In today's society, energy conservation, consumption reduction, and emission reduction are advocated development models. Among the feasible measures, in addition to the efficient conversion of energy and the rational development of renewable energy, improving energy utilization efficiency is also the key to energy conservation, which is why "insulation materials" have begun to receive attention.


Esto se debe a que los materiales de aislamiento térmico pueden reducir la pérdida de calor durante la generación, transporte, almacenamiento y uso de calor debido a su extremadamente baja conductividad térmica, por lo que son ampliamente utilizados en la construcción, la industria química, la electrónica, la ropa, la aeroespacial y otros campos. Entre ellos, el representante más típico es el aerogel de sílice, que puede desempeñar un papel en muchos aspectos debido a su baja conductividad térmica ('2,0mw / M k), constante dieléctrica (' 1,7), índice de refracción ('1,1) y propiedades únicas como la superficie (> 1000,0mm2 / g). De todas las aplicaciones propuestas, los posibles candidatos a aplicaciones adiabáticas son sin duda una de las direcciones más preocupadas.


Silica aerogel


Principio de aislamiento térmico de los aerogeles de sílice

La conductividad térmica extremadamente baja de los aerogeles de sílice se debe principalmente a sus nanoporos únicos y su estructura de red tridimensional. Debido a que los poros del aerogel están a escala nanométrica, cerca del rango libre promedio de los fonones, cuando el calor pasa por los poros del aerogel, los nanoporos tendrán un efecto de dispersión severo en los fonones, reduciendo así el rango libre promedio de los fonones y generando calor. la eficiencia de transferencia de calor a través del acoplamiento Gas - sólido Se reduce.


Al mismo tiempo, la permeabilidad interna del aerogel es muy alta, puede alcanzar más del 90%, y las paredes de los nanoporos son como paneles térmicos, que reflejan y refractan constantemente la radiación térmica. Un número ilimitado de paredes de agujeros hace que la transmisión de calor radiante continúe disminuyendo; El tamaño del agujero del aerogel es similar al camino libre promedio de las moléculas de aire. las moléculas de gas en los nanoporos a menudo pierden su capacidad de fluir libremente, dejando el agujero en vacío y la eficiencia de transferencia de calor convectivo cerca de cero.



Aislamiento térmico con sílice

El aerogel de sílice es actualmente el material sólido con las mejores propiedades de aislamiento térmico. Debido a su fragilidad, los diferentes métodos de dopaje se utilizan generalmente en aplicaciones para mejorar las propiedades mecánicas. En la actualidad, la aplicación de productos relacionados ha cubierto la investigación científica, la industria, la defensa nacional y otras ocasiones de aislamiento térmico, especialmente en los campos aeroespacial y de navegación. Al mismo tiempo, también se puede utilizar en diversos campos civiles e industriales. Las siguientes son algunas aplicaciones en forma de aerogeles de sílice.


1. fieltro aerogel

Los materiales compuestos preparados a través del refuerzo de fibra generalmente se llaman almohadillas aerogeles. En la actualidad, las mantas de aerogel de sílice se utilizan principalmente en edificios aislados. En comparación con los materiales tradicionales de aislamiento térmico de paredes, como lana de roca, ladrillos y fibras en el mercado, el fieltro aerogel no solo tiene excelentes propiedades de aislamiento térmico, sino que también tiene la resistencia mecánica correspondiente, lo que puede cumplir con los requisitos de aislamiento térmico de aislamiento térmico de paredes. Requisitos de intensidad. Además, el fieltro aerogel de sílice se fabrica en una estructura sándwich, por lo que se puede utilizar directamente para el aislamiento de paredes Exteriores.


thermal insulation materials

2. vidrio térmico

En la actualidad, China es el mayor productor y usuario mundial de muros cortina de vidrio. Aunque los muros cortina de vidrio tienen excelentes ventajas de iluminación y estética, los muros cortina de vidrio también causan un consumo excesivo de energía debido a la absorción de calor y la reflexión. Sin embargo, si se añade aerogel al muro cortina de vidrio, puede aumentar la capacidad de aislamiento térmico del edificio y reducir el consumo de energía del edificio del muro cortina de vidrio sin afectar la iluminación original y la belleza del vidrio. Jensen y otros llenaron la capa intermedia del vidrio con aerogel de sílice poroso y encontraron que las propiedades de aislamiento térmico se han mejorado, mostrando así las amplias perspectivas de mercado de las ventanas de aerogel de sílice, que se espera que se conviertan en una excelente herramienta para ahorrar energía y reducir emisiones en el futuro.


high temperature insulation


3. recubrimiento / película térmica

En la actualidad, la investigación sobre aerogeles en el campo de los recubrimientos / películas se está llevando a cabo gradualmente. En cuanto a los recubrimientos, Lu bin, de la Universidad Central sur, y otros mezclaron aerogeles de sílice con resina acrílica a base de agua para preparar recubrimientos de aislamiento térmico de vidrio. Gao Shuya y otros prepararon aerogeles mezclando aerogeles de sílice con materiales compuestos de resina epoxi; En cuanto a las películas, ni Xingyuan y otros fabricaron una película de aislamiento térmico compuesta por una película de aluminio metálico y aerogel de sílice, que mejoró el efecto de aislamiento térmico cinco veces.


The importance of "heat insulation" to improve energy utilization efficiency and realize energy saving, consumption reduction and emission reduction is obvious. Therefore, the research on the application of silica aerogel in heat insulation materials is very important for the efficient utilization of resources and energy, energy saving and emission reduction. Consumption reduction is of great significance.


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