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来源:大众彩票攻略1374-06-01 17:48

  

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气凝胶:能改变世界的多功能材料******

  展览会上展出的具有纳米多孔结构的新型材料气凝胶服装

中新社 任海霞摄

  【走近超材料①】

  编者按超材料具有常规材料不具备的超常物理性质,是国际上重点关注的战略前沿领域。我国也高度重视超材料技术的发展,国家自然科学基金、新材料重大专项等都对超材料研究予以立项支持。近年来,越来越多的科研人员对超材料产生兴趣,使超材料的设计开发进入了一个崭新的天地。据此,本版推出“走近超材料”系列报道,展示超材料技术创新发展与产业化应用情况。

  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。1月10日,中铁一局集团有限公司表示,河南省新乡蒸汽管网项目全面通过验收。蒸汽管网对防腐、保温要求极高,其管道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%以上,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,对油污吸附能力高达自身质量的75—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。(记者 李 禾)

2023太原古县城年货节启动:促消费、添年味******

  中新网太原1月18日电 (高雨晴)1月17日晚,由山西省商务厅主办的2023太原古县城年货节启动。此次活动以旅游、娱乐、美食、购物为主线,通过现场展销、技艺展演、互动体验、文创展示、直播带货等,融合古城旅游、线上直播,实现线上线下联动促消费,进一步推动乡村e镇品牌打造,促进老字号企业创新发展和消费共振。

山西省商务厅厅长王宏晋致辞。 高雨晴 摄山西省商务厅厅长王宏晋致辞。 高雨晴 摄

  为了积极搭建消费促进平台,打造沉浸式、体验式、互动式消费场景,丰富节日市场供应,山西省商务厅举办“2023太原古县城年货节暨乡村e镇网红直播大赛”活动。这是贯彻落实全省加快企业复工复产统筹疫情防控工作会议和山西省委经济工作会议有关要求的具体举措。

  据了解,本次活动借助太原古县城花灯会,以年货节为主题,以电商直播、老字号推广、农旅融合等为抓手,以乡村e镇区域公用品牌推广为重点。活动设置乡村e镇、“品味老字号”主题展馆。

乡村e镇网红直播大赛颁奖典礼现场。 高雨晴 摄乡村e镇网红直播大赛颁奖典礼现场。 高雨晴 摄

  其中,乡村e镇主题展区对全省100个乡村e镇所在县(区)的农副产品、生鲜水果、名优特产等进行广泛展示,向全省人民讲好“山西故事”,展示“山西好货”,让年味更浓。同时,为乡村e镇引流,拓展各地农产品销售渠道,提升产品知名度,促进山西产品“走出去”。

  “品味老字号”主题展馆将通过开展老字号技艺展示、文化体验、网上直播带货等,促进消费者对老字号的认识和了解,提升老字号的品牌价值和影响力。参展老字号包括六味斋、荣欣堂、冠云、宁化府、老香村、永祥和、云冈、林香斋、鑫炳记、奇人傅山、堡子酒等。

图为霍州年馍 高雨晴 摄图为霍州年馍 高雨晴 摄

  回顾过去一年,山西省商务厅厅长王宏晋说,2022年全省商务系统努力克服疫情影响,开展多渠道、多层次、多样化的“一揽子”促消费活动。包括以家电、汽车、线上线下零售为主的政府数字消费券发放工作、“品鉴山西美食·晋享山西味道”餐饮品牌推广活动。

  据介绍,2022年全年发放政府数字消费券25.05亿元,带动消费268.41亿元;累计发放汽车消费券6.49亿元,拉动汽车消费160.56亿元;累计发放家电消费券4.7亿元,拉动家电消费33.8亿元。实施电商主体培育工程,推动网络零售成为消费新增长点。

游客走进乡村e镇展馆。 高雨晴 摄游客走进乡村e镇展馆。 高雨晴 摄

  同时,山西打造了7个省级夜经济试点城市、18个省级夜经济生活集聚区。运城市、太原市被确定为全国“一刻钟便民生活圈”试点城市;太原市便利店发展指数位列全国第二(厦门、太原、东莞、广州、长沙),成为我国北方唯一进入前五名的地级市。

  “一系列的促消费活动,取得了显著的经济带动效果和社会效益,进一步提振了消费市场的信心,加快了服务业的复苏。”王宏晋表示,2023年,山西省商务厅将把“恢复和扩大消费”摆在优先位置,贯彻落实好国家和山西省促消费系列政策,进一步释放消费潜力,改善消费条件,创新消费场景,推动消费和商贸服务业健康发展。

图为大同阳高农副产品 高雨晴 摄图为大同阳高农副产品 高雨晴 摄

  本次活动由太原龙投集团和山西乐村淘网络科技有限公司承办、太原市商务局和太原市晋源区政府协办,将持续至2月14日。(完)

                                                                                                                                                                                                                      •   (文图:赵筱尘 巫邓炎)

                                                                                                                                                                                                                        [责编:天天中]
                                                                                                                                                                                                                        阅读剩余全文(

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                                                                                                                                                                                                                        大众彩票邀请码闽剧“出圈”人周虹:“虾油味”勾连四海乡愁
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                                                                                                                                                                                                                        大众彩票交流群更具诚意和性价比,2019款领克01试驾
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