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往玻璃窗上貼一張薄膜，能讓老舊房屋在保障采光的同時(shí)冬暖夏涼？

這可不是普通的薄膜，其特殊之處在于添加了一種導(dǎo)熱系數(shù)低、防火效果好的新型綠色建材——?dú)饽z，從而顯著降低空調(diào)或暖氣的能耗。

春節(jié)前夕，位于河北省唐山市曹妃甸區(qū)南堡經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)的中國鐵建氣凝膠中試生產(chǎn)基地傳來喜訊——?dú)饽z材料穩(wěn)定量產(chǎn)能力突破110噸。在渤海灣畔的中試生產(chǎn)基地里，科技日?qǐng)?bào)記者見到了技術(shù)團(tuán)隊(duì)歷經(jīng)5年研發(fā)的氣凝膠稀金隔熱薄膜產(chǎn)品。

這款薄膜產(chǎn)品摸起來如同塑料，泛著微微的淡藍(lán)色，可任意折疊卷曲。它的厚度僅50微米，約為單張A4紙厚度的一半。

“這張薄膜看著普通輕薄，內(nèi)里可大有乾坤?！睔饽z材料技術(shù)負(fù)責(zé)人、中國鐵建綠色低碳產(chǎn)業(yè)技術(shù)研究院綠色建材所所長王棟解釋，薄膜由多種復(fù)雜結(jié)構(gòu)組合而成，氣凝膠漿料就均勻附著在關(guān)鍵功能層，因此薄膜具有了高隔熱、防紫外、高透光的特點(diǎn)。

廠房內(nèi)的一臺(tái)裝置驗(yàn)證了薄膜產(chǎn)品的性能。這臺(tái)裝置右側(cè)為紅外輻射燈，中間設(shè)有基座卡槽，左側(cè)則擺放著一個(gè)由熱能轉(zhuǎn)為電能驅(qū)動(dòng)的白色小風(fēng)扇。打開紅外輻射燈，風(fēng)扇開始呼呼轉(zhuǎn)動(dòng)。王棟將一片普通的白玻璃放置在卡槽上，風(fēng)扇不受影響，可當(dāng)換成貼有薄膜的玻璃后，風(fēng)扇立即停了下來。

“這是因?yàn)闅饽z稀金隔熱薄膜的熱學(xué)性能參數(shù)十分優(yōu)異，其紅外阻隔率達(dá)到94.3%，風(fēng)扇幾乎接受不到紅外輻射了。”王棟說，該薄膜紫外線透過率僅為0.2%，同時(shí)具有很好的光學(xué)性能，其霧度實(shí)測(cè)值為0.1%，貼在玻璃上幾乎不影響采光。

作為一種具有三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的納米多孔材料，氣凝膠孔隙率超過90%，被譽(yù)為“世界上最輕的固體”，是材料領(lǐng)域的“隔熱王者”，已廣泛用于石油化工、航空航天領(lǐng)域。但在建筑領(lǐng)域，長期以來，氣凝膠材料難以突破規(guī)模化發(fā)展瓶頸。

“這主要是因?yàn)橹圃斐杀靖甙?，?yīng)用規(guī)范和評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)不完善，氣凝膠在建筑領(lǐng)域尚處于探索推廣階段。”中鐵建設(shè)集團(tuán)有限公司（以下簡稱“中鐵建設(shè)”）總工程師、中國鐵建綠色低碳產(chǎn)業(yè)技術(shù)研究院院長錢增志告訴記者，氣凝膠材料因其優(yōu)異的性能，在節(jié)能建筑、城市更新領(lǐng)域有廣闊市場(chǎng)潛能。中鐵建設(shè)自2021年起自主研發(fā)氣凝膠材料，已針對(duì)建筑市場(chǎng)研制出氣凝膠粉體、隔熱涂料、稀金隔熱薄膜3款產(chǎn)品，形成多項(xiàng)發(fā)明專利。

走進(jìn)氣凝膠中試生產(chǎn)基地車間，反應(yīng)釜如鋼鐵巨人般林立眼前，管廊縱橫連接，反射著金屬光澤。王棟團(tuán)隊(duì)在這里經(jīng)常試驗(yàn)至凌晨2點(diǎn)。

在氣凝膠制備車間里，研究人員王會(huì)新指著近3人高的水解縮聚釜回憶了一段往事。去年3月，氣凝膠工藝提升進(jìn)入關(guān)鍵階段。一次試驗(yàn)中，他和同伴操作機(jī)器引入反應(yīng)溶劑，然后登上高臺(tái)向下觀察釜內(nèi)情況，只見清澈透明的液體如“鹵水點(diǎn)豆腐”般，凝聚成乳白色的膠狀物，他和同伴不禁激動(dòng)地叫起來，“凝了，凝了”！

從液體變成固體，不過短短的一分鐘。王會(huì)新感慨道：“那一瞬間的激動(dòng)和興奮至今難忘。幾年來，我們一直走在一條‘非主流’氣凝膠材料制備道路上，穩(wěn)定規(guī)模化量產(chǎn)氣凝膠工藝成功，大伙心里都松了一口氣?！?/p>

目前氣凝膠材料制備仍以超臨界方法為主流，成本高昂。王棟團(tuán)隊(duì)通過自主研發(fā)，走出一條低成本減壓制備氣凝膠新路，并獨(dú)創(chuàng)設(shè)計(jì)干燥爐等系列設(shè)備。通過中試生產(chǎn)線，實(shí)驗(yàn)室階段僅巴掌大的氣凝膠材料，已實(shí)現(xiàn)每天穩(wěn)產(chǎn)1噸的規(guī)模化生產(chǎn)。王棟堅(jiān)信：“我們打通了從研發(fā)到產(chǎn)業(yè)化的路徑，讓氣凝膠材料成本降下來，必將助力建筑綠色低碳發(fā)展。”

近期，王棟團(tuán)隊(duì)研發(fā)的氣凝膠材料在示范應(yīng)用中“大放異彩”。在中鐵創(chuàng)業(yè)大廈改造過程中，氣凝膠稀金隔熱薄膜派上了大用場(chǎng)，經(jīng)檢測(cè)，夏天室內(nèi)平均溫度較貼膜前降低約5攝氏度。在海南博雅二期項(xiàng)目中，采用2毫米氣凝膠涂料替代20毫米內(nèi)墻保溫砂漿，完成了11000平方米示范應(yīng)用，降低了房間溫濕度，有效解決了高溫高濕氣候下的西曬和霉變問題。

春節(jié)將至，王棟團(tuán)隊(duì)仍緊鑼密鼓地進(jìn)行著中試生產(chǎn)設(shè)備優(yōu)化。他們即將奔赴海口，開展氣凝膠涂料海南博雅二期示范應(yīng)用驗(yàn)收工作，并籌建年產(chǎn)3000噸的氣凝膠涂料生產(chǎn)線。

“新的一年，我們將擴(kuò)大氣凝膠材料中試計(jì)劃，推動(dòng)相關(guān)產(chǎn)品技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)和示范應(yīng)用，不斷降低氣凝膠材料制備成本，為建筑穿上節(jié)能‘新衣’，讓更多百姓住上綠色安全舒適的‘好房子’！”王棟說。