新開發CNF複合材料,重量僅紙的1/6並具有優於空氣的高斷熱性

 

刊登日期:2021/11/17
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大阪瓦斯公司(Osaka Gas)旗下子公司KRI開發了一項以矽氣凝膠(Silica Aerogel)與纖維素奈米纖維(CNF)製成的複合材料,重量僅有紙的6分之1,且具有優於空氣的斷熱性。將新開發的複合材料含浸於玻璃絨(Glass Wool),則可製作出具有與玻璃板同等程度之隔音特性,但重量僅16分之1的素材。新材料可望適用於智慧型手機等精密機器的熱絕緣、電動車的室內噪音因應對策等用途,並可應用於製作如紙般輕量且具高保溫性的衣物。

矽氣凝膠是由1~3 nm的二氧化矽形成結構與空間,空間比例(氣孔率)達90~95%的多孔體,結構內的空間小,不會形成空氣對流,故可抑制熱的傳導。CNF則是經過解纖後直徑為5~20nm的纖維,輕量且高強度,不易受到熱能影響而產生尺寸變化。

KRI以CNF包覆具有疏水性的矽氣凝膠粒子,並成功地分散於水溶液中,進而開發出將水溶液乾燥後製成薄片狀複合材料的方法。新複合材料的熱傳導率為0.015~0.022 W/mK,小於空氣的熱傳導率0.024 W/mK,而重量為0.13 g/cm3。做為斷熱材料可耐受至150℃的連續使用,亦可如同塗料般利用於塗佈用途。另可塗佈、含浸於不織布等物質,製作出可屏蔽特定頻率的隔音材料。


資料來源: https://newswitch.jp/p/29253
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