可应用于建筑围护保温和动力电池防护的超高耐火极限、超低导热系数、超长服役年限的水泥基(硅酸盐基)气凝胶仿生超材料

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项目简介: 立足于建筑运行期节能形势严峻的背景,泰州固热金汤科技有限公司聚焦于保温建材存在生产环节耗材耗能高、服役年限短、保温与阻燃性能难以兼备的三大难题,首创一种水泥基气凝胶仿生超材料,具备超轻质、超高耐火极限、超长服役年限和超低导热系数等优良特性,围绕“省材(Material-Saving)、节能(Energy-Saving)、持续(Durability)和安全(Safety)”的公司理念(MEDS),提出节材减碳、节能减碳和延寿减碳的三维减碳模式,水泥基气凝胶及其保温建材制品可替代传统保温建材,实现建筑全过程碳排放量降低。 创新意义: 水泥基气凝胶包括三大核心技术:一是柔性高分子聚乙烯醇(PVA)骨架与水泥基因CSH实现纳观原位聚合,形成有机-无机复合结构,实现A1级防火,强韧协同(基体模量为315.65MPa,抗冲击韧性为14.68MJm^-3);二是通过疏水分子集团化学修饰、微纳尺度孔结构优化两大手段,实现材料表层与基体超疏水;三是以深海墨鱼骨多孔高强的结构为灵感,通过定向冷冻干燥工艺设计多孔层状结构,10-50nm的纳米级孔隙具备超低导热系数,解决传统气凝胶工艺复杂、脆性大两大难题。目前相关技术属于完全创新。 发展前景: 国家鼓励气凝胶行业发展,在保温建材市场中,传统材料的更新迭代势在必行。我国保温建材市场规模目前已达到2400亿元,市场前景广阔,水泥基气凝胶的价格是传统气凝胶的十分之一,在轻量化、导热性、防火等性能上具有优势。我司与苏博特签订代加工合同,初步实现水泥基气凝胶的规模化制备,后续将在技术研发、生产线搭接等方面加大投入,据预测我司于2028年营收额将突破1.2亿元,盈利超4000万。 实践过程: 依托于高性能土木工程材料国家重点实验室,“固热金汤”团队深度参与水泥基(硅酸盐基)气凝胶研发过程。自2021年12月以来,成员先后在江苏建科院、南京市城乡建设委等企事业单位实习,走访龙头企业60余家,参与国内外学术会议30余场。团队成员陆宇璨在 2024年1月正式成立公司,并于次月获得上市公司(苏博特)2000万融资意向。通过家族资源和校友引接,团队累计签订项目50余项,项目覆盖江苏省南京市、泰州市、山东省烟台市以及云南省南华县,铺设面积达130000m2,销售额已逾1500万元。 社会价值: 环境效益:水泥基气凝胶的使用可减少保温层厚度近40%,提升用材效率,降低全季候建筑运行能耗22.6%,同时实现与建筑同寿命,减少维护成本约30%,其减碳功效囊括建材生产、建筑运行、建筑维护三大阶段。 人民生命财产安全:水泥基气凝胶保温建材具有保温阻燃一体化的性能,极端环境下如火灾,可有效保障人民生命财产安全,同时可用作动力电池防护设备,阻燃防爆,提供充足逃生时间。