Аэрогелевые материалы широко используются в области энергосбережения зданий

Аэрогель представляет собой нанопористый твердый материал, основным компонентом которого являются сверхтонкие частицы. Материал имеет характеристики, которые больше площади поверхности, высокой пористости и малого размера частиц. Аэрогель, также известный как твердый дым или замороженный дым, в настоящее время считается самым легким твердым материалом. Благодаря особой физической структуре аэрогеля, он имеет сильное огнестойкое теплоизоляционное оборудование, которое может широко использоваться в области строительства, имеет хорошие перспективы развития в области энергосбережения зданий.

Удивительные аэрогелевые материалы.

Изоляция, изоляция, лёгкие, аэрогелевые материалы отвечают требованиям энергосбережения зданий, соответствуют тенденции развития легкой архитектуры.

С 1990 - х годов аэрогель получил широкое распространение во всем мире, и страны вложили значительные средства и человеческие ресурсы в свои исследования. Внутренние исследования аэрогеля также накопили большой опыт исследований и разработок, создав благоприятные условия для популяризации и применения аэрогелевых материалов.

Аэрогель можно разделить на неорганический, органический и углеродный. Среди них неорганический аэрогель готовится органическим металлическим материалом с помощью сверхкритического метода сушки и в конечном итоге образует аморфный твердый материал низкой плотности. Неорганические аэрогели имеют различные формы, обычно керамические порошки, полиоксидные аэрогели, сверхтонкие металлы и единичные оксидные аэрогели. Основными материалами органического аэрогеля являются формальдегид и хинон, и процесс подготовки несколько улучшился только в процессе подготовки неорганического аэрогеля. Углеродный аэрогель - это в основном наноуглеродный материал, полученный из карбидных термореактивных органических аэрогелей. Он в основном имеет аморфные, легкие и пористые характеристики. Этот материал обладает высокой электропроводностью.

Аэрогелевые материалы имеют много собственности, и одним из наиболее важных активов в строительных энергосберегающих применениях является изоляция. Аэрогелевые материалы имеют высокую пористость и отличную теплопередачу. Во - первых, низкая плотность аэрогелевых материалов и длинные пути распространения тепла в аэрогелевых структурах значительно снижают эффективность теплопередачи. Во - вторых, аэрогельные материалы имеют небольшую гранулу, обычно ниже 20 нм, что ограничит свободное движение молекул воздуха в аэрогелевых материалах и снизит конвективную теплопроводность воздуха. Аэрогель с очень низкой теплопроводностью блокирует большую часть инфракрасного излучения, которое также имеет более низкую длину волны теплового излучения. Поэтому аэрогель обладает хорошей изоляцией.

Плотность аэрогелевых материалов составляет от 0,16 до 4,0 кг / м³, что значительно ниже, чем у других материалов, что соответствует тенденции развития легкой архитектуры. Кроме того, аэрогельные материалы имеют преимущества противопожарной, звукоизоляционной и коррозионной стойкости.

Применение аэрогеля в области энергосбережения зданий

1. Добавление низкотеплопроводного аэрогеля в традиционный раствор и бетон может эффективно улучшить свойства материала.

   Аэрогелевый изоляционный раствор изготовлен из портландцемента в качестве геля с добавлением аэрогеля, SiO2 и стеклянных шариков. Стеклянные шарики намного больше по размеру, чем частицы аэрогеля, частицы аэрогеля могут быть заполнены матрицей раствора, меньшие частицы аэрогеля дополнительно заполняют пустоты, тем самым минимизируя пористость, а теплопроводность теплоизоляционного раствора также уменьшается. Можно добиться ожидаемого эффекта изоляции здания. На наружную поверхность здания наносится изоляционный раствор. Чем толще раствор, тем больше разница температур внутри и снаружи. Можно видеть, что аэрогель - изоляционный раствор может блокировать тепло и улучшать общую теплоизоляцию и энергосберегающий эффект строительных конструкций. После добавления аэрогеля в бетон вес и теплопроводность бетона значительно уменьшатся, но также разрушают механическую прочность бетона, поэтому следует избегать использования аэрогелевого бетона в несущих стенах.

   
   

2. Аэрогелевый порошок может быть использован для покрытия внутренних стен в качестве дополнения к мерам структурной изоляции не только для внутренней стены здания, но и для наружной стены и крыши.

   Изоляция внутренних стен является важной частью теплоизоляции зданий, но часто ее легко упускают из виду. Внутреннее тепло распространяется через внутреннюю стенку и передается наружу. Изоляция внутренней стенки должна соответствовать самым элементарным требованиям к изоляции, а также иметь противопожарную функцию и выбирать материалы, не загрязняющие окружающую среду. Использование аэрогелевых изоляционных панелей может улучшить теплоизоляцию и звукоизоляцию, а также может соответствовать требованиям противопожарной защиты более 400 °C. Аэрогелевый порошок может быть использован для покрытия внутренних стен в качестве дополнения к мерам изоляции конструкций не только для внутренних стен здания, но и для изоляции наружных стен и крыши. Основными материалами для аэрогелевых порошковых продуктов являются аэрогель и нано - SiO2, которые изготовлены по специальной технологии с минимальной апертурой, которая отвечает требованиям теплоизоляции и может широко использоваться в строительстве теплоизоляции.

   
   

3. Аэрогелевые материалы применяются к резервуарам водонагревателей, коллекторам, трубопроводам и другим частям, по сравнению с прошлым, потеря тепла может быть уменьшена менее чем на 30%.

   Аэрогелевые материалы уже давно используются в солнечных коллекторах на крыше. Они в основном используются в изоляционных установках солнечных водонагревателей, которые могут эффективно повысить эффективность использования солнечной энергии, сделать ее более практичной и удовлетворить повседневные потребности людей. Применение аэрогелевых материалов к резервуарам водонагревателя, коллекторам, трубопроводам и другим частям, по сравнению с обычными солнечными водонагревателями, эффективность сбора тепла может быть увеличена не менее чем в 1 раз, потеря тепла может быть уменьшена менее чем на 30% по сравнению с прошлым.

   
   

   Аэрогелевый войлок обладает значительными гидрофобными и теплоизоляционными свойствами, может улучшить изоляционный эффект трубопровода, является идеальным теплоизоляционным материалом. Трубы могут быть завернуты в аэрогелевый войлок в качестве основного изоляционного слоя изоляционной конструкции, а металлический защитный слой используется в качестве второй изоляционной меры для защиты аэрогелевой изоляции. При упаковке многослойного аэрогелевого войлока для улучшения теплоизоляции можно использовать метод чередования перекрытий. Аэрогелевый войлок обладает лучшей прочностью на растяжение, гибкостью и сопротивлением давлению, а структура изоляционного слоя относительно проста. Кроме того, гидрофобные свойства аэрогелевых одеял сохраняют почти неизменную теплопроводность во время использования, а изоляционные конструкции аэрогеля более энергоэффективны, чем традиционные изоляционные конструкции.

   
   

4. Использование аэрогелевого стекла может улучшить изоляционный эффект, уменьшить воздействие солнечного излучения и удовлетворить потребности людей.

   Аэрогелевое стекло, как правило, уменьшает теплопроводность стекла в полых, вакуумных и многослойных формах и может улучшить способность к снижению шума. Энергосберегающий эффект аэрогелевого стекла очевиден. В жаркое лето и холодную зиму аэрогелевое стекло может ослабить солнечную радиацию летом и уменьшить потерю тепла примерно на 20%. В зимнее время аэрогелевое стекло может блокировать около 40% горячего воздуха в помещении и имеет хорошую энергосберегающую ценность. Хотя окна составляют лишь небольшую часть ограждения здания, потребление энергии составляет около 25 процентов от общего потребления энергии. Основная причина заключается в том, что строительные окна не являются теплоизоляционными, а внутреннее тепло, как правило, распространяется наружу через окна. Летом солнечныйсвет попадает прямо в помещение через окно, что приводит к повышению температуры в помещении. Использование аэрогелевого стекла может улучшить изоляционный эффект, уменьшить воздействие солнечного излучения и удовлетворить потребности людей. Аэрогелевое стекло имеет более высокую светопроницаемость по сравнению с обычным стеклом и практически не влияет на освещение в помещении. На этом этапе существует два основных типа аэрогелевого стекла, один из которых является многослойным стеклом, а другой - покрытым стеклом. Защитное стекло потребляет больше аэрогеля, и соответствующая стоимость выше. Для сравнения, стекло с покрытием гораздо дешевле, чем стекло с мезонином, и обладает хорошей теплоизоляцией, светопроницаемостью до 88% и не влияет на освещение в помещении.

   
   

5. Аэрогелевые изоляционные материалы являются негорючими материалами класса А и могут использоваться для строительства противопожарных конструкций.

   Аэрогельбетонные композитные стены представляют собой легкий теплоизоляционный стеновой материал, изготовленный из аэрогелевых наполнителей и модифицированных легких заполнителей. Заполнение аэрогелем расширяющегося перлита позволяет изготавливать аэрогелевый расширяющийся перлит и использовать его в качестве легкого заполнителя, образуя новый тип изоляционного материала. Аэрогелевый расширяющийся перлит имеет прочность на сжатие 4,39 МПа, а коэффициент теплопроводности - 0062 Вт / (м · К). Аэрогелевая конструкция представляет собой в основном пористую сеть, которая может покрыть поверхность стальной конструкции аэрогелевым изоляционным композитом, чтобы продлить время горения без образования токсичных веществ. В то же время, аэрогельные материалы могут предотвратить распространение огня, является негорючим материалом класса А, который может быть использован для строительства противопожарных конструкций.

   Аэрогель обладает отличными свойствами, но прочность чистого аэрогелевого материала ниже. Следует и далее укреплять исследования и разработки композитных аэрогелевых материалов и разумно сочетать аэрогелевые материалы с другими материалами, чтобы эффективно улучшить производительность материала и восполнить дефицит аэрогеля. Материалов недостаточно. В то же время необходимо еще больше снизить затраты на подготовку и использование аэрогеля, чтобы занять большую долю на строительном рынке и эффективно повысить общую эффективность аэрогелевых материалов.