Aerogel křemíku usnadňuje "tepelnou izolaci"

V dnešní společnosti jsou obhajovány vývojové modely úspory energie, snižování spotřeby a snižování emisí. Mezi proveditelnými opatřeními je kromě efektivní konverze energie a racionálního rozvoje obnovitelných zdrojů energie klíčem k úspoře energie i zlepšení efektivity využití energie, a proto se začala věnovat pozornost "izolačním materiálům".

Důvodem je, že tepelně izolační materiál může snížit tepelné ztráty v procesu výroby, přepravy, skladování a použití tepla na základě své extrémně nízké tepelné vodivosti, takže je široce používán ve stavebnictví, chemickém průmyslu, elektronice, oblečení, letectví atd. Mezi nimi nejtypičtějším reprezentantem je aerogel křemičitý, díky své nízké tepelné vodivosti (<20,0mW/m K), dielektrické konstantě (<1,7), indexu lomu (<1,1) a vysokému povrchu mohou hrát roli v mnoha ohledech. Ze všech navržených aplikací patří potenciální kandidáti pro aplikace tepelné izolace nepochybně k nejvíce zaměřeným směrům.

Princip tepelné izolace aerogelu křemičitého

Extrémně nízká tepelná vodivost aerogelu křemičitého je připisována především jeho unikátní nanopórové a trojrozměrné síťové struktuře. Vzhledem k tomu, že póry aerogelu jsou v nanoměřítku, který se nachází blízko střední volné dráze fononů, když teplo prochází póry aerogelu, nanopóry budou mít vážný rozptylový účinek na fonony, snižující střední volnou dráhu fononů a vytvářejí teplo Účinnost přenosu tepla prostřednictvím spojení plyn-pevný je snížena.

Současně je pórovitost uvnitř aerogelu velmi vysoká, která může dosáhnout více než 90%, a stěny nanopórů jsou jako tepelné štíty, které nepřetržitě odrážejí a lomí tepelné záření. Neomezený počet pórových stěn způsobuje záření Přenos tepla se stále snižuje; velikost aerogelových pórů je podobná průměrné volné dráze molekul vzduchu a molekuly plynů v nanopórech často ztrácejí schopnost volně proudět, což činí póry ve vakuovém stavu a účinnost konvektivního přenosu tepla je blízko nule.

Použití křemičitého oxidu pro tepelnou izolaci

Aerogel křemičitý je v současné době pevným materiálem s nejlepšími tepelně izolačními vlastnostmi. Vzhledem k jeho křehkosti se obecně používají různé metody dopování ke zlepšení mechanických vlastností při aplikaci. V současné době se aplikace souvisejících výrobků týkala příležitostí tepelné izolace, jako je vědecký výzkum, průmysl, národní obrana atd., zejména v leteckých a navigačních oblastech. Současně může být také použit v různých civilních a průmyslových oblastech. Níže jsou uvedeny některé aplikace křemičité aerogelové formy.

1. Aerogelová plst

Kompozitní materiály připravené vláknovou výztuží se obecně nazývají aerogelové rohože. V současné době se křemičité aerogelové deky používají hlavně v tepelně izolačních budovách. Ve srovnání s tradičními izolačními materiály stěn, jako jsou kamenná vlna, zdiva a vlákna na trhu, aerogelová plst má nejen vynikající tepelnou izolaci, ale také odpovídající mechanickou pevnost, která může splnit požadavky na tepelnou izolaci a tepelnou izolaci izolace stěn. požadavky na pevnost. Navíc je křemičitá aerogelová plst vyrobena do sendvičové struktury, takže ji lze přímo aplikovat na izolaci vnější stěny.

2. Izolované sklo

V současné době je Čína největším světovým výrobcem a uživatelem skleněných oponových stěn. Přestože má vynikající osvětlení a estetické výhody, skleněné oponové stěny také způsobují nadměrnou spotřebu energie v důsledku absorpce tepla a odrazu světla. Nicméně, pokud je aerogel přidán do skleněné oponové stěny, může zvýšit tepelnou izolační kapacitu budovy a snížit spotřebu energie budovy skleněné oponové stěny, aniž by ovlivnil původní osvětlení a estetiku skla. Jensen a další použili k vyplnění střední vrstvy skla porézní aerogel křemičitý a zjistili, že tepelně izolační výkon byl skutečně zvýšen, což dokazuje širokou perspektivu trhu aerogelových oken křemičitých aerogelů, které se očekává, že se v budoucnu stanou skvělým nástrojem pro úsporu energie a snižování emisí.

3. Tepelně izolační nátěr/film

V současné době probíhá postupně výzkum aerogelů v oblasti povlaků/filmů. Co se týče nátěrů, Lu Bin a další z Central South University smíchali křemičitý aerogel s akrylovou pryskyřicí na bázi vody pro přípravu tepelně izolačních nátěrů pro sklo. Gao Shuya a další připravili aerogel smícháním aerogelu křemičitého s epoxidovou pryskyřicí Kompozitní materiály; Pokud jde o tenké vrstvy, Ni Xingyuan a další vyrobili tepelně izolační fólie složené z kovového hliníkového filmu a křemičitého aerogelu, který zvýšil tepelně izolační efekt o pětkrát.

Význam "tepelné izolace" pro zlepšení efektivity využití energie a realizaci úspory energie, snížení spotřeby a snížení emisí je zřejmý. Proto je výzkum aplikace aerogelu křemičitého v tepelně izolačních materiálech velmi důležitý pro efektivní využití zdrojů a energie, úsporu energie a snižování emisí. Snížení spotřeby má velký význam.