Aplicações de aerogel

(1) Domínio petroquímico

No campo petroquímico, areogel pode ser usado como um material de isolamento externo devido ao seu excelente desempenho de isolamento térmico, tais como torres de destilação, tubulações de reação, tanques de armazenamento, bombas, válvulas, gasodutos de gás natural e GNL liquefeitos, tubulações de mar profundo, etc Areogel é envolto em torno de vapor de alta temperatura, vapor, óleo de transferência de calor ou tubulações de meio fluido. Por um lado, reduz a perda de calor da exposição da tubulação. Por outro lado, essas áreas são muitas vezes limitadas pelo peso e espaço, exigindo materiais de isolamento leves e finos para evitar a condensação do ar. A cola é o único material que se encaixa perfeitamente. Ao mesmo tempo, areogel também é reconhecido por seu peso leve e forte capacidade de adsorção no tratamento de acidentes de derramamento de óleo no mar.

(2) Domínio da protecção do ambiente

No campo da proteção ambiental, o areogel de celulose pode ser usado como um adsorvente para absorver óleo e outras substâncias orgânicas tóxicas da água, e é amplamente utilizado na adsorção e remoção de águas residuais de corantes. Além disso, aerogéis de carbono de biomassa podem remover vários íons de metais pesados na água, como Co(II), Cd(II), Pb(II), e Sr(II).

Aplicação de SiO2 airgel na purificação de água

(3) Domínio da construção

No campo da construção, cada vez mais atenção é dada ao isolamento térmico de portas, janelas e paredes de casas. Materiais de isolamento térmico existentes ou capacidades de isolamento térmico não são ideais, ou a espessura é muito grossa ou muito pesada para alcançar o efeito desejado. Existem também alguns materiais com melhores capacidades de isolamento térmico, mas baixa retardação de chama, que pode facilmente causar incêndios domésticos. Areogel pode ser usado como uma atualização e substituição de materiais de isolamento térmico existentes, tendo em conta a prevenção de incêndios, isolamento acústico e outras funções, o que se espera subverter o padrão existente de materiais de isolamento térmico de construção.

(4) Indústria militar

No campo da indústria militar, o desempenho do airgel foi totalmente verificado. Cobrir veículos militares com 6 mm de airgel à prova de balas pode suportar a força destrutiva de explosivos. Dongfeng-17 usa material de isolamento de airgel como seu revestimento, de modo que Dongfeng-17 não seja danificado pela alta temperatura gerada pela fricção do ar enquanto acelera extremamente rápido, e o bom desempenho de transmissão de ondas do material areogel não bloqueará o dispositivo de orientação interna Dongfeng-17. Além disso, o areogel pode ser usado como o material da camada externa de aeronaves, navios / barcos, tanques, mísseis, etc., para impedir a radiação, absorver raios infravermelhos e ondas difusas da reflexão para alcançar a invisibilidade, e para proteger seus próprios sinais eletrônicos para conseguir funções anti-reconhecimento. A baixa velocidade do som e a alta porosidade e o peso ultra-leve do airgel na detecção subaquática tornam-no um material de acoplamento de resistência acústica ideal para detectores ultrassônicos e o melhor material anti-acústico acústico subaquático. Naturalmente, areogel é usado igualmente em campos tais como barracas militares da isolação.

(5) Campo aeroespacial

No campo da aeroespacial, os requisitos para isolamento térmico, peso leve e resistência à compressão dos materiais são os mais rigorosos. A estação espacial russa "Peace", a sonda americana "Mars Pathfinder" e o rover "Mars Rover", o foguete transportador "Long March 5" do meu país e o rover "Zhurong" Mars usaram materiais de aerogel para isolamento térmico Material, a nave espacial "Star" usada para coletar poeira cometa também usou coletoras "luvas" feitas de aerogel. Em agosto de 2016, o 306º Instituto da Terceira Academia da Ciência e Indústria Aeroespacial da China e Huaxing Meike New Material Technology (Jiangsu) Co., Ltd. realizaram uma cerimônia de assinatura para estabelecer conjuntamente um centro internacional de pesquisa e desenvolvimento para a tecnologia areogel, esforçando-se para criar uma base de pesquisa e desenvolvimento de tecnologia de gel de airgel internacionalmente avançada e líder nacional.

(6) Campo da bateria

No campo das baterias, acidentes térmicos de baterias de íons de lítio ocorrem de tempos em tempos, e impedir que células térmicas de fuga transfiram calor para outros sistemas de bateria é a solução principal. O feltro Areogel tem as características de prevenção de incêndios, isolamento térmico e retardamento de chama, e é macio na textura e fácil de processar. É um material preventivo ideal; além disso, no campo de aplicações de baterias térmicas, areogel pode resolver os problemas. Muitos campos exigem alto desempenho e longa vida útil das baterias térmicas. Atualmente, o tapete de fibra de vidro airgel recém-desenvolvido pode aumentar a resistência de alta temperatura da bateria para acima de 800 ° C, melhorando muito a resistência ao calor da bateria.

Princípio da isolação térmica do areogel na bateria

(7) Domínio dos transportes

No campo do transporte, os materiais areogel são usados principalmente em camadas à prova de fogo, isolamento térmico e redução de ruído de automóveis, caixas de isolamento à prova de fogo e impermeáveis para baterias de grande capacidade, isolamento térmico e camadas à prova de fogo de veículos especiais de transporte, tais como veículos de transporte químicos perigosos, transportadores de gás natural liquefeito, trilho de alta velocidade e isolamento térmico, redução de ruído e camada de prevenção de incêndio do corpo do carro do metrô, etc Em um incêndio causado por um acidente de trânsito, o ponto de ignição é geralmente concentrado no compartimento do motor. A adição de uma camada de barreira de fogo de airgel entre o compartimento do motor e o cockpit pode impedir que o fogo se espalhe para o cockpit.

Usando airgel para construir a parede de separação à prova de fogo do automóvel

(8) Vida diária

Na vida diária, onde quer que a preservação do calor seja necessária, o areogel tem a possibilidade de aplicação.

Fato de esqui Areogel: a condutividade térmica do feltro composto de fibra de algodão airgel é de 3,77 W / (m2 K), a condutividade térmica de baixo é de 5,93 W / (m2 K), e o airgel é de apenas 0,2 cm de espessura O feltro composto de fibra de algodão (74,03% taxa de preservação de calor) é equivalente ao efeito de preservação de calor de fibra de 4cm de espessura (78,12% taxa de preservação de calor).

Raquetes de tênis Areogel: Raquetes de tênis ou badminton feitas de airgel como um material de enchimento, usando a estrutura nanoporosa de airgel, podem absorver melhor energia e absorver choques, reduzindo muito o risco de riscos de "cotovelo de tênis". Além disso, esta raquete atinge a bola com mais força.

Botas de caminhada Areogel: Os materiais Airgel podem ser aplicados em palmilhas, partes superiores, calcanhares e envoltórios de tornozelo. O método usual de uso é sanduíche de uma camada de material de airgel entre duas camadas de tecido. O uso de materiais de airgel com uma espessura de cerca de 2mm pode atender aos requisitos de desempenho de isolamento térmico de sapatos.