Il primo dei nuovi materiali è l'aerogel

Introduzione agli Aerogel

L'aerosol è un materiale solido altamente disperso in cui le particelle colloidali si coalescono tra loro per formare una struttura di rete nanoporosa ed i pori sono riempiti con mezzo di dispersione gassosa. Ha le caratteristiche di bassa conducibilità termica, bassa densità, bassa costante dielettrica, bassa impedenza acustica, alta porosità, alta area superficiale specifica, ecc. Mostra prestazioni eccellenti nei campi del calore, dell'elettricità, dell'acustica, della meccanica, dell'ottica, ecc. Trasporto, petrolio, comunicazione, riscaldamento centrale e raffreddamento, costruzione, metallurgia, elettronica, la protezione dell'ambiente e altri settori hanno ampie e enormi prospettive di applicazione.

SiO2 Aerogels è di gran lunga il miglior materiale isolante termico che è stato prodotto commercialmente. Il materiale del gel di SiO2 ha le caratteristiche di bassa densità e bassa conducibilità termica, che può efficacemente inibire la conduzione del calore; la sua dimensione media dei pori è di 50 nm, che è inferiore al percorso libero medio delle molecole dell'aria, che può inibire efficacemente il trasferimento di calore di convezione del calore dell'aria; Inoltre, SiO2 gel "Infinite" pareti vuote sono equivalenti alle superfici di riflessione e rifrazione delle radiazioni, e con materiali riflettenti speciali, la radiazione termica può essere minimizzata. Per riassumere, il materiale del gel SiO2 può inibire efficacemente l'effetto congiunto della conduzione del calore, della convezione del calore e della radiazione del calore e bloccare quasi tutti i modi di trasferimento del calore. È un materiale isolante termico con grande valore applicativo.

Vantaggi delle prestazioni dell'aerogel SiO2

1. Isolamento termico:

   La conducibilità termica alla temperatura ambiente è 0.02W/(m·K), e la prestazione dell'isolamento termico è 3~5 volte quella dei materiali tradizionali dell'isolamento termico.

   
   

2. Fuoco e idrofobico:

   Può raggiungere la norma nazionale A1 non combustibile per i materiali da costruzione e il tasso di idrorepellenza è N98%.

   
   

3. Leggero e ad alta resistenza:

   Generalmente, più dell'80% dell'aerogel è aria, la porosità è alta fino a 80-99,8%, la densità del corpo aerogel può essere inferiore a 3 kg/m3 e la densità del feltro aerogel finito è di circa 200 kg/m3. resistenza alla trazione e alla compressione.

   
   

4. Isolamento acustico e resistenza agli urti:

   La struttura di rete porosa tridimensionale di aerogel può svolgere il ruolo di assorbimento acustico, riduzione del rumore e assorbimento degli urti.

   
   

5. Resistenza agli agenti atmosferici durevole:

   L'idrofobia generale del materiale isolante aerogel non è facile da assorbire l'idrolisi e la durata può raggiungere più di 10 anni, che è 3-5 volte più lunga di quella dei materiali isolanti tradizionali.

   
   

6. Costruzione comoda:

   Può essere trasformato in forme adatte a parti complesse utilizzando utensili da taglio ordinari.

   
   

7. Sicurezza e anticorrosione:

   Aerogel può efficacemente prevenire la penetrazione dell'acqua liquida e può efficacemente prevenire la corrosione sotto lo strato isolante.

   
   

8. Tutela della salute e dell'ambiente:

   I prodotti hanno superato RoHS, REACH, test ELV e non contengono sostanze nocive per il corpo umano.

Aree di applicazione Aerogel

1. Campo di difesa

   Grazie alla bassa densità, all'alta porosità e alla bassa conducibilità termica degli aerogel SiO2, può soddisfare le esigenze delle applicazioni di isolamento termico in questo campo. Gli aerogel sono stati ampiamente utilizzati nel campo della difesa nazionale per lungo tempo: nel 1997, gli astronauti americani hanno preso il comando nell'uso dell'aerogel come materiale isolante termico sul rover esploratore Marte in campo aerospaziale. Nel 2008, il Kennedy Space Center della NASA ha riportato l'applicazione di aerogel nell'isolamento dei serbatoi di accumulo di idrogeno liquido per i veicoli di lancio.

   
   

2. oleodotti

   Il feltro aerogel ha le caratteristiche di alta flessibilità, bassa conducibilità termica, buona idrofobia, facile costruzione e durata. Buoni risultati.

   
   

3. Condotta termica/chimica

   I vantaggi dell'aerogel utilizzato nelle condotte termiche/chimiche sono:

   Prestazioni eccellenti di isolamento termico, lo spessore dello strato di isolamento termico è solo un quinto del materiale tradizionale, che può ridurre notevolmente la perdita di energia termica e ridurre lo spazio di sepoltura diretto della conduttura.

   Buona flessibilità, resistenza alla trazione e alla compressione, uso a lungo termine senza disintegrazione e deformazione.

   Materiale non combustibile di classe A, il materiale è idrofobico nel suo complesso.

   Lo strato isolante più sottile riduce notevolmente i costi di trasporto e installazione.

   Lunga durata, uso sostenibile per più di 10 anni.

   
   

4. Nuovi veicoli energetici

   Nel campo delle nuove batterie di energia, si segnalano frequentemente incendi di veicoli elettrici ed esplosioni causate dalla "fuga termica" delle batterie al litio. Aggiungendo strati di isolamento aerogel tra le batterie, la diffusione del calore può essere efficacemente soppressa in caso di fuga termica delle celle della batteria e il verificarsi di incidenti può essere ritardato. D'altra parte, l'aerogel ha le caratteristiche di bassa conducibilità termica, buon effetto di isolamento termico, resistenza al fuoco di classe A e peso leggero. Risparmia più spazio prezioso.

   
   

5. Forni industriali

   Caldaie a vapore, forni di fusione ad alta temperatura, forni di riscaldamento nell'industria dell'alluminio e altri forni industriali utilizzano principalmente materiali di isolamento termico come lana silicata di alluminio, lana di roccia, lana di vetro, ecc La conducibilità termica di questi materiali è per lo più superiore a 0.15W/(m·K a 500 °C), prestazioni di isolamento termico scadenti. Il materiale isolante termico Aerogel può ridurre lo spessore della parete del forno senza perdere l'effetto di isolamento termico, aumentare il volume effettivo del corpo del forno a condizione che la dimensione dell'aspetto rimanga invariata e può anche ottimizzare lo strato di isolamento termico del corpo del forno. Progettazione per ridurre il consumo energetico.

   
   

6. Elettrodomestici/Digitali

   Aerogel è adatto per forni, forni, riscaldatori, scaldabagni e altri apparecchi elettrici che richiedono isolamento termico. Mentre si raggiunge l'effetto di isolamento termico, lo spessore dello strato di isolamento termico è significativamente ridotto, il consumo energetico è ridotto e la sicurezza dell'ambiente operativo è garantita.

   
   

7. Logistica della catena del freddo, trasporto navale

   Le eccellenti proprietà di isolamento termico degli aerogel possono essere applicate alla medicina, alla conservazione fredda e al trasporto degli alimenti, ai dispositivi criogenici del sistema, ecc. Sotto lo stesso effetto di isolamento termico, lo spessore dello strato di isolamento termico può essere ridotto e lo spazio di trasporto può essere salvato. Inoltre, con lo sviluppo del trasporto marittimo e dei giacimenti petroliferi offshore, le piattaforme di perforazione offshore di supporto, i vettori petroliferi, le navi del gas naturale liquefatto (GNL) e le navi del gas di petrolio liquefatto (GPL) si sono sviluppate rapidamente. Queste navi speciali hanno presentato requisiti più elevati per l'isolamento termico e la separazione antincendio e sono diventate anche una nuova piattaforma di applicazione per i materiali aerogel.

   
   

8. Industria edile

   Aerogel può essere utilizzato nell'isolamento della parete esterna della costruzione, nell'isolamento della parete interna, nell'isolamento del pavimento e del tetto, a causa della sua bassa conducibilità termica, prestazione antincendio di classe A, forte idrofobia e altre caratteristiche, può perfettamente risolvere tutti i problemi nell'isolamento dell'edificio; Inoltre, utilizzando gli Aerogel sono utilizzati come materiali isolanti da costruzione, che possono ridurre efficacemente lo spessore dello strato isolante, migliorare l'utilizzo dello spazio abitativo e portare le possibilità di edifici sicuri, a basso tenore di carbonio e a risparmio energetico.

   
   

9. Industria tessile

   Gli aerogel possono essere utilizzati in giacche, giacche da trekking, guanti termici, scarpe termiche e solette, cappelli, gilet, sacchi a pelo, tende, yurte, ecc. Prestazioni di isolamento. Allo stesso tempo, può essere utilizzato per fare vestiti ignifughi, tende ignifughe, coperte ignifughe, ecc., per fornire protezione per il personale e la sicurezza industriale.