更多潜能 气凝胶市场的新方向

材料牛注：在硅凝胶叱咤风云的市场中，科学家们终于发现了气凝胶的无限潜能，预测各个初露锋芒的技术公司将在新的一年释放新的大招，引领气凝胶应用市场的新发展方向。

目前，凝胶产品开始替代硅凝胶嵌板以及层复合材料并逐步向前发展。随着许多技术公司崭露头角，生产出来的硅凝胶颗粒和粉体产品也越发引人注目。与此同时，聚合物气凝胶虽然在材料层面上与硅凝胶属于不同种类，但它有着取代传统塑料以及复合制品的奇妙潜能。

备受研究者们关注的是，从一种新材料被发现并成形的那一刻，到将它投入市场这个过程，究竟需要花费多长时间。当然，对热固性塑料而言，这种材料呈指数形式发展，但对其他材料却很难说，如巴克球（C60），今还处于襁褓状态。气凝胶于1930年在一篇前期研究的文章中首次被报道，最终该产业将会逐步发展成熟。

硅凝胶嵌板以及层复合材料的产品已经驱动了该产业的发展，并在凝胶化过程引入纤维，使其形成独具一格的产品。由IDTechEx作出的《2017-2027气凝胶的科技、市场与应用》（Aerogels 2017-2027 - Technologies, Markets and Players）报告中，也指出不同形式和类型的气凝胶在不断涌现。值得注意的是二氧化硅气凝胶粉末、颗粒以及聚合物气凝胶，但由于对粉末气凝胶的长期研究已进入了周期尾声，所以他们常常误认为相应颗粒仅具有中期发展前景，甚至误判其作用无关紧要。虽然小颗粒的性能不如大颗粒或超临界干燥复合材料，但是它的许多关键性质仍然得以保持，更为重要的是其生产成本得以显著下降。

在这一领域的领头羊是JIOS气凝胶和Svenska气凝胶公司，两者都在短期内将制造能力分别提高到至少300和450吨/年。 粉末和颗粒能与各种材料结合使用，不仅是已确定的纤维毯和板，还有混凝土，石膏板和液体产品如油漆，涂料和粘结剂。从化妆品霜膏到耐腐蚀的绝缘漆，正是这些后继产品的出现，为短期产品提供了多种发展形式。

【图注】二氧化硅气凝胶的物理表征和市场趋势。

粉体颗粒主要由Cabot公司主导生产了十多年，该公司克服了传统生产上所需要的超临界干燥条件，即通过使用溶剂交换过程，以去除环境压力干燥期间使孔洞破裂的毛细力。 可将该技术用于类似粉末的许多应用中，较大的尺寸也会影响透明度，却能够实现额外的光漫射应用。IDTechEx分析预计这种颗粒产品会出现一段时间的停滞，但随之而来的是瑞士Empa的研究所带来的，制造业转向并持续流动的过程，这将导致成本的降低和新应用途径的出现。

这种光致整体结构使气凝胶名声鹊起，但是目前，除了研究目的之外的应用（例如Cherenkov检测器）却是最少的。 Tiem工厂公司可以改变它们制造整体二氧化硅结构的廉价途径，即将其设计为应用于窗户的结构。 预计该公司在2017年8月有一个试点工厂，并且收到了大量的国家资金，它已然成为一个初露锋芒的新公司。

研究者认为聚合物气凝胶是备受关注且极具前景的另一种类型。通常使用加成或缩合反应形成的聚合物链，接着在凝胶化阶段形成聚合物气凝胶，随后去除溶剂就可以产生坚固的气凝胶产品。这些产品包括聚酰胺，聚酰亚胺和聚氨酯。 Blueshift国际材料和气凝胶技术公司是主要的新兴公司，该技术大多应用于轻质复合材料和塑料替代品。

该产业的发展潜力丰富多样，从航空航天到包装，以及一个出人意料的热传导产业，例如消费者的电子设备外壳。该产品包含一系列潜在的实用性能，但与二氧化硅基气凝胶产品相比，其作为整体块或板的强度并不显著。巴斯夫还将于2020年推出其超临界干燥聚氨酯产品Slentite，该产品的特色目标是建立绝缘材料市场。这些趋势，应用和局限性已在IDTechEx的《2017-2027气凝胶的科技、市场与应用》报告上发布。

如前所述，气凝胶行业的特色前景不仅是新公司和产品的不断出现，还有大学和工业研究所对传统合成公约的持续挑战。研究者们对有机、无机整料和颗粒的合成过程仍然极为关注，而被《2017-2027气凝胶的科技、市场与应用》中敲黑板划出来的重点，便是其中最具商业价值的研究领域。

【图注】聚合物气凝胶产品的主要应用预测。

原文链接：New directions for the aerogel market

本文由材料人编辑部月亮提供素材，李妹编译，丁菲菲审核，点我加入材料人编辑部。

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