中國粉體網訊  某研究報告稱，2010年，全球絕熱材料市場估計規模為321億美元，未來年增長率為 6.3%，到2019年可達556億美元。其中工業和設備領域約占總份額三分之一，建筑領域占總分額的三分之二。根據全球市場洞察力公司的最新調查報告，建筑絕熱材料的市場規模預計到2024年將達到349億美元。作為占據了整個絕熱材料市場金字塔模型的塔尖部分的氣凝膠，憑何立足，如何穩立，贏得市場呢？

絕熱材料：傳統VS新型

絕熱材料是指能阻滯熱流傳遞的材料，又稱熱絕緣材料。絕熱材料一方面滿足建筑空間或熱工設備對熱環境的要求，另一方面也節約了能源。有些國家將絕熱材料看作是繼煤炭、石油、天然氣、核能之后的“第五大能源”， 廣泛應用于住房建筑、工農業、國防設施、裝備制造、環境工程等國民經濟各個領域，是我國大力推進節能減排、建筑節能和噪聲污染防治，實現綠色低碳發展的關鍵材料和重要保障。

按絕熱性能，絕熱材料可分為傳統絕熱材料和新型絕熱材料兩大類。

傳統絕熱材料，如玻璃纖維、石棉、巖棉、礦渣棉、硅酸鹽、硅藻土、膨脹蛭石、膨脹珍珠巖、發泡粘土、輕質混凝土、微孔硅酸鈣、泡沫玻璃、陶瓷纖維等一直以來發揮著舉足輕重的作用，廣泛應用于各個領域。在2016年的建筑絕熱材料市場中，礦物棉絕熱材料貢獻了超50%的消費量。但是，這些傳統絕熱材料在不同程度上均存在一定的不足。

為了克服上述絕熱材料的不足，滿足國家對節能環保的要求,新型絕熱材料應運而生。新型絕熱材料有納米孔絕熱材料、真空絕熱材料、低輻射絕熱材料、相變儲能材料、透明保溫材料等。其中，氣凝膠材料占據了整個絕熱材料市場金字塔模型的塔尖部分。

氣凝膠憑何立足絕熱材料市場金字塔塔尖

氣凝膠，也稱為干凝膠，密度僅為空氣密度的2.75倍，是世界上密度最小的固體。氣凝膠按照其組成不同可以分為碳系，硅系，硫系，金屬氧化物系，金屬系等。但是目前開發和應用最成熟的是硅系氣凝膠——二氧化硅氣凝膠。

SiO2氣凝膠是一種新型輕質納米多孔材料,它具有納米結構(典型孔徑小于50nm,骨架顆粒為1～20nm),大比表面積(最高可達800～1000m2/g),高孔洞率(可高達80%～99.8%)等特點。另外,SiO2氣凝膠能耐高溫,一般在800℃下,結構、性能無明顯變化,因此，SiO2氣凝膠在作為高溫隔熱材料方面具有無與倫比的優越性。

氣凝膠絕熱材料的絕熱機理

（1）對流：當氣凝膠材料中的氣孔直徑小于70nm時，氣孔內的空氣分子就失去了自由流動的能力，相對地附著在氣孔壁上，這時材料處于近似真空狀態。

（2）輻射：由于氣凝膠內的氣孔均為納米級氣孔再加材料本身極低的體積密度，使材料內部氣孔壁數目趨于“無窮多“，對于每一個氣孔壁來說都有遮熱板的作用，因而產生近于”無窮多遮熱板“的效應，從而使輻射傳熱下降到近乎最低極限。

（3）熱傳導：由于近于無窮多納米孔的存在，熱流在固體中就只能沿著氣孔壁傳遞，近于無窮多的氣孔壁構成了近于“無窮長路勁”效應，使得固體熱傳導的能力下降到接近最低極限。

與傳統絕熱材料相比,納米孔SiO2氣凝膠絕熱材料可以用更輕的質量、更小的體積達到等效的隔熱效果。它具有很好的熱穩定性、耐熱沖擊性以及隔熱保暖性,可以替代傳統的礦物棉,使房屋既隔熱又保暖。如果將其用于高層建筑,則可取代一般幕墻玻璃,大大減輕建筑物自重,并能起到防火作用。此外,在管道、爐窯及其它熱工設備中用SiO2氣凝膠隔熱復合材料替代傳統的保溫材料,可大大減少熱能損失。將納米孔超級絕熱材料SiO2氣凝膠應用于太陽能熱水器的儲水箱、管道和集熱器,集熱效率可提高1倍以上,而熱損失下降到現有水平的30%以下。而且，使用前后能夠保持不粉化、不脆化、不老化；不支持霉菌生長，綜合性能長期保持不變；使用年限長，可與建筑物同壽命。

穩立絕熱材料市場金字塔塔尖，降低成本是關鍵

1931年，美國斯坦福大學Kistler通過水解水玻璃首次制備得到氣凝膠。但直到2013年左右，這個產業才算發展起來，目前比較領先的是美國和中國。氣凝膠材料占據了整個絕熱材料市場金字塔模型的塔尖部分，但目前在整個絕熱材料市場中的規模幾乎是微不足道的，這一方面說明氣凝膠產業仍然處于早期起步階段，同時又預示著其未來巨大的發展空間。

據研究分析，價格高昂、制備周期長、有腐蝕性等特性成為國內外氣凝膠發展瓶頸，一直制約著氣凝膠的應用前景。所以，氣凝膠若要穩立絕熱材料市場金字塔塔尖，必須,簡化SiO2氣凝膠的制備工藝,縮短時間,降低成本,獲取能滿足各種復雜環境的改性SiO2氣凝膠。屆時，SiO2氣凝膠以其優越的隔熱性能在民用領域及航空領域必將得到越來越多的重視,逐漸取代傳統隔熱材料。