隔熱保溫材料是奧運工程中重要的建筑材料。傳統(tǒng)的含石棉保溫材料已經(jīng)被禁止使用，目前我國建筑保溫多采用聚苯乙烯泡沫塑料或礦棉、巖棉、玻璃棉等無機纖維質(zhì)材料。中國納米材料研究的一位專家向記者介紹說，近年來國外超級絕熱保溫材料發(fā)展明顯加快，由于整體納米技術(shù)的發(fā)展，又激發(fā)起了人們對納米孔超級絕熱材料的重視，美國和歐洲各國的研究異常活躍，日本及韓國也進行了較多的開發(fā)。
據(jù)國外媒體報道，由于制備塊狀納米孔超級絕熱材料存在一定困難，美國及歐洲一些科技人員采用SiO2氣凝膠的粉末或顆粒置于兩塊面板之間，制成夾芯狀的絕熱制品，雖然在降低導(dǎo)熱系數(shù)方面比傳統(tǒng)絕熱材料有較大提高，但仍然達不到超級絕熱材料的理想程度。由塊狀透明的SiO2氣凝膠片材作芯層，上下各粘貼一層透明玻璃可以制成透光的納米孔絕熱材料，美國已經(jīng)將它試用于太陽能集熱器的面板。但這種制品對高溫?zé)彷椛涞淖韪糇饔幂^小，又因玻璃面板存在各種限制，因此不能用于高溫狀態(tài)下的隔熱材料。
比較實用的納米孔高溫絕熱材料是美國NASA Ames研究中心開發(fā)的硅酸鋁耐火纖維——SiO2氣凝膠復(fù)合塊體材料。該材料以硅酸鋁耐火纖維作為骨架，具有納米孔結(jié)構(gòu)的氣凝膠填滿耐火纖維骨架之間的孔隙。氣凝膠先驅(qū)體在凝膠化剛剛開始還具有較好流動性時澆入耐火纖維，然后靜置陳化，膠凝體強度不斷增加，最后將復(fù)合體進行液態(tài)C O2超臨界干燥。該材料比傳統(tǒng)耐火纖維的導(dǎo)熱系數(shù)降低l倍還多。但由于耐火纖維較粗，體積密度較大，它的導(dǎo)熱系數(shù)仍不能達到超級絕熱材料的理想程度。該材料已被用于制造美國航天飛機的隔熱瓦，取得了良好的使用效果。從1998年起，硅酸鋁耐火纖維已被歐盟列為二類致癌物質(zhì)，因此各國科學(xué)家都在努力尋找新的解決途徑。
記者了解到，北京首創(chuàng)納米科技有限公司目前已基本掌握了硬硅鈣石二次粒子的形成機理和制備亞微米直徑的纖維狀硬硅鈣石晶體及超輕體積密度二次粒子的基本反應(yīng)條件；正在進行直徑在l00nm以下的硬硅鈣石纖維狀晶體及二次粒子的制備研究，同時進行可控納米孔結(jié)構(gòu)SiO2氣凝膠的制備研究。下一步的研究工作主要集中在硬硅鈣石二次粒子與二氧化硅氣凝膠的復(fù)合技術(shù)和低成本的干燥技術(shù)方面。同時又了解到北京科技大學(xué)在該領(lǐng)域也進行了深入研究，目標是制備出納米級硬硅鈣石纖維晶體，形成二次粒子與SiO2超輕氣凝膠進行復(fù)合，并在降低輻射傳熱方面進行改性，從而制備出能在高溫條件下工作、導(dǎo)熱系數(shù)低于靜止空氣的納米孔超級絕熱材料。
據(jù)國外媒體報道，由于制備塊狀納米孔超級絕熱材料存在一定困難，美國及歐洲一些科技人員采用SiO2氣凝膠的粉末或顆粒置于兩塊面板之間，制成夾芯狀的絕熱制品，雖然在降低導(dǎo)熱系數(shù)方面比傳統(tǒng)絕熱材料有較大提高，但仍然達不到超級絕熱材料的理想程度。由塊狀透明的SiO2氣凝膠片材作芯層，上下各粘貼一層透明玻璃可以制成透光的納米孔絕熱材料，美國已經(jīng)將它試用于太陽能集熱器的面板。但這種制品對高溫?zé)彷椛涞淖韪糇饔幂^小，又因玻璃面板存在各種限制，因此不能用于高溫狀態(tài)下的隔熱材料。
比較實用的納米孔高溫絕熱材料是美國NASA Ames研究中心開發(fā)的硅酸鋁耐火纖維——SiO2氣凝膠復(fù)合塊體材料。該材料以硅酸鋁耐火纖維作為骨架，具有納米孔結(jié)構(gòu)的氣凝膠填滿耐火纖維骨架之間的孔隙。氣凝膠先驅(qū)體在凝膠化剛剛開始還具有較好流動性時澆入耐火纖維，然后靜置陳化，膠凝體強度不斷增加，最后將復(fù)合體進行液態(tài)C O2超臨界干燥。該材料比傳統(tǒng)耐火纖維的導(dǎo)熱系數(shù)降低l倍還多。但由于耐火纖維較粗，體積密度較大，它的導(dǎo)熱系數(shù)仍不能達到超級絕熱材料的理想程度。該材料已被用于制造美國航天飛機的隔熱瓦，取得了良好的使用效果。從1998年起，硅酸鋁耐火纖維已被歐盟列為二類致癌物質(zhì)，因此各國科學(xué)家都在努力尋找新的解決途徑。
記者了解到，北京首創(chuàng)納米科技有限公司目前已基本掌握了硬硅鈣石二次粒子的形成機理和制備亞微米直徑的纖維狀硬硅鈣石晶體及超輕體積密度二次粒子的基本反應(yīng)條件；正在進行直徑在l00nm以下的硬硅鈣石纖維狀晶體及二次粒子的制備研究，同時進行可控納米孔結(jié)構(gòu)SiO2氣凝膠的制備研究。下一步的研究工作主要集中在硬硅鈣石二次粒子與二氧化硅氣凝膠的復(fù)合技術(shù)和低成本的干燥技術(shù)方面。同時又了解到北京科技大學(xué)在該領(lǐng)域也進行了深入研究，目標是制備出納米級硬硅鈣石纖維晶體，形成二次粒子與SiO2超輕氣凝膠進行復(fù)合，并在降低輻射傳熱方面進行改性，從而制備出能在高溫條件下工作、導(dǎo)熱系數(shù)低于靜止空氣的納米孔超級絕熱材料。
