ซิลิกา airgel ทำให้ "ฉนวนกันความร้อน" ง่ายขึ้น

ในสังคมปัจจุบัน การประหยัดพลังงาน การลดปริมาณการใช้ การลดการปล่อยก๊าซ เป็นรูปแบบการพัฒนาที่ส่งเสริม ในมาตรการที่เป็นไปได้นอกเหนือจากการแปลงพลังงานที่มีประสิทธิภาพและการพัฒนาพลังงานทดแทนที่เหมาะสมการเพิ่มประสิทธิภาพการใช้พลังงานเป็นกุญแจสำคัญในการประหยัดพลังงานซึ่งเป็นเหตุผลที่ "วัสดุฉนวน" เริ่มได้รับความสนใจ

เนื่องจากวัสดุฉนวนกันความร้อนที่มีค่าสัมประสิทธิ์การนำความร้อนที่ต่ำมากสามารถลดการสูญเสียความร้อนระหว่างการผลิตการขนส่งการจัดเก็บและการใช้งานดังนั้นจึงมีการใช้กันอย่างแพร่หลายในการก่อสร้างเคมีอิเล็กทรอนิกส์เสื้อผ้าการบินและอวกาศ ฯลฯ ในบรรดาตัวแทนมากที่สุดคือซิลิกา aerogel ซึ่งสามารถมีบทบาทในหลาย ๆ ด้านเนื่องจากคุณสมบัติที่เป็นเอกลักษณ์เช่นการนำความร้อนต่ำ (<20.0mW / m K) ค่าคงที่ไดอิเล็กตริกต่ำ (<1.7) ดัชนีหักเหต่ำ (<1.1) และพื้นที่ผิวสูง (> 1000.0m² / g) ในบรรดาการใช้งานที่เสนอผู้สมัครที่มีศักยภาพสําหรับการใช้งานฉนวนกันความร้อนเป็นหนึ่งในทิศทางที่ได้รับความสนใจมากที่สุด

หลักการอะเดียแบติกของซิลิกาแอโรเจล

สาเหตุหลักของการนำความร้อนต่ำมากของซิลิกา aerogel เป็นรูนาโนที่เป็นเอกลักษณ์และโครงสร้างเครือข่ายสามมิติ เนื่องจากรูขุมขนของแอโรเจลมีขนาดนาโนและใกล้เคียงกับช่วงอิสระเฉลี่ยของโซนอนเมื่อความร้อนผ่านรูขุมขนของแอโรเจลรูขุมขนนาโนจะมีผลกระทบกระเจิงอย่างรุนแรงต่อโซนอนลดช่วงอิสระเฉลี่ยของโซนอนและสร้างความร้อน ประสิทธิภาพการถ่ายเทความร้อนแบบ air-solid coupling ลดลง

ขณะเดียวกันความพรุนภายในแอโรเจลก็สูงมากจนสามารถเข้าถึงได้มากกว่า 90% ผนังของรูขุมขนนาโนเป็นเหมือนเกราะกันความร้อนที่สะท้อนและหักเหรังสีความร้อนอย่างต่อเนื่อง จำนวนไม่ จำกัด ของผนังหลุมทำให้รังสีลดลงอย่างต่อเนื่อง รูรับแสงของแอโรเจลมีความคล้ายคลึงกับช่วงอิสระเฉลี่ยของโมเลกุลอากาศ โมเลกุลของก๊าซในหลุมนาโนมักจะสูญเสียความสามารถในการไหลฟรีเพื่อให้หลุมอยู่ในสถานะสูญญากาศและประสิทธิภาพการถ่ายเทความร้อนการพาความร้อนใกล้เคียงกับศูนย์

ซิลิคอนไดออกไซด์สำหรับฉนวนกันความร้อน

ซิลิกา aerogel เป็นวัสดุที่เป็นของแข็งฉนวนกันความร้อนที่ดีที่สุดในปัจจุบัน เนื่องจากความเปราะบางวิธีการเจือปนที่แตกต่างกันมักใช้ในการประยุกต์ใช้เพื่อปรับปรุงคุณสมบัติทางกล ปัจจุบันการใช้ผลิตภัณฑ์ที่เกี่ยวข้องได้ครอบคลุมการวิจัยทางวิทยาศาสตร์อุตสาหกรรมการป้องกันประเทศและโอกาสฉนวนกันความร้อนอื่น ๆ โดยเฉพาะอย่างยิ่งในด้านการบินและอวกาศและการเดินเรือ ในขณะเดียวกันก็สามารถนำมาใช้ในด้านต่างๆของพลเรือนและอุตสาหกรรม ต่อไปนี้คือบางส่วนของการใช้งานในรูปแบบของซิลิกา aerogel

1. Airgel รู้สึก

วัสดุคอมโพสิตที่เตรียมโดยการเสริมเส้นใยมักจะเรียกว่าแผ่นแอร์เจล ปัจจุบันซิลิกา aerogel รู้สึกส่วนใหญ่จะใช้สำหรับฉนวนกันความร้อนอาคาร เมื่อเปรียบเทียบกับวัสดุฉนวนผนังแบบดั้งเดิมเช่นขนสัตว์หินอิฐและเส้นใยในตลาด aerogel felt ไม่เพียง แต่มีคุณสมบัติฉนวนกันความร้อนที่ยอดเยี่ยม แต่ยังมีความแข็งแรงเชิงกลที่สอดคล้องกันซึ่งสามารถตอบสนองความต้องการของฉนวนกันความร้อนผนังและฉนวนกันความร้อน ความต้องการความแข็งแรง นอกจากนี้ซิลิกา aerogel รู้สึกจะทำเป็นโครงสร้างแซนด์วิชเพื่อให้สามารถนำไปใช้กับฉนวนกันความร้อนผนังภายนอกโดยตรง

2. กระจกฉนวน

ปัจจุบัน จีนเป็นผู้ผลิตและผู้ใช้ผนังม่านกระจกรายใหญ่ที่สุดของโลก แม้จะมีข้อดีของแสงที่ยอดเยี่ยมและความงามของผนังม่านแก้วเนื่องจากการดูดซับความร้อนและการสะท้อนแสงผนังม่านแก้วยังสามารถก่อให้เกิดการใช้พลังงานมากเกินไป อย่างไรก็ตามหากมีการเพิ่ม aerogel ลงในผนังม่านแก้วสามารถเพิ่มความสามารถในการฉนวนกันความร้อนของอาคารและลดการใช้พลังงานของอาคารผนังม่านแก้วโดยไม่ส่งผลกระทบต่อแสงแดดและความงามของแก้ว เจนเซ่นและคนอื่น ๆ ใช้ซิลิกาที่มีรูพรุน airgel เพื่อเติมชั้นกลางของกระจกและพบว่าฉนวนกันความร้อนได้รับการปรับปรุงอย่างแท้จริงจึงแสดงให้เห็นถึงโอกาสทางการตลาดที่กว้างขวางของหน้าต่างซิลิกา airgel ซึ่งคาดว่าจะเป็นเครื่องมือที่คมชัดสำหรับการประหยัดพลังงานและลดการปล่อยก๊าซในอนาคต

3. ฉนวนกันความร้อนเคลือบ / ฟิล์ม

ปัจจุบันการวิจัยแอโรเจลในสาขาเคลือบ/ฟิล์มกำลังดำเนินการอย่างค่อยเป็นค่อยไป ในแง่ของการเคลือบ Lu Bin และคนอื่น ๆ จากมหาวิทยาลัยจงหนานได้ผสมแอโรเจลซิลิกากับเรซินอะคริลิกที่ใช้น้ําเพื่อเตรียมการเคลือบฉนวนแก้ว Gaoshuya และคนอื่น ๆ ผสมแอโรเจลซิลิกากับวัสดุคอมโพสิตอีพ็อกซี่เรซิ่นเพื่อเตรียมแอโรเจล ในแง่ของฟิล์ม Ni Xingyuan และคนอื่น ๆ ได้สร้างฟิล์มฉนวนกันความร้อนที่ประกอบด้วยฟิล์มโลหะอลูมิเนียมและซิลิกาแอร์โรเจลซึ่งผลของฉนวนกันความร้อนเพิ่มขึ้น 5 เท่า

"ฉนวนกันความร้อน" มีความสำคัญต่อการเพิ่มประสิทธิภาพการใช้พลังงานเพื่อให้เกิดการประหยัดพลังงานและลดการปล่อยมลพิษอย่างเห็นได้ชัด ดังนั้นการศึกษาการใช้ซิลิกาแอโรเจลในวัสดุฉนวนจึงมีความสำคัญอย่างยิ่งต่อการใช้ทรัพยากรและพลังงานอย่างมีประสิทธิภาพการประหยัดพลังงานและการลดการปล่อยก๊าซ ที่สำคัญคือการลดการบริโภค