Prvním z nových materiálů je aerogel

Úvod do aerogelů

Aerogel je vysoce rozptýlený pevný materiál, ve kterém se koloidní částice spojují navzájem, aby vytvořily nanoporézní síťovou strukturu a póry jsou naplněny plynným disperzním médiem. Má vlastnosti nízké tepelné vodivosti, nízké hustoty, nízké dielektrické konstanty, nízké akustické impedance, vysoké pórovitosti, vysoké specifické plochy povrchu atd. Vykazuje vynikající výkon v oblastech tepla, elektřiny, akustiky, mechaniky, optiky atd. Doprava, ropa, komunikace, ústřední topení a chlazení, stavebnictví, metalurgie, elektroniky, ochrany životního prostředí a další oblasti mají široké a obrovské vyhlídky použití.

SiO2 Aerogels je zdaleka nejlepší tepelně izolační materiál, který byl komerčně vyráběn. SiO2 gelový materiál má vlastnosti nízké hustoty a nízké tepelné vodivosti, které mohou účinně inhibovat tepelné vedení; jeho průměrná velikost pórů je 50 nm, která je nižší než průměrná volná dráha molekul vzduchu, která může účinně bránit přenos tepla konvekcí vzduchu; Kromě toho SiO2 gel Infinite" prázdné stěny jsou ekvivalentní odrazovým a lomovým povrchům záření a se speciálními reflexními materiály lze tepelné záření minimalizovat. Souhrnem je, že gelový materiál SiO2 může účinně inhibovat společný účinek vedení tepla, tepelné konvekce a tepelného záření a blokovat téměř všechny způsoby přenosu tepla. Jedná se o tepelně izolační materiál s vysokou aplikační hodnotou.

Výhody výkonu aerogelu SiO2

1. Tepelná izolace:

   Tepelná vodivost při pokojové teplotě je 0.02W/(m·K) a tepelná izolace je 3~5 krát větší než u tradičních tepelně izolačních materiálů.

   
   

2. Oheň a hydrofobní:

   Může dosáhnout národní A1 nehořlavé normy pro stavební materiály a míra odpudivosti vody je N98%.

   
   

3. Lehká a vysoká pevnost:

   Obecně platí, že více než 80% aerogelu je vzduch, pórovitost je až 80-99,8%, hustota aerogelového těla může být až 3 kg/m3 a hustota hotové aerogelové plsti je asi 200 kg/m3. pevnost v tahu a tlaku.

   
   

4. Zvuková izolace a odolnost proti nárazům:

   Trojrozměrná porézní síťová struktura aerogelu může hrát roli absorpce zvuku, redukce hluku a tlumení nárazů.

   
   

5. Trvanlivá odolnost proti povětrnostním vlivům:

   Celková hydrofobicita aerogelového izolačního materiálu není snadno absorbovatelná hydrolýza a životnost může dosáhnout více než deset let, což je 3-5-krát delší než u tradičních izolačních materiálů.

   
   

6. Pohodlná konstrukce:

   Může být zpracována do tvarů vhodných pro složité díly pomocí běžných řezných nástrojů.

   
   

7. Bezpečnost a antikorozní:

   Aerogel může účinně zabránit pronikání kapalné vody a může účinně zabránit korozi pod izolační vrstvou.

   
   

8. Ochrana zdraví a životního prostředí:

   Produkty prošly testy RoHS, REACH, ELV a neobsahují látky škodlivé pro lidské tělo.

Oblasti aplikace aerogelu

1. Obranné pole

   Vzhledem k nízké hustotě, vysoké pórovitosti a nízké tepelné vodivosti aerogelů SiO2 může splnit potřeby tepelně izolačních aplikací v této oblasti. Aerogely jsou široce používány v oblasti národní obrany již dlouhou dobu: v 1997, američtí astronauti zaujali vedení v používání aerogelu jako tepelně izolačního materiálu na průzkumníkovém roveru Mars v leteckém poli. V letech 2008, National Aeronautics and Astronautics NASA Kennedy Space Center nahlásilo aplikaci leteckých gelů v izolaci nádrží na kapalný vodík pro startovní vozidla.

   
   

2. Ropnovody

   Aerogelová plst má vlastnosti vysoké flexibility, nízké tepelné vodivosti, dobré hydrofobicity, snadné konstrukce a trvanlivosti. Dobré výsledky.

   
   

3. Tepelné/chemické potrubí

   Výhody aerogelu používaného v tepelně-chemických potrubích jsou:

   Vynikající tepelně izolační výkon, tloušťka tepelně izolační vrstvy je pouze jedna pětina tradičního materiálu, který může výrazně snížit ztráty tepelné energie a snížit přímý pohřební prostor potrubí.

   Dobrá flexibilita, pevnost v tahu a tlaku, dlouhodobé použití bez rozpadu a deformace.

   Nehořlavý materiál třídy A, materiál je hydrofobní jako celek.

   Tenčí izolační vrstva výrazně snižuje náklady na dopravu a instalaci.

   Dlouhá životnost, udržitelné využití po dobu více než deseti let.

   
   

4. Nová energetická vozidla

   V oblasti nových energetických baterií jsou často hlášeny požáry a exploze elektrických vozidel způsobené "tepelným únikem" lithiových baterií. Přidáním aerogelových izolačních vrstev mezi baterie lze v případě tepelného úniku bateriových článků účinně potlačit difuzi tepla a zpoždění výskytu nehod. Na druhou stranu má aerogel vlastnosti nízké tepelné vodivosti, dobrého tepelně izolačního účinku, požární odolnosti třídy A a nízké hmotnosti. Ušetřete cennější místo.

   
   

5. Průmyslové pece

   Parní kotle, vysokoteplotní tavicí pece, topné pece v hliníkovém průmyslu a další průmyslové pece většinou používají tepelně izolační materiály, jako je hliníková křemičitanová vlna, kamenná vlna, skleněná vlna atd. Tepelná vodivost těchto materiálů je většinou vyšší než 0.15W/(m·K při 500 °C), špatný tepelný izolační výkon. Aerogelový tepelně izolační materiál může snížit tloušťku stěny pece, aniž by ztratil tepelně izolační efekt, zvýšit efektivní objem těla pece za podmínky, že velikost vzhledu zůstane nezměněna, a může také optimalizovat tepelně izolační vrstvu těla pece. Design pro snížení spotřeby energie.

   
   

6. Spotřebiče/Digitální

   Aerogel je vhodný pro pece, pece, ohřívače, ohřívače vody a další elektrické spotřebiče, které vyžadují tepelnou izolaci. Při dosažení tepelně izolačního efektu je tloušťka tepelně izolační vrstvy výrazně snížena, spotřeba energie je snížena a je zajištěna bezpečnost provozního prostředí.

   
   

7. Logistika chladícího řetězce, lodní doprava

   Vynikající tepelně izolační vlastnosti aerogelů mohou být aplikovány na medicínu, chlazení a přepravu potravin, kryogenní systémová zařízení atd. Při stejném tepelně izolačním efektu může být snížena tloušťka tepelně izolační vrstvy a může být ušetřen přepravní prostor. Kromě toho se s rozvojem mořské dopravy a pobřežních ropných polí rychle rozvíjely podpůrné pobřežní vrtné plošiny, ropné dopravce, lodě zkapalněného zemního plynu (LNG) a lodě zkapalněného ropného plynu (LPG). Tyto speciální lodě kladou vyšší požadavky na tepelnou izolaci a požární separaci a také se staly novou aplikační platformou pro aerogelové materiály.

   
   

8. Stavební průmysl

   Aerogel může být použit v izolaci vnějších stěn budovy, izolaci vnitřních stěn, izolaci podlah a střechy, díky své nízké tepelné vodivosti, požárnímu výkonu třídy A, silné hydrofobicitě a dalším vlastnostem, dokáže dokonale vyřešit všechny problémy v izolaci budov; Kromě toho se použití Aerogelů používají jako stavební izolační materiály, které mohou efektivně snížit tloušťku izolační vrstvy, zlepšit využití bytového prostoru a přinést možnosti bezpečných, nízkouhlíkových a energeticky úsporných budov.

   
   

9. Textilní průmysl

   Aerogely mohou být použity v bundách, turistických bundách, termálních rukavicích, termálních botách a stélkách, kloboucích, vestách, spacách, stanech, jurtách atd. Současně může být použit k výrobě ohnivzdorného oděvu, ohnivzdorných záclon, ohnivzdorných dek atd., aby byla zajištěna ochrana personálu a průmyslové bezpečnosti.