Airgel je pórovitý materiál so štruktúrou nanomateriálov. Je známy ako dym medzi tuhými látkami kvôli svojim ultraľahlým a ultraizolačným vlastnostiam. V posledných rokoch sa s vývojom vysokoúčinnej technológie úspory energie, aplikácia Airgel v leteckom priestranstve, stavebná izolácia, priemyselné potrubia a ďalšie oblasti sa postupne rozširovalo. Ako nový typ vysoko výkonného materiálu však Airgel čelí výzvam v cene a praktickosti. Tento článok systematicky analyzuje hlavné výhody a nevýhody materiálov Airgelu, aby čitateľom pomohol plne porozumieť tomuto budúcemu materiálu.
Spokojnosť
1.1 Vynikajúci výkon tepelnej izolácie
1.2 Ľahký, efektívny a ľahko inštalovateľný
1,3 vynikajúci vodotesný výkon
1.4 spomalenie horenia a silná bezpečnosť
1.5 trvanlivosť a ochrana životného prostredia
1.1 Vynikajúci výkon tepelnej izolácie
Airgel, vďaka svojej jedinečnej nanoporéznej štruktúre, vykazuje extrémne nízku tepelnú vodivosť a je jedným z tuhých materiálov s najznámejšími tepelnými izolačnými vlastnosťami. Ako príklad, keď vezmeme príklad kremičitého airgélu, je jeho vnútorná pórovitosť taká vysoká ako viac ako 90%a póry nanomateriálov účinne inhibujú tepelný pohyb molekúl plynu a plynové tepelné vedenie a stále si môžu udržiavať vynikajúcu tepelnú izoláciu aj vo vysoko teplotnom prostredí nad 650 stupňov. Naopak, tepelná vodivosť tradičných izolačných materiálov sa výrazne zvyšuje pri vysokých teplotách a stabilita Airgel z neho robí prvú voľbu pre extrémne pracovné podmienky, ako sú petrochemikálie a letecký. Napríklad v aplikáciách izolácie potrubia môže Airgel významne znížiť tepelné straty a zvýšiť účinnosť úspory energie o viac ako 30%, pričom sa vyhýba riziku popálenia personálu z vysokoteplotných povrchov.
1.2 Ľahký, efektívny a ľahko inštalovateľný
Airgel je iba 1\/5 až 1\/3 hrúbky tradičných materiálov, ale môže poskytnúť rovnaký alebo ešte lepší efekt tepelného izolácie, výrazne ušetriť inštalačný priestor a je obzvlášť vhodný pre miesta s obmedzeným priestorom, ako sú lodné kabíny alebo husté potrubia v chemických rastlinách. Jeho flexibilita umožňuje priamo zabalenie zariadenia v tvare komplexu bez potreby prispôsobených foriem. Po rezaní sa môže fixovať prekrývaním alebo väzbou, čo zvyšuje účinnosť výstavby o viac ako 50%. Okrem toho svetlo a tenké charakteristiky znižujú podporné zaťaženie a znižujú náklady na štrukturálne posilnenie. Tradičné materiály sú náchylné na efekty tepelného mosta v dôsledku ich veľkej hrúbky, zatiaľ čo nepretržité pokrytie vzduchu môže účinne blokovať cestu vedenia tepla. Napríklad pri výstavbe aplikácií vonkajšej steny sa dá vyhnúť kondenzácii a strate energie spôsobené chladnými a horúcimi mostmi.
1,3 vynikajúci vodotesný výkon
Airgel bol ošetrený hydrofóbnou modifikáciou, s hydrofóbnou rýchlosťou viac ako 98%, uhol kontaktného uhol vody viac ako 150 stupňov a takmer žiadna absorpcia vlhkosti. Táto funkcia je vynikajúcou vo vlhkých alebo otvorených prostrediach, čím sa pred absorbovaním vody vyhýba problému stúpania tepelnej vodivosti tradičných materiálov. Ako príklad, keď vezmeme ropovodné potrubia, môže Airgel odolávať erózii dažďom a kondenzačnou vodou po dlhú dobu, zabrániť korózii pod izolačnou vrstvou a predĺžiť životnosť zariadenia na viac ako 20 rokov. Naopak, tepelná izolačná výkonnosť horninovej vlny sa po absorbovaní vody znižuje o 80% a je ľahké sa rozmnožovať pleseň. Štruktúra Airgel s uzavretými bunkami tiež eliminuje poškodenie mrazu spôsobeného prienikom vody a je vhodná pre scény, ako sú nízkoteplotné skladovacie nádrže.
Airgel je anorganický nekovový materiál s stupeňom spomaľujúcim horením A. Pri vystavení požiaru sa neuvoľňuje toxický dym a jeho kyslíkový index presahuje 60%, čo je oveľa vyššie ako organické izolačné materiály, ako je polyuretán. V požiari môže Airgel účinne spomaliť šírenie plameňov a kúpiť si čas na evakuáciu a záchranu. Napríklad vo vysokorýchlostných železničných vozidlách alebo energetických zariadeniach môže izolačná vrstva letectva odolať krátkodobým vysokým teplotám 1000 stupňov, aby sa chránila základné vybavenie pred poškodením. Okrem toho jeho nízke charakteristiky dymu spĺňajú prísne normy, ako je EÚ EN13501, vyhýbajúc sa sekundárnym nebezpečenstvám a je obzvlášť vhodné pre miesta s extrémne vysokými požiadavkami na ochranu proti požiaru, ako sú tunely a výškové budovy.
1.5 trvanlivosť a ochrana životného prostredia
Airgel sa skladá hlavne z anorganických zložiek, ako je oxid kremíka, a má silný odpor starnutia. Má stabilnú štruktúru v rozsahu {{{0}} Stupeň na 650 stupňov, pevnosť v tlaku 0. 2-0. 5 MPa a životnosť služieb 20-30 rokov, ktorá je rovnaká ako zariadenie. Jeho prostredie Environmental sa odráža v dvoch aspektoch: po prvé, neobsahuje škodlivé látky, ako sú azbest a VOC, a procesy výroby a používania sú bez znečistenia; Po druhé, môže byť recyklovaný a znovu použitý a môže byť rozdrvený a prepracovaný do izolačnej suspenzie po vyradení. V porovnaní s tradičnými materiálmi sa po vyhodení ťažko zhoršuje rocková vlna a vlastnosti Airgel s nízkym obsahom uhlíka sú v súlade s globálnym trendom uhlíkovej neutrality. Napríklad v certifikácii Green Building Certification (LEED) môže Airgel získať za svoju udržateľnosť ďalšie body.
Aj keď Airgel funguje dobre z hľadiska tepelnej izolácie, prevencie požiaru a odolnosti proti vlhkosti, jej vysoké náklady sú stále hlavnou prekážkou jej rozšírenej aplikácie. Vďaka komplexnému výrobnému procesu a vysokým nákladom na suroviny je súčasná cena Airgel oveľa vyššia ako cena tradičných izolačných materiálov, ako je sklenená vlna, hornina alebo polyuretánová pena. To sťažuje propagáciu nákladovo citlivých projektov a je vhodné iba pre scenáre aplikácií s vysokým výkonom alebo extrémne vysokokvalitné scenáre, ako je letecký priemysel, vojenský priemysel, petrochemická a iné oblasti.
Okrem toho má Airgel počas používania určité problémy s poklesom prachu. Jeho materiálová štruktúra je krehká a počas spracovania alebo inštalácie je ľahké generovať jemný prach, ktorý je obzvlášť nepriaznivý v čistých miestnostiach alebo prostrediach, ktoré si vyžadujú vysokú čistotu. Aby sa predišlo vplyvu prachu na operátory a vybavenie, musí byť zvyčajne potiahnutý Airgel, čo zvyšuje zložitosť výstavby a dodatočné náklady a tiež obmedzuje jeho priame použitie v niektorých oblastiach.
Stručne povedané, Airgel, ako špičkový vysoko výkonný tepelný izolačný materiál, sa stáva dôležitou voľbou v priemyselných a špičkových stavebných poliach kvôli svojej vynikajúcej tepelnej izolácii, odporu požiaru, odporu vlhkosti a vlastností ochrany životného prostredia. Aj keď jeho vysoké náklady a prachové problémy sú stále hlavnými faktormi, ktoré obmedzujú jeho rozšírenú aplikáciu, so neustálym zlepšovaním výrobnej technológie a rozsiahlym vývojom, vyhliadky aplikácie Airgel sú stále široké. V budúcnosti sa očakáva, že Airgel bude hrať kritickejšiu úlohu pri dosahovaní ochrany zelenej energie a modernizácii materiálu.