O primeiro dos novos materiais é aerogel

Introdução aos aerogéis

Aerogel é um material sólido altamente disperso no qual partículas coloidais coalescem umas com as outras para formar uma estrutura de rede nanoporosa, e os poros são preenchidos com meio de dispersão gasosa. Tem as características de baixa condutividade térmica, baixa densidade, baixa constante dielétrica, baixa impedância acústica, alta porosidade, alta área de superfície específica, etc Mostra excelente desempenho nas áreas de calor, eletricidade, acústica, mecânica, óptica, etc Transporte, petróleo, comunicação, aquecimento central e refrigeração, construção, metalurgia, eletrônica, proteção ambiental e outros campos têm amplas e enormes perspectivas de aplicação.

SiO2 Aerogels é de longe o melhor material de isolamento térmico que foi produzido comercialmente. O material de gel SiO2 tem as características de baixa densidade e baixa condutividade térmica, que pode efetivamente inibir a condução de calor; seu tamanho médio do poro é 50 nm, que é menor do que o caminho livre médio das moléculas de ar, que pode inibir eficazmente a transferência térmica da convecção do calor do ar; além disso, paredes vazias de gel SiO2 ¿Infinite¿ são equivalentes às superfícies de reflexão e refração da radiação, e com materiais reflexivos especiais, a radiação térmica pode ser minimizada. Para resumir, o material de gel SiO2 pode efetivamente inibir o efeito conjunto da condução de calor, convecção de calor e radiação térmica, e bloquear quase todas as formas de transferência de calor. É um material de isolamento térmico com grande valor de aplicação.

Vantagens de desempenho do aerogel SiO2

1. Isolamento térmico:

   A condutividade térmica à temperatura ambiente é de 0.02W/(m·K), e o desempenho da isolação térmica é 3~5 vezes aquele dos materiais tradicionais da isolação térmica.

   
   

2. Incêndio e hidrofóbico:

   Pode alcançar o padrão nacional A1 não combustível para materiais de construção, e a taxa de repelência de água é N98%.

   
   

3. Leve e de elevada resistência:

   Geralmente, mais de 80% do aerogel é ar, a porosidade é tão alta quanto 80-99,8%, a densidade do corpo do aerogel pode ser tão baixa quanto 3 kg / m3, e a densidade do feltro de aerogel acabado é de cerca de 200 kg / m3. resistência à tracção e à compressão.

   
   

4. Isolamento acústico e resistência ao choque:

   A estrutura de rede porosa tridimensional do aerogel pode desempenhar o papel da absorção sadia, da redução de ruído e da absorção de choque.

   
   

5. Resistência duradoura às intempéries:

   A hidrofobicidade geral do material de isolamento de aerogel não é fácil de absorver hidrólise, e a vida útil pode chegar a mais de 10 anos, que é 3-5 vezes mais longa do que a dos materiais de isolamento tradicionais.

   
   

6. Construção conveniente:

   Pode ser processado em formas adequadas para peças complexas usando ferramentas de corte comuns.

   
   

7. Segurança e anticorrosão:

   Aerogel pode efetivamente impedir a penetração de água líquida, e pode efetivamente impedir a corrosão sob a camada de isolamento.

   
   

8. Protecção da saúde e do ambiente:

   Os produtos passaram RoHS, REACH, ELV testes e não contêm substâncias prejudiciais ao corpo humano.

Áreas de aplicação de aerogel

1. Campo de defesa

   Devido à baixa densidade, alta porosidade e baixa condutividade térmica dos aerogéis SiO2, pode atender às necessidades de aplicações de isolamento térmico neste campo. Os aerogéis têm sido amplamente utilizados no campo da defesa nacional por um longo tempo: em 1997, astronautas americanos assumiram a liderança no uso de aerogel como material de isolamento térmico no rover explorador de Marte no campo aeroespacial. em 2008, o Centro Espacial Kennedy, da NASA, informou a aplicação de aerogéis no isolamento de tanques de armazenamento de hidrogênio líquido para veículos lançadores.

   
   

2. Oleodutos

   O feltro aerogel tem as características de alta flexibilidade, baixa condutividade térmica, boa hidrofobicidade, fácil construção e durabilidade. Bons resultados.

   
   

3. Conduta térmica/química

   As vantagens do aerogel usado em dutos térmicos/químicos são:

   Excelente desempenho de isolamento térmico, a espessura da camada de isolamento térmico é apenas um quinto do material tradicional, o que pode reduzir muito a perda de energia térmica e reduzir o espaço de enterro direto da tubulação.

   Boa flexibilidade, resistência à tração e compressão, uso a longo prazo sem desintegração e deformação.

   Classe A material não combustível, o material é hidrofóbico como um todo.

   A camada de isolamento mais fina reduz consideravelmente os custos de transporte e instalação.

   Longa vida útil, uso sustentável por mais de 10 anos.

   
   

4. Veículos novos no domínio da energia

   No campo de baterias de energia nova, incêndios de veículos elétricos e explosões causadas pela "fuga térmica" de baterias de lítio são frequentemente relatados. Ao adicionar camadas de isolamento de aerogel entre baterias, a difusão de calor pode ser efetivamente suprimida no caso de fuga térmica das células da bateria e a ocorrência de acidentes pode ser atrasada. Por outro lado, aerogel tem as características de baixa condutividade térmica, bom efeito de isolamento térmico, resistência ao fogo classe A e peso leve. Economize mais espaço valioso.

   
   

5. Fornos industriais

   Caldeiras a vapor, fornos de fusão de alta temperatura, fornos de aquecimento na indústria de alumínio e outros fornos industriais usam principalmente materiais de isolamento térmico, como lã de silicato de alumínio, lã de rocha, lã de vidro, etc A condutividade térmica destes materiais é principalmente superior a 0,15W / (m·K a 500 ° C), desempenho de isolamento térmico pobre. O material de isolamento térmico de aerogel pode reduzir a espessura da parede do forno sem perder o efeito de isolamento térmico, aumentar o volume efetivo do corpo do forno sob a condição de que o tamanho da aparência permaneça inalterado e também pode otimizar a camada de isolamento térmico do corpo do forno. Design para reduzir o consumo de energia.

   
   

6. Aparelhos/Digital

   Aerogel é adequado para fornos, fornos, aquecedores, aquecedores de água e outros aparelhos elétricos que exigem isolamento térmico. Ao conseguir o efeito de isolamento térmico, a espessura da camada de isolamento térmico é significativamente reduzida, o consumo de energia é reduzido e a segurança do ambiente operacional é garantida.

   
   

7. Logística da cadeia fria, transporte naval

   As excelentes propriedades de isolamento térmico dos aerogéis podem ser aplicadas à medicina, armazenamento frio de alimentos e transporte, dispositivos de sistema criogênico, etc Sob o mesmo efeito de isolamento térmico, a espessura da camada de isolamento térmico pode ser reduzida e o espaço de transporte pode ser salvo. Além disso, com o desenvolvimento do transporte marítimo e campos de petróleo offshore, as plataformas de perfuração offshore de apoio, navios de gás natural liquefeito (GNL) e navios de gás de petróleo liquefeito (GLP) desenvolveram-se rapidamente. Estes navios especiais apresentam requisitos mais elevados para isolamento térmico e separação de fogo, e também se tornaram uma nova plataforma de aplicação para materiais aerogel.

   
   

8. Indústria da construção

   Aerogel pode ser usado na construção de isolamento de parede exterior, isolamento de parede interior, isolamento de piso e telhado, por causa de sua baixa condutividade térmica, desempenho de fogo classe A, hidrofobicidade forte e outras características, pode perfeitamente resolver todos os problemas em isolamento de construção; além disso, o uso de Aerogels são utilizados como materiais isolantes de edifícios, que podem efetivamente reduzir a espessura da camada isolante, melhorar a utilização do espaço habitacional, e trazer possibilidades para edifícios seguros, de baixo carbono e economia de energia.

   
   

9. Indústria têxtil

   Os aerogéis podem ser usados em jaquetas, jaquetas de caminhada, luvas térmicas, sapatos térmicos e palmilhas, chapéus, coletes, sacos de dormir, tendas, yurts, etc. Ao mesmo tempo, pode ser usado para fazer roupas à prova de fogo, cortinas à prova de fogo, cobertores à prova de fogo, etc., para fornecer proteção para pessoal e segurança industrial.