高溫堆具有體積小、安全性高、熱效率高、經濟性好、廢物產生少的特點，是第四代核能技術發(fā)展的重點方向，符合我國碳達峰碳中和對大力發(fā)展核電等清潔能源的要求。高溫堆的熱能利用率是高發(fā)電效率的關鍵，熱量損失越少，發(fā)電效率越高。高溫堆鈉流管道溫度高達500℃，對其進行保溫隔熱，對于提高發(fā)電效率非常重要。但是，高溫堆體積小，對保溫結構的厚度要求限制極高，傳統(tǒng)的保溫材料因其導熱系數(shù)高厚度大無法滿足要求。
圖1 陸地高溫堆
中硅會絕熱材料分會副理事長、南京航空航天大學超級絕熱材料團隊負責人陳照峰教授日前獲批2021年度中核聯(lián)合基金《超細玻璃纖維增強氣凝膠高溫隔熱耐輻照聲學材料及其性能耦合研究》，該材料以核電管道保溫用高溫氣凝膠為應用目標，通過碳化硅納米線和氧化鈦納米線遮光劑進行孔隙調控，發(fā)揮超細玻璃棉低導熱系數(shù)優(yōu)勢，激活氣凝膠絕熱性能。超細玻璃棉是陳教授發(fā)明和努力推廣的真空絕熱板新型芯材，十二五以來與歐美氣相二氧化硅粉體芯材競爭中脫穎而出，形成具有我國自主知識產權新型真空絕熱板，極大促進了我國高端絕熱材料行業(yè)發(fā)展，使我國成為真空絕熱板創(chuàng)新和制造大國。十四五開局之年，陳教授充分發(fā)揮學術創(chuàng)新能力，將超細玻璃棉取代傳統(tǒng)粗玻璃纖維，形成氣凝膠新型載體，深入研究宏觀、細觀和微觀與時間和環(huán)境動態(tài)演化跨尺度性能，超細玻璃棉真空絕熱板導熱系數(shù)可低至1.5mW/m?K，超細玻璃棉氣凝膠導熱系數(shù)可低至15mW/m?K。通過本項目牽引帶動，必將為我國超細玻璃棉、真空絕熱和氣凝膠發(fā)展再添新動力，為我國碳達峰再添新材料。
圖2 超細玻璃棉真空絕熱板芯材和氣凝膠載體
