Silikaaerogel underlättar "värmeisoleringen"

I dagens samhälle förespråkas energibesparing, konsumtionsminskning och utsläppsminskning utvecklingsmodeller. Bland de genomförbara åtgärderna, förutom effektiv energiomvandling och rationell utveckling av förnybar energi, är förbättring av energieffektiviteten också nyckeln till energibesparing, vilket är anledningen till att "isoleringsmaterial" har börjat uppmärksammas.

Anledningen till detta är att värmeisoleringsmaterialet kan minska värmeförlusten i processen för värmeproduktion, transport, lagring och användning på grund av sin extremt låga värmeledningsförmåga, så det används i stor utsträckning inom bygg, kemisk industri, elektronik, kläder, flyg, etc. Bland dem är den mest typiska representanten kiselaaerogel, på grund av dess låga värmeledningsförmåga (<20,0mW/m K), dielektriska konstant (<1,7), brytningsindex (<1,1) och höga unika egenskaper som ytarea (>1000,0m²/g) kan spela en roll på många sätt. Bland alla föreslagna ansökningar är potentiella kandidater för värmeisolering utan tvekan en av de mest fokuserade riktningarna.

Princip för värmeisolering av kiselaerogel

Den extremt låga värmeledningsförmågan hos kiselagorgel tillskrivs huvudsakligen dess unika nanoporer och tredimensionella nätverksstruktur. Eftersom aerogelens porer är på nanoskala, vilket är nära fononernas genomsnittliga fria väg, när värme passerar genom aerogelns porer, kommer nanoporerna att ha en allvarlig spridningseffekt på fononerna, vilket minskar den genomsnittliga fria vägen för fononer och gör värmen Effektiviteten av värmeöverföring genom gas-fast koppling minskas.

Samtidigt är porositeten inuti aerogelen mycket hög, vilket kan nå mer än 90%, och nanoporernas väggar är som värmesköldar, som kontinuerligt reflekterar och bryter värmestrålning. Det oändliga antalet porväggar gör att strålningen minskar. aerogelporernas storlek liknar den genomsnittliga fria vägen för luftmolekyler, och gasmolekylerna i nanoporerna förlorar ofta förmågan att flöda fritt, vilket gör porerna i vakuumtillstånd, och effektiviteten av konvektiv värmeöverföring är nära noll.

Användning av kiseldioxid för värmeisolering

Silica aerogel är för närvarande det fasta materialet med bästa värmeisoleringsförmåga. På grund av dess skör används olika dopningsmetoder generellt för att förbättra de mekaniska egenskaperna i appliceringen. För närvarande har tillämpningen av relaterade produkter täckt värmeisolering tillfällen såsom vetenskaplig forskning, industri, nationellt försvar, etc., särskilt inom flyg- och navigationsområden. Samtidigt kan den också användas inom olika civila och industriella områden. Följande är några applikationer av silika aerogel form.

1. Aerogelfilt

Kompositmaterial som framställs genom fiberförstärkning kallas vanligtvis aerogel mattor. För närvarande används kiselaerogelfiltar huvudsakligen i värmeisoleringsbyggnader. Jämfört med traditionella väggisoleringsmaterial som bergull, tegel och fiber på marknaden har aerogel filt inte bara utmärkt värmeisoleringsförmåga, utan har också motsvarande mekanisk styrka, vilket kan uppfylla värmeisolerings- och värmeisoleringskraven för väggisolering. Krav på hållfasthet. Dessutom görs kiselaaerogelfilten till en sandwich struktur, så att den kan appliceras direkt på ytterväggsisolering.

2. Isolerat glas

För närvarande är Kina världens största tillverkare och användare av glasgardinväggar. Även om det har utmärkta belysnings- och estetiska fördelar orsakar glasgardinväggar också överdriven energiförbrukning på grund av värmeabsorption och ljusreflektion. Men om aerogel läggs till glasgardinväggen kan det öka byggnadens värmeisoleringskapacitet och minska energiförbrukningen i glasgardinväggen utan att påverka glasets ursprungliga belysning och estetik. Jensen m.fl. använde porös kiselaerogel för att fylla mellanskiktet av glas, och fann att värmeisoleringen verkligen förbättrades, vilket demonstrerade de breda marknadsutsikterna för kiselaerogelfönster, som förväntas bli ett bra verktyg för energibesparing och utsläppsminskning i framtiden.

3. Värmeisoleringsbeläggning/film

För närvarande pågår successivt forskning om aerogeler inom området beläggningar/filmer. När det gäller beläggningar har Lu Bin och andra från Central South University blandat kiselaerogel med vattenbaserat akrylharts för att förbereda värmeisoleringsbehandlingar för glas. Gao Shuya och andra har förberett aerogel genom att blanda kiselaerogel med epoxiharts kompositmaterial; När det gäller tunna filmer har Ni Xingyuan och andra gjort värmeisoleringsfilmer bestående av metallaluminiumfilm och kiselaerogel, vilket har ökat värmeisoleringseffekten med fem gånger.

Vikten av "värmeisolering" för att förbättra energieffektiviteten och realisera energibesparingar, konsumtionsminskning och utsläppsminskning är uppenbar. Därför är forskningen om applicering av kiselaerogel i värmeisoleringsmaterial mycket viktig för ett effektivt utnyttjande av resurser och energi, energibesparing och utsläppsminskning. Konsumtionsminskningen är av stor betydelse.