En aérogel de silice "; « isolation thermique »; Plus facile

In today's society, energy conservation, consumption reduction, and emission reduction are advocated development models. Among the feasible measures, in addition to the efficient conversion of energy and the rational development of renewable energy, improving energy utilization efficiency is also the key to energy conservation, which is why "insulation materials" have begun to receive attention.

C'est parce que l'isolation thermique, en raison de sa conductivité thermique extrêmement faible, peut réduire les pertes de chaleur pendant la production de chaleur, le transport, le stockage et l'utilisation, et est donc largement utilisé dans la construction, la chimie, l'électronique, les vêtements, l'aérospatiale et d'autres domaines. Parmi ceux - ci, les plus typiques sont les aérogels de silice qui peuvent jouer un rôle à bien des égards en raison de leur faible conductivité thermique (< 2,0 MW / m k), de leur constante diélectrique (< 1,7), de leur indice de réfraction (< 1,1) et de leurs propriétés uniques élevées telles que Leur surface (> 1 000,0 m² / g). Parmi toutes les applications proposées, le candidat potentiel pour les applications adiabatiques est sans aucun doute l'une des orientations les plus préoccupantes.

Principe d'isolation thermique des aérogels de silice

La très faible conductivité thermique de l'aérogel de silice est principalement attribuée à sa structure unique de nanopores et de réseaux tridimensionnels. Comme les pores de l'aérogel sont à l'échelle nanométrique, proche du libre parcours moyen des phonons, les nanopores auront un effet de diffusion sévère sur les phonons lorsque la chaleur passera à travers les pores de l'aérogel, réduisant ainsi le libre parcours moyen des phonons et produisant de la chaleur. L'efficacité du transfert de chaleur par couplage gaz - solide est réduite.

Dans le même temps, la porosité à l'intérieur de l'aérogel est très élevée et peut atteindre plus de 90%, et les parois des nanopores agissent comme des plaques isolantes qui réfléchissent et réfractent constamment le rayonnement thermique. Un nombre illimité de parois d'orifices permet de réduire constamment le transfert de Chaleur rayonnante; La taille des pores de l'aérogel est similaire au libre parcours moyen des molécules d'air, et les molécules de gaz dans les nanopores ont tendance à perdre leur capacité à circuler librement, laissant les pores sous vide avec une efficacité de transfert de chaleur par convection proche de zéro.

Isolation thermique avec de la silice

L'aérogel de silice est actuellement le matériau solide avec la meilleure isolation thermique. En raison de sa fragilité, différentes méthodes de dopage sont souvent utilisées dans les applications pour améliorer les propriétés mécaniques. Actuellement, l'application des produits connexes a couvert la recherche scientifique, l'industrie, la défense et d'autres occasions d'isolation thermique, en particulier dans les domaines de l'aérospatiale et de la navigation. Dans le même temps, il peut également être utilisé dans divers domaines civils et industriels. Voici quelques applications sous forme d'aérogel de silice.

1. Feutre d'aérogel

Les matériaux composites préparés par renfort fibreux sont généralement appelés tapis aérogel. Actuellement, les couvertures en aérogel de silice sont principalement utilisées pour isoler les bâtiments. Comparé à la laine de roche, la maçonnerie, les fibres et autres matériaux d'isolation murale traditionnels sur le marché, le feutre aérogel a non seulement d'excellentes propriétés d'isolation thermique, mais également une résistance mécanique correspondante, ce qui peut répondre aux exigences d'isolation thermique et d'isolation de l'isolation murale. Exigences de force. De plus, le feutre d'aérogel de silice est réalisé en structure sandwich et peut donc être utilisé directement pour l'isolation des murs extérieurs.

2. Verre d'isolation thermique

Actuellement, la Chine est le plus grand producteur et utilisateur de façades en verre au monde. Bien que les murs - rideaux en verre présentent d'excellents avantages en matière d'éclairage et d'esthétique, ils peuvent également entraîner une consommation d'énergie excessive en raison de l'absorption de chaleur et de la réflexion. Cependant, si un aérogel est ajouté au mur - rideau en verre, il peut augmenter la capacité d'isolation du bâtiment et réduire la consommation d'énergie du bâtiment de mur - rideau en verre sans compromettre l'éclairage d'origine et l'esthétique du verre. Jensen et al. ont utilisé un aérogel de silice poreux pour remplir la couche intermédiaire du verre et ont constaté que l'isolation thermique était en effet améliorée, démontrant ainsi les vastes perspectives du marché pour les fenêtres en aérogel de silice, qui promet d'être un excellent outil pour les économies d'énergie futures et la réduction des émissions.

3. Revêtement / film d'isolation thermique

Actuellement, la recherche sur les aérogels dans le domaine des revêtements / films se développe progressivement. En ce qui concerne les revêtements, Lu Bin et d'autres de l'Université South Central ont mélangé des aérogels de silice avec des résines acryliques aqueuses pour préparer des revêtements isolants pour le verre. Takashi et al. ont préparé des aérogels en mélangeant des aérogels de silice avec des composites de résine époxy; En ce qui concerne les films minces, ni Xinyuan et al. ont réalisé un film d'isolation thermique composé d'un film d'aluminium métallique et d'un aérogel de silice, l'effet d'isolation thermique étant 5 fois supérieur.

The importance of "heat insulation" to improve energy utilization efficiency and realize energy saving, consumption reduction and emission reduction is obvious. Therefore, the research on the application of silica aerogel in heat insulation materials is very important for the efficient utilization of resources and energy, energy saving and emission reduction. Consumption reduction is of great significance.