Aerogel-Materialien sind im Energiesparbereich weit verbreitet

Aerogel ist ein nanoporöser Feststoff, dessen Hauptbestandteil ultrafeine Partikel sind. Das Material hat die Eigenschaften einer großen spezifischen Oberfläche, hoher Porosität und kleiner Partikelgröße. Aerogel, auch bekannt als fester Rauch oder gefrorener Rauch, gilt derzeit als der leichteste Feststoff. Aufgrund der speziellen physikalischen Struktur von Aerogel hat es starke feuerfeste und wärmeisolierende Eigenschaften, die im Baubereich weit verbreitet sein können, und hat eine gute Entwicklungsperspektive auf dem Gebiet der Gebäudeenergieeinsparung.

Das erstaunliche Aerogel Material

Wärmedämmung, Wärmeerhaltung, leichte Aerogelmaterialien erfüllen die Anforderungen der Gebäudeenergieeinsparung im Einklang mit dem Entwicklungstrend des Leichtbaus.

Seit den 1990er Jahren erfreuen sich Aerogele weltweit großer Aufmerksamkeit und Länder haben viel Geld und Arbeitskraft in ihre Forschung investiert. Inländische Forschung über Aerogel hat auch eine Menge Forschungs- und Entwicklungserfahrung gesammelt, die günstige Bedingungen für die Förderung und Anwendung von Aerogel-Materialien geschaffen hat.

Aerogele können in anorganische Aerogele, organische Aerogele und Carbon Aerogele unterteilt werden. Unter ihnen werden anorganische Aerogele aus organischen Metallsubstanzen durch überkritische Trocknungsverfahren hergestellt und bilden schließlich ein amorphes Festmaterial niedriger Dichte. Anorganische Aerogele gibt es in vielen Formen, gängige sind Keramikpulver, Mehrfachoxidaerogele, ultrafeine Metalle und Unit Oxid Aerogele. Die Hauptmaterialien von organischem Aerogel sind Formaldehyd und Chinon, und der Vorbereitungsprozess wird auf den Vorbereitungsprozess von anorganischem Aerogel nur geringfügig verbessert. Carbon Aerogel ist hauptsächlich eine Art Nano-Kohlenstoff-Material, das durch Karbonisierung thermohärtender organischer Aerogel erhalten wird. Es hat hauptsächlich die Eigenschaften von amorphem Zustand, geringem Gewicht und porös. Dieses Material hat eine starke elektrische Leitfähigkeit.

Aerogelmaterialien haben viele Eigenschaften, und eine der wichtigsten Eigenschaften für energiesparende Gebäudeanwendungen ist die Wärmedämmung. Aerogel-Materialien haben eine hohe Porosität und hervorragende Wärmeübertragungsfunktion. Erstens hat das Aerogelmaterial eine geringe Dichte, und der Wärmeausbreitungsweg ist lang in der Aerogelstruktur, was die Wärmeübertragungseffizienz erheblich reduziert. Zweitens ist die Partikelgröße des Aerogelmaterials klein, normalerweise unter 20nm, was die freie Bewegung von Luftmolekülen im Aerogelmaterial begrenzt und die konvektive Wärmeleitfähigkeit der Luft verringert. Aerogele mit extrem niedriger Wärmeleitfähigkeit blockieren die meisten Infrarotstrahlungen, die auch niedrige Wellenlängen der Wärmestrahlung aufweisen. Daher hat Aerogel eine gute Wärmedämmwirkung.

Die Dichte der Aerogel-Materialien liegt zwischen 0,16 und 4,0kg/m³, die viel niedriger ist als die anderer Materialien, was dem Entwicklungstrend des Leichtbaus entspricht. Darüber hinaus haben Aerogel-Materialien auch die Vorteile von Brandschutz, Schallschutz und Korrosionsbeständigkeit.

Anwendung von Aerogel im Bereich der Gebäudeenergieeinsparung

1. Die Zugabe von Aerogel mit niedriger Wärmeleitfähigkeit zu herkömmlichen Mörteln und Beton kann die Materialleistung effektiv verbessern.

   Aerogel Wärmedämmmörtel besteht aus Portlandzement als Geliermittel und fügt Aerogel, SiO2 und Glasperlen hinzu. Die Größe von Glasperlen ist viel größer als die von Aerogelpartikeln, die in die Mörtelmatrix gefüllt werden können, und die kleineren Aerogelpartikel füllen die Lücken weiter, so dass die Porosität so weit wie möglich reduziert wird, und die Wärmeleitfähigkeit des Wärmedämmmörtels nimmt ebenfalls ab. Der zu erwartende Effekt der Gebäudedämmung kann erreicht werden. Tragen Sie Wärmedämmmörtel auf die Oberfläche der Außenwand des Gebäudes auf. Je dicker der Mörtel, desto größer ist der Temperaturunterschied zwischen innen und außen. Es ist zu sehen, dass der Aerogel-Wärmedämmmörtel Wärme blockieren und die allgemeine Wärmedämmung und Energieeinsparung der Gebäudestruktur verbessern kann. Nach dem Hinzufügen von Aerogel zu Beton werden das Gewicht und die Wärmeleitfähigkeit von Beton erheblich reduziert, aber es wird auch die mechanische Festigkeit von Beton beschädigen, so dass Aerogelbeton in tragenden Wänden vermieden werden sollte.

   
   

2. Aerogelpulver kann in Innenwandbeschichtungen als Ergänzung zu baulichen Wärmedämmmaßnahmen nicht nur zur Dämmung von Gebäudeinnenwänden, sondern auch zur Außen- und Dachdämmung eingesetzt werden.

   Innenwanddämmung ist ein wichtiger Bestandteil der Gebäudedämmtechnik, wird aber oft leicht übersehen. Innenwärme diffundiert durch die Innenwand und wird nach außen übertragen. Die Isolierung der Innenwand muss die grundlegendsten Isolationsanforderungen erfüllen, und sie muss auch eine feuerfeste Funktion haben, und umweltfreundliche Materialien sollten ausgewählt werden. Die Verwendung von Aerogel-Isolierplatten kann Wärmedämmung und Schalldämmung Effekte verbessern und kann auch die Brandschutzanforderungen von über 400°C erfüllen. Aerogelpulver kann in Innenwandbeschichtungen als Ergänzung zu baulichen Dämmmaßnahmen nicht nur für den Bau von Innenwänden, sondern auch für Außenwände und Dachdämmungen verwendet werden. Die Hauptmaterialien von Aerogelpulverprodukten sind Aerogel und Nano-SiO2, die durch spezielle Verfahren hergestellt werden, und die Porengröße ist extrem klein, die die Anforderungen der Wärmedämmleistung erfüllen kann und im Bau von Wärmedämmschichten weit verbreitet sein kann.

   
   

3. Das Aerogelmaterial wird auf den Wasserspeicherbehälter, den Wärmekollektor, die Rohrleitung und andere Teile des Warmwasserbereiters aufgetragen, und der Wärmeverlust kann im Vergleich zur Vergangenheit um weniger als 30% reduziert werden.

   Aerogel-Materialien werden seit langem in Dachsolarkollektoren eingesetzt. Sie werden hauptsächlich in Wärmedämmgeräten von Solarwarmwasserbereitern verwendet, die die Effizienz der Sonnenenergienutzung effektiv verbessern, sie praktischer machen und die täglichen Bedürfnisse der Menschen erfüllen können. Die Anwendung von Aerogelmaterialien in den Wasserspeichertanks, Wärmekollektoren, Rohren und anderen Teilen des Warmwasserbereiters kann die Wärmesammeleffizienz um mindestens ein Mal im Vergleich zu gewöhnlichen Solarwarmwasserbereitern erhöhen, und der Wärmeverlust kann im Vergleich zur Vergangenheit um weniger als 30% reduziert werden.

   
   

   Aerogelfilz hat bemerkenswerte Hydrophobie- und Wärmedämmeigenschaften, die die Isolierwirkung von Rohrleitungen verbessern können, und ist ein ideales Wärmedämmmaterial. Das Rohr kann mit Aerogelfilz als Hauptisolierungsschicht der Isolierungsstruktur verpackt werden, und die Metallschutzschicht wird als zweite Isolierungsmaßnahme verwendet, um die Aerogelisolierungsschicht zu schützen. Beim Wickeln von mehrlagigem Aerogelfilz kann das gestaffelte Überlappungsverfahren verwendet werden, um die Wärmedämmleistung zu verbessern. Der Aerogelfilz hat eine bessere Zugfestigkeit, Flexibilität und Druckfestigkeit, und der Aufbau der Isolierschicht ist relativ einfach. Darüber hinaus hält die Hydrophobie der Aerogeldecke die Wärmeleitfähigkeit während des Gebrauchs fast unverändert, und die Aerogel-Isolierungsstruktur ist energiesparender als die traditionelle Isolierungsstruktur.

   
   

4. Die Verwendung von Aerogelglas kann den Wärmedämmeffekt verbessern, den Einfluss der Sonnenstrahlung reduzieren und die Bedürfnisse der Menschen erfüllen.

   Aerogelglas reduziert normalerweise den Wärmeübertragungskoeffizienten von Glas in Form von Hohl, Vakuum und Zwischenschicht und kann die Geräuschreduktionsfähigkeit verbessern. Die energiesparende Wirkung von Aerogelglas liegt auf der Hand. In heißen Sommer- und kalten Winterregionen kann Aerogelglas die Sonnenstrahlung im Sommer schwächen und den Wärmeverlust um etwa 20%. Im Winter kann Aerogelglas etwa 40% der heißen Luft in Innenräumen blockieren, was einen guten Energiesparwert hat. Obwohl Fenster nur einen kleinen Teil der Gebäudehülle ausmachen, macht der Energieverbrauch etwa 25% des gesamten Energieverbrauchs aus. Der Hauptgrund ist, dass Gebäudefenster keine Rolle bei der Isolierung spielen und innere Wärme neigt dazu, durch Fenster nach außen zu diffundieren. Im Sommer scheint das Sonnenlicht direkt durch die Fenster in den Raum, wodurch die Raumtemperatur steigt. Die Verwendung von Aerogelglas kann den Wärmedämmeffekt verbessern, die Auswirkungen der Sonnenstrahlung reduzieren und die Bedürfnisse der Menschen erfüllen. Im Vergleich zu gewöhnlichem Glas hat Aerogelglas eine höhere Lichtdurchlässigkeit und hat wenig Einfluss auf die Innenbeleuchtung. In diesem Stadium gibt es zwei Hauptarten von Aerogelglas, eine ist Verbundglas und die andere ist beschichtetes Glas. Verbundglas verbraucht mehr Aerogel, und die entsprechenden Kosten sind höher. Im Gegensatz dazu ist der Preis von beschichtetem Glas viel niedriger als der von Verbundglas, und es hat eine gute Wärmedämmleistung, bis zu 88% Lichtdurchlässigkeit und beeinflusst nicht die Innenbeleuchtung.

   
   

5. Aerogel Wärmedämmstoffe sind nicht brennbare Materialien der Klasse A, die für den Bau feuerfester Strukturen verwendet werden können.

   Aerogel Betonverbundwand ist ein leichtes Wärmedämmwandmaterial aus Aerogelfüllung und modifiziertem Leichtbauaggregat. Die Füllung von Aerogel in expandiertem Perlit kann Aerogel expandiertem Perlit vorbereiten und als leichtes Aggregat verwenden, um eine neue Art von Wärmedämmmaterial zu bilden. Aerogel expandierter Perlit hat eine Druckfestigkeit von 4.39MPa und eine Wärmeleitfähigkeit von 0.062W/(m·K). Die Aerogel-Struktur ist hauptsächlich ein poröses Netzwerk, das die Oberfläche der Stahlkonstruktion mit einem Aerogel-wärmeisolierenden Verbundmaterial abdecken kann, um die Brennzeit zu verlängern, ohne toxische Substanzen zu produzieren. Gleichzeitig kann das Aerogelmaterial die Ausbreitung von Feuer behindern, ist ein nicht brennbares Material der Klasse A und kann beim Bau feuerfester Strukturen verwendet werden.

   Aerogel hat eine ausgezeichnete Leistung, aber die Stärke von reinem Aerogel-Material ist niedrig. Die Forschung und Entwicklung von Aerogelverbundmaterialien sollte weiter gestärkt werden, und das Aerogelmaterial sollte vernünftigerweise mit anderen Materialien kombiniert werden, um die Leistung des Materials effektiv zu verbessern und das Aerogel auszugleichen. Unzureichendes Material. Gleichzeitig müssen die Kosten für die Vorbereitung und Verwendung von Aerogel weiter gesenkt werden, um einen größeren Anteil am Baumarkt einzunehmen und die umfassenden Vorteile von Aerogel-Materialien effektiv zu verbessern.