建築省エネルギーへのエアロゲルの使用

建築の省エネ要求の高まりと現代技術の発展に伴い、建築保温防音材も軽量化、多機能、グリーン環境保護の方向に発展している。エアロゲル材料はその比表面積が大きく、気孔率が高く、粒子径が小さいなどの構造特徴により、良好な断熱性能、耐火性と難燃性を有し、現代建築の省エネ要求を効果的に満たすことができる。現在、その応用形式は主にエアロゲルガラス、エアロゲルコーティング、エアロゲルカーペット、エアロゲルフィルム、屋上太陽熱集熱器などがあり、建築省エネ分野で良好な発展見通しと使用価値を持っている。

壁や屋根における01エアロゲルの使用

エアロゲルフェルト。エアロゲルフェルトは、ゾル段階でSiO 2エアロゲルを繊維強化材と混合し、ゲルと乾燥過程で製造することにより、柔軟性のある断熱フェルトである。それはエアロゲルの機械的強度が低く、割れやすく、ひび割れやすい問題を解決し、熱伝導率≦0.022 W/m・K、良好な疎水性と通気性を有し、ウレタンフォーム、アスベスト絶縁フェルト、ケイ酸塩繊維などの環境に優しくなく、絶縁性能が悪い伝統的なフレキシブル絶縁材料の代わりにすることができる。建築囲い構造と配管保温分野での広範な応用を促進するために、以下の問題を解決する必要がある：大幅にコストを下げ、生産効率を高める、使用中のエアロゲル粉末の脱落問題をより良く解決し、製品性能を向上させる。

エアロゲル複合不燃保温板。エアロゲル複合不燃保温板は新型超絶熱材料のエアロゲル、セメント系ゲル化材料、無機複合母材と膨張性ポリスチレンを主原料とし、特殊な技術で複合加工した新型不燃保温板材であり、伝統的な保温材の代わりに、建築省エネ分野の革新的な防火保温材であり、製品密度は~ 100 kg/m 3、A 2級不燃、熱伝導率は≦0.042 W/m・K、エアロゲル複合板の単位体積は岩綿保温板のエネルギー消費より20%以上減少し、炭素排出量は40%以上減少し、構造は簡単で、接着強度は伝統断熱材料の2倍で、総合的な価格比と製品品質は伝統断熱材料と市場上の同類製品より高い。それは国内市場の空白を埋め、建築業界の安全、環境保護、高効率、省エネなどの新型保温材に対する需要を満たし、広い市場見通しを持っている。エアロゲル複合不燃保温板は薄いしっくい塗りシステムと保温装飾一体化システムに適しており、住宅、公共建築、工業工場、連合冷凍庫、倉庫、倉庫スーパー、オフィスビル、古い建築改造、活動家屋などの分野に広く応用できる。

エアロゲル真空断熱板。エアロゲル真空断熱板は、コア材料としてナノ多孔性超断熱材料（ナノエアロゲル、ナノ気相SiO 2）から作製され、吸気剤を添加し、フィルム材料で包まれている。コア材料の役割は絶縁板の強度を確保することであり、膜材料はその内部の真空を確保することであり、吸気剤は真空包装に混合されたガスと長期使用中に浸透したガスを吸収することである。エアロゲル真空断熱板が優れた断熱性能を持っているのは、真空断熱に基づいて低熱伝導率の芯材を使用し、固体熱伝導を減少させるとともに、乾燥剤と吸気剤を使用して芯材中のガスを吸収するためである。高性能フィルム材料も熱放射線を低減し、効率的な保温と省エネの要求を満たすことができる。従来の断熱材（EPS板、岩綿など）と比較して、同じ伝熱係数では、その厚さは従来の断熱材の厚さの1/4〜1/6にすぎない。

02エアロゲル断熱コーティング

エアロゲル絶縁中コーティング。エアロゲル断熱塗料の主要成分は高性能樹脂エマルジョンであり、SiO 2エアロゲルと中空ガラス微小球を原料とし、水は溶媒であり、特殊な技術を用いて合成された高性能断熱材料を採用し、熱伝導率は0.035 W/m・Kまで低く、防火等級はA級であり、防音ノイズ低減機能を有し、省エネ効果が顕著である。施工が便利で、付着力が強い。伝統的な保温板と結合して使用する場合、保温層の厚さを減らし、重量を軽減し、防火等級を高め、使用寿命を延長することができる。

03エアロゲル空気清浄コーティング

室内塗料面積が大きく、空気との接触面積が大きいため、空気処理の固有の利点がある。そのため、アルデヒド除去脱臭機能を有する内壁塗料の製造がトレンドとなっている。工業では、珪藻土は通常塗料に添加、ゼオライト、ケイ酸カルシウムなどの多孔質材料は、アルデヒド除去効果が不十分であり、高価である。ゾル−ゲル法により作製したSiO 2エアロゲルは99.8%までの空隙率と1000 m 2/gまでの比表面積を有した。急速吸着と触媒分解の二重機能を有する結合触媒の使用。調製した塗料は効果的に室内空気を浄化し、抗菌防カビ、ホルムアルデヒド、ベンゼン、硫化水素などのガス汚染物に対して顕著な吸着と分解能力を持ち、優れた抗菌防カビ、ホルムアルデヒド分解と凝縮防止機能を持ち、根本的にアルデヒド除去消臭を実現した。高級なハードカバー、プライベート別荘、病院、学校、養老機関、空気清浄を必要とするその他の室内環境など、家庭、オフィス、公共の場所に適しています。

04エアロゲル機能コーティング

エアロゲル耐高温コーティング。エアロゲル耐高温コーティングは厚みが薄く、耐高温、断熱などの特徴がある。施工に用いる塗膜の厚さは、使用環境や到達する冷却範囲に応じて選択することができる。適応性が高く、制御性が高いという利点があります。200℃以上の高温環境での長期使用は基材を保護することができ、コーティングの物理的および化学的性質は依然として比較的安定していることができる。建物内の加熱ダクトや高温保護が必要な他の部品に適用できます。

エアロゲル難燃性コーティング。エアロゲル難燃性コーティングは可燃性基材の表面にコーティングされ、熱伝達を効果的に防止し、基材の可燃性を低下させ、火災の延焼を遅らせ、さらに火災の延焼を防止し、コーティング基材の耐火限界を高めることができる。このコーティングを使用することで、火災に遭遇した場合の建築施設の損傷を大幅に減らすことができます。防火効果は一般的な防火塗料や防火材料よりはるかに優れている。建物、設備、設備、人員の安全を保護するために、コンクリート、ブロック、鉄骨構造の表面を含む多くの場合に使用できます。

エアロゲル防音吸音コーティング。エアロゲルには相互に接続された多数の微小な孔があり、音波はこれらの孔を内部の奥深くまで延長し、それらと摩擦を生じ、音響エネルギーを熱エネルギーに変換し、それによって遮音を実現することができる。通常、それは他の吸音材料と複合し、より強い吸音効果を持つ吸音材料を形成し、家庭、デパート、ホテルなど、防音と吸音が必要なさまざまな場面で使用することができる。

エアロゲル吸着コーティング。SiO 2エアロゲルはナノ多孔質ネットワーク構造と巨大な内表面積を有し、これにより吸着材料の構造特徴を持たせ、有機溶剤と有機物質に対して非常に強い吸着能力を有し、その吸着性能は普通の吸着剤（活性炭）、シリカゲル、Al 2 O 3、モレキュラーシーブなどより優れ、また、他の基材と結合して新しい吸着材を形成することができる。エアロゲル吸着塗料は回収可能、グリーン、経済などの特徴があり、良好な発展潜在力を持っている。空気浄化、汚水処理、水蒸気吸着、医療ろ過、海水淡水化などの分野に広く応用できる。

05エアロゲルモルタルとコンクリート

従来のモルタル及びコンクリートに低熱伝導性エアロゲルを添加することにより、材料特性を効果的に改善することができる。エアロゲル断熱モルタルは、ゲル化剤としてポートランドセメントを用い、SiO 2エアロゲルとガラスビーズを添加したものである。ガラスビーズのサイズはエアロゲル粒子よりずっと大きく、エアロゲル粒子はモルタル基質中に充填でき、小さいエアロゲル粒子はさらに空隙を充填し、それによってできるだけ空隙率を減少し、断熱モルタルの熱伝導性も低下する。所望の建築断熱効果を得ることができる。建物の外壁表面に断熱モルタルを塗布する。モルタルが厚いほど、内外の温度差が大きくなる。エアロゲル断熱モルタルは熱を遮断し、建築構造全体の断熱と省エネ効果を高めることができることがわかる。コンクリートにエアロゲルを添加すると、コンクリートの重量と熱伝導性は著しく低下するが、コンクリートの機械的強度を破壊することもあるので、荷重壁にエアロゲルコンクリートを使用することは避けなければならない。

06 Aerogel省エネドア窓

Because the porous network structure of aerogel has "infinite insulation board effect" on heat radiation, it also has sound absorption characteristics and light transmission, so the heat insulation effect of aerogel glass is several times higher than that of ordinary double-layer glass. And has noise reduction effect. Through the extremely low thermal conductivity and thickness of the material itself, aerogel glass can achieve a minimum U value of 0.5W/m2·K, a lighting performance of more than 75%, good sound insulation and noise reduction, and wind pressure resistance, which can significantly reduce hot and cold self-explosion Hidden danger, no condensation, excellent fire prevention and heat absorption performance, thin, light, save other materials, long life, and achieve a balance between building energy saving, comfort and environment. Compared with single glass, insulating glass, Low-E glass, etc., aerogel glass has the most significant thermal insulation performance. Widely used in various energy-saving building projects.

07エアロゲル太陽熱集熱器ガス

本実用新案の太陽熱温水器に使用できる保温装置では、太陽熱の利用効率を効果的に高め、より実用的で、人々の生活需要を満たすことができる。エアロゲル材料を給湯器の貯水タンク、集熱器、配管などの部分に応用することで、通常の太陽熱給湯器と比べて集熱効率を少なくとも1倍に高めることができ、熱損失を従来と比べて30%未満に減らすことができる。

エアロゲル材料は断熱、保温、軽量などの優れた性能を有し、建築省エネルギーの要求と軽量建築の発展傾向を満たしている。複合エアロゲル材料の研究開発をさらに強化し、エアロゲル材料とその他の材料を合理的に結合し、効果的に材料の性能を高めた。同時に、建設市場でより大きなシェアを占め、エアロゲル材料の総合的な利益を効果的に高めるために、エアロゲルの製造と使用コストをさらに下げる必要がある。