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降低30%成本,武汉先进院完成气凝胶常压干燥制备技术攻关
2022年11月04日 发布 分类:技术前沿 点击量:336
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据11月2日湖北日报报道,武汉中科先进材料科技有限公司(武汉先进院)在气凝胶的制备技术上实现突破,打破国外企业对这一技术的垄断,实现低成本制备气凝胶。


电子信息材料研发中心副主任、高级工程师陈海平介绍,气凝胶因成分不同,主要有无机气凝胶、有机气凝胶、复合气凝胶和金属单质气凝胶等。当前,二氧化硅气凝胶的绝热性能最引人注目,技术也最为成熟,国内外气凝胶的产业化发展大多围绕二氧化硅气凝胶绝热应用展开。

干燥技术

超临界干燥

常压干燥

设备投入

常要高压釜,一般工作压力高达7~20MPa,属于特种设备中的压力容器,设备系统较为复杂,运行和维护成本也较高

采用常规的常压设备,设备投入低,设备系统也较为简单

生产成本

硅源:采用有机硅源,价格较为昂贵,但是纯度高,工艺适应性好;设备投入:较高;

能耗方面:干燥系统耗也较高,蒸汽消耗方面两者差别不大。

硅源:可采用水玻璃,价格低廉,但是杂质较多,去除杂质的工艺较为繁琐;

设备投入:较低;

能耗方面:干燥系统耗电较低

产品性能

产品没有任何显著或实质意义的区别,在非二氧化硅气凝胶制备方面,超临界干燥工艺要成熟很多,不过还没有量产的报道。

技术门槛

超临界干燥技术的生产效率、安全性,乃至工艺变更都对设备系统有较高依赖度,如果设备厂家提供设备系统较为成热可靠,进入技术门槛相对较低

常压干燥技术设备的投资门槛较低,但是技术门槛却较高,对配方的设计和流程组合优化有较高要求,如果技术不过关,不仅生产成本可能高于超临界,甚至于性能指标也不能达到要求

拓展空间

采用超临界干燥技术的设备设备投入将高达数十亿,前期投入过大,一般企业很难维持。

随着规模扩大,投入产出比会进一步提高,可以较少投资获得较大生产规模,因而更能适应未来大生产的需要。

超临界与常压干燥技术的对比

二氧化硅气凝胶常见干燥工艺分为常压干燥工艺和超临界干燥工艺。超临界干燥法是最早实现批量制备气凝胶的技术,也是目前比较成熟的新型干燥技术,但对设备要求较高,费用也比较昂贵。“常压干燥工艺制备高品质气凝胶,成本低,但受制于国外企业。”陈海平介绍,她和团队避开国外企业技术垄断,另辟蹊径,开发出二氧化硅气凝胶常压干燥制备工艺。采用这一工艺,产线建设投资少、规模大、效率高,可以降低30%以上生产成本,“这是一项原创性的科技攻关,已申请14项相关专利,获得授权专利1项”。

据悉,武汉先进院已完成二氧化硅气凝胶常压制备关键工艺开发、完成中试,目前正在军山新城的武汉先进院中试基地建设产业化产线,预计2023年完成生产线搭建并进行产品推广。


粉体圈 整理

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