（新春走基层）电力“新兵”的元宵节：从“社会小白”到“电力守护者”******
中新网晋中2月3日电 题：电力“新兵”的元宵节：从“社会小白”到“电力守护者”
作者 高雨晴 张博然 冀一鸣
“小元，元宵节快到了，这时候千万不能松懈，咱们再进行一次特巡工作。”“好的，师父，马上就来。”临近元宵节，值长王时光带着刚入职的新员工元淑媛走进设备区，开展特巡工作。
从刚参加工作的大学生，到一名电力守护者，面对新环境、新群体、新挑战，元淑媛即将在国网山西超高压变电公司1000千伏特高压洪善站度过一个不一样的元宵节。自大年三十起，他们就一直坚守在工作岗位，至今已连续工作半个月。
1000千伏特高压洪善变电站位于山西省晋中市平遥县洪善镇北长寿村，于2017年8月14日正式投入运行。该站作为1000千伏榆横-晋中-潍坊特高压交流输变电工程的中间变电站，是华北特高压交直流主网架的重要组成部分，构成了“晋电外送”的重要通道之一。
往年元宵节，元淑媛都是和父母、朋友一起度过，“入职后第一年的元宵节就在站里度过，心里感到很期待”。
“工作十几年，在站里过节对我们来说已经习以为常了。”王时光指着眼前的设备说：“小元，你看看眼前的这些设备，想象我们同医生一样，在保电的关键阶段，对站内设备进行最后一次全面体检，好比家里的大扫除，做好保供专项巡查工作，是为了千家万户能够过上一个明亮温暖的幸福年。”
站长王亚文一如往常坚守岗位，在特巡班前会上，他介绍，目前正处于迎峰度冬和两节保电关键期，面对近期出现的雨雪天气，“我们已提前做好突发事件应急处置预案，开展相应的防寒、防冻、防风应急演练，保障电力主网在极寒天气下的安全稳定运行。”
于是，元淑媛和师父王时光拿着铁锹、铲雪车和扫帚走进站区，对前不久的大雪现场设备覆雪覆冰情况、GIS母线伸缩节以及室外箱柜加热驱潮等装置进行检查，并对500千伏一期、二期断路器水平布置盆式绝缘子法兰对接面的积雪进行清理。
手指头、脚趾头快被冻僵，呼出的热气形成小水珠挂在睫毛上，元淑媛心里感到十分困惑：“师父，等太阳出来雪慢慢化了就好了，为什么还要扫雪呢？”
“雪化了有可能顺着螺纹的缝隙破坏法兰的密封，造成漏气，严重了有可能对设备造成更大的伤害，还得停电处理，所以，能让大家在特殊时期放心用电，得靠我们每一个变电人认真负责去实现。”王时光语重心长地说。
为了保障节日期间可靠供电，洪善站启动防寒防冻特巡预案，加强站内设备的特殊巡视和红外测温的力度。同时组织运维人员对站内1000千伏主变、高抗进行“拉网式”隐患排查，对断路器加热器、保护小室、蓄电池室、消防泵房加热装置进行检查，密切关注气象变化，做好各项应急准备工作。
元宵佳节，元淑媛和站内值守的工作人员依旧会坚守岗位，紧盯监控大屏的报文信息，依次检查每台主变、高抗的油色谱在线的数据是否正确，照旧干着重复性的工作。
“作为一名青年员工，能在自己的岗位上发光发热，为守护万家灯火贡献属于自己的力量，让我倍感自豪。”元淑媛说。(完)
气凝胶：能改变世界的多功能材料******
展览会上展出的具有纳米多孔结构的新型材料气凝胶服装
中新社 任海霞摄
【走近超材料①】
编者按超材料具有常规材料不具备的超常物理性质，是国际上重点关注的战略前沿领域。我国也高度重视超材料技术的发展，国家自然科学基金、新材料重大专项等都对超材料研究予以立项支持。近年来，越来越多的科研人员对超材料产生兴趣，使超材料的设计开发进入了一个崭新的天地。据此，本版推出“走近超材料”系列报道，展示超材料技术创新发展与产业化应用情况。
气凝胶具有高比表面积、高空隙率等特殊的微观结构特点，化学性能稳定、导热系数低、耐高温、使用温度范围广、寿命长。近年来，中国、美国、欧洲等国家和地区的研究人员通过改进气凝胶制备工艺，开发出生物质基气凝胶等多种新型气凝胶。
气凝胶是一种超材料，它非常轻，即使把一块气凝胶放在花蕊上也不会将其压弯。目前，各种各样的气凝胶被开发出来，它们或柔软或坚硬，或导电或绝缘，应用领域广泛。1月10日，中铁一局集团有限公司表示，河南省新乡蒸汽管网项目全面通过验收。蒸汽管网对防腐、保温要求极高，其管道选用了高温离心玻璃棉及纳米气凝胶复合保温材料。项目技术负责人汪惺说，纳米气凝胶隔热效果是传统隔热材料的2—5倍，可极大提高施工质量和施工效率，降低施工成本。
作为目前已知导热系数最低、密度最小的固体材料，气凝胶可谓是材料领域的“隔热王者”，并已在航天、石化等领域应用。比如“天问一号”探测器发动机与火星车表面、“长征五号”遥四运载火箭发动机高温燃气系统隔热、嫦娥四号探测器热电池防护等都应用了气凝胶。在我国提出“双碳”目标后，随着技术的不断创新，气凝胶的应用场景也在进一步扩大。
具有耐高温、高弹性、强吸附等特性
气凝胶是一种纳米级的多孔固态新型材料，所有孔的体积合起来占整个气凝胶体积的绝大多数，甚至可以达到99％以上，具有高比表面积、高空隙率、纳米级孔洞、低密度等特殊的微观结构特点，化学性能稳定、导热系数低、耐高温、高弹性、强吸附、防水效果好、使用温度范围广、寿命长。
“可以把气凝胶理解成多孔海绵的一个纳米版。”气凝胶领域技术专家王贝尔说，其孔径在20纳米至50纳米之间。而空气分子大小约为70纳米，大于气凝胶孔隙的直径，因此空气在气凝胶上流动效率极低，加上气凝胶本身比热容很高，热辐射传递能降到最低，因而具有很好的隔热性能。
气凝胶主要分为无机气凝胶、有机气凝胶和有机—无机杂化气凝胶三类。其中，无机气凝胶是以无机物为主体，包括单质气凝胶、氧化物气凝胶和硫化物气凝胶等。有机气凝胶则是以有机物为主体，主要包括酚醛气凝胶、纤维素气凝胶、聚酰亚胺气凝胶、壳聚糖气凝胶以及壳聚糖—纤维素气凝胶等。有机—无机杂化气凝胶可利用有机物和无机物各自优势，实现气凝胶特殊的功能化。
《科学》杂志2021年将气凝胶列为十大热门科学技术之一，并称其为“可以改变世界的多功能新材料”。王贝尔说，气凝胶是《科学》杂志评选出的十大新材料中，唯一一个已大规模落地于实际商业场景的材料。
气凝胶的制备工艺主要分为两步，即通过溶胶—凝胶过程制备凝胶，再利用一定的干燥方法将凝胶内的液态物质替换为气态，从而制得气凝胶。
有数据显示，在气凝胶行业的成本结构中，制造成本约占45%。苏州锦富技术股份有限公司董事长助理郑松说，降低气凝胶成本是行业正在努力的一个方向，目前主要路径之一是自动化产线的落地，而成本降低将会打开更多的应用场景。
生物质基气凝胶成研究热点
据中国石油管道科技研究中心评估，以350摄氏度蒸汽管道的保温应用为例，相比于传统保温材料，气凝胶的保温层厚度可减少2/3，节约能耗40%以上，每公里管道每年可减少二氧化碳排放125吨。
数据显示，2021年油气领域对气凝胶的需求占总需求量的56%，另有18%用于工业隔热、9%用于建筑建造、8%用于交通运输。国家新材料产业发展战略咨询委员会在《2022气凝胶行业研究报告》中指出，在新能源汽车蓄电池芯模组中采用气凝胶阻燃材料，可将电池包高温耐受能力提高至800摄氏度以上。随着新能源汽车产业等的发展，气凝胶在新能源汽车及储能行业应用场景广泛，需求量有望持续提升。
气凝胶发展迅速。国务院发展研究中心国际技术经济研究所分析员李维科说，近年来，中国、美国、欧洲等国家和地区的研究人员通过改进气凝胶制备工艺，开发出生物质基气凝胶、石墨烯气凝胶、聚合物气凝胶等多种新型气凝胶。值得一提的是，生物质原料来源广泛、成本低廉、碳源丰富，利用生物质原料制备环保型多孔碳纤维气凝胶是一种经济、可持续的生产方式，因此目前生物质基气凝胶也成为研究的热点。
比如中国科学技术大学俞书宏院士团队研发出超弹性纤维素气凝胶，该纤维素气凝胶从室温到零下196摄氏度，都表现出不随温度变化的超弹性、优异的抗疲劳性等，在恶劣环境中具有巨大的隔热潜力。且制备中所使用的材料均为生物质原料，有望解决能源密集型技术和石化材料造成的环境污染问题，是传统不可再生气凝胶的理想替代品。
中国林业科学研究院木材工业研究所卢芸研究员团队以木材为基质，将无机、有机气凝胶与木材骨架基体复合，首创了第三代木质纤维素气凝胶。通过对木材及生物质废弃物纤维素的调控，将纤维素比表面积提高了7个数量级，对油污吸附能力高达自身质量的75—300倍，体积用量缩减50%—75%，可降解、可再生。
气凝胶发展驶入“快车道”
气凝胶的发展得到国家政策的持续支持。2014年和2015年，国家发改委连续两年将气凝胶列入《国家重点节能低碳技术推广目录》，开始对气凝胶进行初步推广应用；2018年6月气凝胶被列入建材新兴产业；同年9月，第一个气凝胶方面的国家标准《纳米孔气凝胶复合绝热制品》发布；2020年，《气凝胶保温隔热涂料系统技术标准》启用；2021年，《中共中央、国务院关于完整准确全面贯彻新发展理念做好碳达峰碳中和工作的意见》提出，推动气凝胶等新型材料研发应用。
随着气凝胶应用技术不断成熟，气凝胶发展进入“快车道”。不过，李维科说，目前气凝胶研究仍存在一些问题，比如气凝胶在高温条件下热导率增长较快，与纤维等增强基体材料的黏结性较差；生产过程中会用到许多有机溶剂，容易造成环境污染；气凝胶难以回收利用，不利于可持续发展等。
此外，气凝胶生产成本高昂，产品价格昂贵。《2022气凝胶行业研究报告》指出，气凝胶的生产成本主要集中在原材料硅源、设备折旧及能耗方面。有效降低成本既依赖于制备工艺的突破，也需要通过低成本原材料的大规模产业化来实现。
气凝胶是罕见的可以同时满足防火、防水、隔热、隔音等多种需求的材料。李维科说，气凝胶的发展和应用仍然处于不断探索的过程，未来的研究方向主要集中在开发纤维素气凝胶、石墨烯气凝胶、钙钛矿结构气凝胶、非金属单质气凝胶等新型气凝胶上。（记者 李 禾）
