预氧丝复合气凝胶毡用于动力电池包内的防火隔热垫
2026-01-22
预氧丝复合气凝胶毡是一种通过先进复合技术，将纳米多孔气凝胶与聚丙烯腈（PAN）基预氧丝纤维基材相结合而形成的新型高性能柔性隔热材料。
预氧丝复合气凝胶毡中二氧化硅（SiO₂）气凝胶作为功能主体，能有效抑制空气对流，并将固体热传导和热辐射降至较低水平；预氧丝纤维毛毡作为增强骨架，预氧丝是PAN原丝经预氧化处理后的中间产品，具备优异的耐热性、阻燃性和良好的力学强度。通过针刺等非织造工艺制成的纤维毡，为脆弱的气凝胶提供了坚固且柔韧的支撑体，极大地改善了复合材料的可加工性、抗拉强度及抗冲击性能。
预氧丝复合气凝胶毡的特性：
①优异的高温隔热性能
其常温导热系数可低至0.018 W/(m·K)左右，在同等隔热效果下，其所需厚度仅为传统保温材料（如岩棉、玻璃棉）的1/5至1/3，实现了高效的空间节约。关键的是，其出色的性能在高温下依然稳定。产品可长期在-200℃至650℃的宽温域内工作，某些通过特殊工艺增强的型号甚至能承受1000℃以上的短时火焰冲击。
②卓越的防火与阻燃安全
材料本身源于无机硅源和阻燃预氧丝，具备本质阻燃特性。在火源下不产生有焰燃烧，仅可能发生缓慢的阴燃或碳化，且产烟量低，能有效延缓火势蔓延，为人员疏散和火灾扑救争取宝贵时间。
③稳定的憎水与透气特性
得益于气凝胶的纳米疏水改性，复合毡表现出类似荷叶的憎水效应，液态水无法浸润材料内部。这一特性使其在潮湿环境中能长期保持干燥，内部隔热性能不衰减，并有效防止管道或设备外壁发生腐蚀。同时，其纳米多孔结构允许水蒸气分子通过，避免了内部结露的风险。
④显著的轻量化与施工便捷性
密度低，能大幅减轻保温系统的附加重量，这对于航空航天、新能源汽车等对重量敏感的领域至关重要。材料兼具柔韧性，易于裁剪、弯曲和包裹，可贴合各种复杂形状的设备和管道，安装简便，损耗少，能显著降低人工成本和施工周期。在需要进行周期性维护的设备上，该材料还可重复拆卸使用，经济性更佳。
⑤环保与耐久性
新一代的生产工艺，如水性环保技术，正逐步替代传统使用危化品原辅料的工艺，实现了原料环保和生产过程的低排放，提升了产品的绿色属性。复合结构也赋予了材料良好的抗老化、抗疲劳性能，使用寿命远超多数有机保温材料。
预氧丝复合气凝胶毡的应用领域：
1.航空航天与国防领域
由于其极低的密度和极高的隔热效率，它能有效隔绝飞行器与大气摩擦产生的高温或发动机舱的高温，同时为飞行器实现显著的“减负”，提升其有效载荷和航程。在国防装备中，用于特种车辆的发动机隔热、弹药库热防护等，满足极端环境下的可靠性要求。还能用于飞机发动机舱的防火墙隔热层、火箭发动机喷管的热防护衬垫、高超音速飞行器的热盾组件、特种装甲车辆的发动机隔热罩。凭借其极轻的重量和极高的耐温性，它能隔绝喷气发动机或火箭尾焰产生的高达上千度的热量，保护周围精密仪器和舱体结构；在军用车辆上，可降低发动机热辐射信号，提升隐身性和对周边人员的防护。
2.新能源汽车与交通领域
在新能源汽车，特别是纯电动汽车的热管理系统中，被用作锂电池组的高效隔热防火屏障，用于动力电池包内的防火隔热垫、电池模组间隔热片、电池包上盖内衬，能延缓电芯热失控时的热量蔓延，为乘客预留更长的安全逃生时间，是提升电池包安全性的关键材料之一。同时也应用于电机、电控等高温部件的隔热。
3.工业管道与设备节能领域
在石油化工、建材冶金、工业窑炉等领域，大量高温管道、反应罐体和工业炉体需要保温。预氧丝复合气凝胶毡用于石油化工高温反应管道与阀门的保温套、深冷LNG（液化天然气）储罐及管道的保冷层、钢铁厂高温烟道与热风管的隔热衬里、需要频繁检修的工业法兰与弯头的可拆卸保温衣。在空间狭窄的传统保温层无法施工处，用薄层气凝胶毡包裹，可大幅减少热量散失，提升能效；其优异的憎水性可杜绝管道在潮湿环境下的腐蚀；柔韧性使其能完美贴合复杂部件，并方便拆卸维护。
4.建筑与特殊消防领域
在建筑领域，可用于对防火和节能要求很高的场所，如高层建筑的外墙保温、防火分隔，以及室内管道井的保温，以及用于高层建筑电缆井/管道井的防火封堵包裹材料、钢结构的防火保护层、历史保护建筑内部空间受限部位的隔热内衬、数据中心服务器机柜的隔热屏障等部件。在城市集中供热管网中，其优异的憎水性和长效保温性能，能极大降低地下高温蒸汽或热水管道的热损失，并解决管道因潮湿导致的腐蚀难题，保障热网长期安全经济运行。在建筑竖井中包裹电缆管道，能有效阻止火灾时火焰和有毒烟气通过竖井向上蔓延；包裹钢结构可延缓钢材在火灾中升温软化，维持建筑结构稳定性。
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