4%至5%的速度增长。传统的蒸汽压缩式制冷不仅消耗大量电能,还会排放温室气体并产生城市热岛效应。在碳达峰碳中和的政策框架下,开发零能耗或近零能耗的被动制冷技术已成为功能涂层领域的战略性方向。 辐射制冷涂层正是在这一背景下迅速崛起的新型功能材料。它不依赖任何外部能源输入,通过两个协同光学机制实现降温:在0.3至2.5微米的太阳光谱波段实现高反射率以减少热量输入,同时在8至13微米的大气窗口波段实现高红外发射率,将物体表…
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【可穿戴热管理】 | 83MPa强度+22mW·m-1·K-1导热:可编织气凝胶纤维的结构突破
背景速览 气凝胶纤维因其高孔隙率与超低热导率,被视为下一代个体热管理材料的重要候选。然而,其发展始终受限于一个经典矛盾:热绝缘依赖高孔隙,而高孔隙必然削弱力学强度。过去数年,研究者已将气凝胶纤维强度级提升~70MPa,但仍难以满足工业编织与针织工艺对纱线稳定性的要求。与此同时,高性能芳纶材料虽具有优异强度,却因致密晶体堆积而难以兼顾超低导热与可回收性。如何在纤维尺度实现强度–孔隙–可加工性–可持续性的协同突破,成为可穿戴热管理领域的核心难题。 核心挑战 气凝胶纤维的形成依赖溶胶–凝胶转变过程。在…
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超弹电磁屏蔽气凝胶研究取得进展
屏蔽电磁干扰对人类健康和电子设备可靠性具有重要影响。根据电磁屏蔽机理,电导率是决定电磁屏蔽效率的关键因素,因而传统的电磁屏蔽材料以导电金属为主。但金属存在材料密度大、价格高、易腐蚀、柔性差等问题,难以满足新一代电子设备的要求。聚合物/导电填料纳米复合材料具有密度低、柔性好、成本低等优点,且该材料还可以引入多孔结构,从而增加多重反射几率,进一步提升电磁屏蔽效能,具有良好的应用潜力。然而,聚合物基多孔电磁屏蔽材料面临两个挑战:一是如何解决电导率与孔隙率矛盾的问题;二是如何降低多孔形貌对复合材料力学性…
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中空碳纤维基多孔隔热材料,用于超轻量热防护
碳基隔热材料因超轻、隔热效果好、耐高温,在超高音速飞行器、深空探测等极端环境的热防护系统中应用潜力巨大,但传统碳气凝胶制备时体积收缩明显,难以优化结构和热性能。针对这一难题,湖南大学申克教授团队受中空纤维结构的启发,采用碳化物衍生碳(CDC)策略,以碳纤维毡(CF)为模板,研制出中空碳纤维基多孔隔热材料(CF-H) 该材料的制备分三步完成:先让碳纤维毡裹上硅氧烷干凝胶层,经1500℃热处理形成碳化硅包覆的碳纤维毡(SiC@CF);再在700℃下氧化,选择性去除碳芯,得到中空碳化硅纤维毡(SiC-…
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标题:深海、核电、空天:三类极端环境对防护材料的不同要求
极端环境防护材料正成为全球高端制造领域的重要增长极。据市场研究机构数据,2025年全球极端环境工业材料市场规模约为31亿美元,预计到2032年将增长至48亿美元,复合年增长率达6.1%。在深海探测、核能利用与航空航天三大战略领域,装备不断向更严苛的服役条件推进——极端环境防护材料的研发与产业化,已上升为国家战略安全与高端制造的核心命题。 深海:高压与腐蚀的双重夹击 深海环境的核心挑战在于高压、强腐蚀与低温的交织作用。水深每增加10米,水压上升约1个大气压;在万米深渊,压力高达110兆帕,相当于每…
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住建部部长定调:建筑业未来5年大方向
文章系统阐述了过去五年的建设成就,并明确了未来五年将以城市更新和构建房地产发展新模式为主要路径,以科技创新为驱动,以实现高质量发展和建设现代化人民城市为最终目标。
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气凝胶在新能源电池上的作用与案例
气凝胶以纳米多孔结构和超低导热系数,成为新能源汽车动力电池“热失控”阻断的核心材料。仅需1-3mm气凝胶隔热片即可实现传统材料5倍以上隔热效果,阻断电芯间热扩散,支持1000-1400℃瞬时耐温。比亚迪、小米、极氪、问界等主流车型已大规模应用。上海丰华BeneAero气凝胶提供电芯级、模组级及热电池专用隔热解决方案,助力电池包实现本质安全与轻量化。
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气凝胶保温材料在工业领域的应用研究综述
气凝胶保温材料凭借纳米级孔隙结构、超低导热系数与A1级防火性能,成为工业管道、设备高温保温的理想选择。本文系统综述气凝胶较传统岩棉、硅酸铝的优势、最新研究进展、实际节能案例及未来降碳潜力。上海丰华BeneAero工业级纳米玻璃纤维气凝胶毡已在石化、化工、新能源等领域广泛应用,助力企业实现散热损失降低40%以上,加速“双碳”目标落地。
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浅谈高导热绝缘材料
随着电气电子设备向高功率密度化、小型轻量化和高度集成化方向发展,设备单位体积发热量和温升急剧增加。热量积累会加速绝缘老化,严重影响设备运行的可靠性和寿命。对电子器件来说,温度每上升2°C,可靠性降低10%;变压器绕组温度每增加6°C,预期寿命缩短一半。散热已成为制约电气电子设备高功率密度化和高度集成化的瓶颈问题。 在组成电气电子设备的导体材料、磁性材料和聚合物电介质等主要材料中,聚合物电介质的导热系数远低于其他材料(仅为0.2-0.5 W·m⁻¹·K⁻¹),因此提高聚合物电介质的导热率是增强电气…
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常见物质燃烧火焰温度
物质燃烧的火焰温度是指燃烧过程中火焰区域的实际温度,它远高于物质本身的燃点,物质的燃烧温度并非固定值,主要受燃料自身性质、助燃条件和燃烧环境三大类因素影响。 1. 燃料自身性质:决定燃烧温度的基础 燃料本身的成分和结构是影响燃烧温度的核心,不同燃料的先天 “放热能力” 差异显著。 2. 助燃条件:影响燃烧效率的关键 助燃剂的类型和供应情况直接决定燃烧反应能否充分进行,进而影响温度。 3. 燃烧环境与设备:调控热量利用的外部因素 燃烧所处的环境和设备设计,会影响热量的积累与散失,间接改变实际燃烧温…