Silica aerogel maakt "warmte isolatie" gemakkelijker

In de huidige maatschappij worden energiebesparing, consumptiereductie en emissiereductie aanbevolen ontwikkelingsmodellen. Onder de haalbare maatregelen, naast de efficiënte omzetting van energie en de rationele ontwikkeling van hernieuwbare energie, is het verbeteren van het energieverbruik ook de sleutel tot energiebesparing, en daarom zijn "isolatiematerialen" begonnen aandacht te krijgen.

De reden hiervoor is dat het thermische isolatiemateriaal het warmteverlies in het proces van warmteopwekking, transport, opslag en gebruik kan verminderen vanwege zijn extreem lage thermische geleidbaarheid, dus het wordt veel gebruikt in de bouw, chemische industrie, elektronica, kleding, lucht- en ruimtevaart, enz. gebied. Onder hen, de meest typische vertegenwoordiger is silica aerogel, vanwege zijn lage thermische geleidbaarheid (<20,0mW/m K), diëlektrische constante (<1,7), brekingsindex (<1,1) en hoge Unieke eigenschappen zoals oppervlakte (*1000,0m²/g) kunnen een rol spelen op vele manieren. Van alle voorgestelde toepassingen zijn potentiële kandidaten voor thermische isolatie ongetwijfeld een van de meest gerichte richtingen.

Thermische isolatie van silica aerogel

De extreem lage thermische geleidbaarheid van silica aerogel wordt hoofdzakelijk toegeschreven aan zijn unieke nanoporie en driedimensionale netwerkstructuur. Aangezien de poriën van de aerogel zich op nanoschaal bevinden, die dicht bij het gemiddelde vrije pad van de fononen ligt, wanneer warmte door de poriën van de aerogel gaat, zullen de nanoporien een ernstig verstrooiend effect op de fononen hebben, waardoor het gemiddelde vrije pad van de fononen wordt verminderd en de warmte wordt gemaakt.

Tegelijkertijd is de porositeit binnen de aerogel zeer hoog, die meer dan 90%, kan bereiken en de muren van de nanoporiën zijn als hitteschilden, die continu thermische straling reflecteren en breken. Het oneindige aantal porienwanden maakt de straling De warmteoverdracht blijft afnemen; De aerogelporiegrootte is vergelijkbaar met het gemiddelde vrije pad van luchtmoleculen, en de gasmoleculen in de nanoporien verliezen vaak het vermogen om vrij te stromen, waardoor de poriën in een vacuümtoestand worden gemaakt, en de efficiëntie van convectieve warmteoverdracht is dicht bij nul.

Gebruik van silica voor thermische isolatie

Silica aerogel is momenteel het vaste materiaal met de beste thermische isolatie prestaties. Vanwege de broosheid worden over het algemeen verschillende dopingmethoden gebruikt om de mechanische eigenschappen in toepassing te verbeteren. Momenteel heeft de toepassing van verwante producten thermische isolatiegelegenheden zoals wetenschappelijk onderzoek, industrie, nationale defensie, enz. behandeld, vooral in lucht- en ruimtevaart en navigatiegebieden. Tegelijkertijd kan het ook worden gebruikt in verschillende civiele en industriële gebieden. De volgende zijn enkele toepassingen van silica aerogel vorm.

1. Aerogelvilt

Samengestelde materialen bereid door vezelversterking worden over het algemeen aerogelmatten genoemd. Momenteel worden silica aerogel dekens voornamelijk gebruikt in thermische isolatiegebouwen. Vergeleken met traditionele muurisolatiematerialen zoals steenwol, metselwerk en vezel op de markt, heeft aerogelvilt niet alleen uitstekende thermische isolatieprestaties, maar heeft ook overeenkomstige mechanische sterkte, die aan de warmteisolatie en thermische isolatievereisten van muurisolatie kan voldoen. sterkte eisen. Bovendien wordt het silica aerogelvilt verwerkt tot een sandwichstructuur, zodat het direct op buitenwandisolatie kan worden aangebracht.

2. Geïsoleerd glas

Op dit moment is China 's werelds grootste producent en gebruiker van glazen gordijnwanden. Hoewel het uitstekende verlichting en esthetische voordelen heeft, veroorzaken glazen gordijnwanden ook overmatig energieverbruik als gevolg van warmteabsorptie en lichtreflectie. Als aerogel echter aan de glazen gordijngevel wordt toegevoegd, kan het de warmteisolatiecapaciteit van het gebouw verhogen en het energieverbruik van het glazen gordijngevelgebouw verminderen zonder de oorspronkelijke verlichting en esthetiek van het glas te beïnvloeden. Jensen et al. gebruikten poreuze silica aerogel om de middelste laag glas te vullen, en ontdekten dat de thermische isolatieprestaties inderdaad verbeterd waren, wat het brede marktvooruitzicht van silica aerogel ramen aantoont, die naar verwachting een geweldig instrument voor energiebesparing en emissiereductie in de toekomst zullen worden.

3. Thermische isolatiecoating/film

Momenteel wordt geleidelijk onderzoek naar aerogels op het gebied van coatings/films uitgevoerd. Wat coatings betreft, hebben Lu Bin en anderen van Central South University silica aerogel gemengd met acrylhars op waterbasis om thermische isolatiecoatings voor glas te bereiden. Gao Shuya en anderen hebben aerogel voorbereid door silica aerogel te mengen met epoxyhars Composiet materialen; In termen van dunne films, hebben Ni Xingyuan en anderen thermische isolatiefilms gemaakt die zijn samengesteld uit metaalaluminiumfilm en silica aerogel, die het thermische isolatieeffect met vijf keer heeft verhoogd.

Het belang van "warmteisolatie" om de efficiëntie van het energieverbruik te verbeteren en energiebesparing, consumptievermindering en emissievermindering te realiseren is duidelijk. Daarom is het onderzoek naar de toepassing van silica aerogel in warmteisolatiematerialen zeer belangrijk voor het efficiënt gebruik van hulpbronnen en energie, energiebesparing en emissiereductie. Verbruikvermindering is van groot belang.