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Banner der Aerogel-Produktionsstätte von Guangzhou Anchor Technology

Was ist Aerogel

Aerogel-Beschreibung

Aerogel unterscheidet sich grundlegend vom traditionellen Konzept des “Gels”. Es ist ein festes Material mit einer Dichte von 3 kg/m³. Aufgrund seiner extrem niedrigen Dichte wird es auch als “gefrorener Rauch” oder “blauer Rauch” bezeichnet und erhielt 1931 den Guinness-Weltrekord für den “leichtesten Feststoff”, als S. Kistler erfolgreich SiO2-Aerogel mittels überkritischer Trocknungsmethoden herstellte. Da über 80% seiner Zusammensetzung Luft sind, weist Aerogel hervorragende Wärmedämmeigenschaften auf. Ein 2,54 cm dickes Aerogel entspricht der Wärmedämmung von 20 bis 30 gewöhnlichen Glasscheiben. Selbst wenn es zwischen eine Rose und eine Flamme gelegt wird, bleibt die Rose unversehrt.

Aerogel – eine einzigartige Lösung für das Wärmemanagement elektronischer Produkte

Aerogel-Anwendungen in der Weltraumforschung

Aerogel findet vielfältige Anwendungen in der Weltraumforschung. Es wurde in der russischen Raumstation “Mir” und der amerikanischen Sonde “Mars Pathfinder” eingesetzt. In Teilchenphysik-Experimenten dient Aerogel als Detektor für den Cherenkov-Effekt. Ein Beispiel ist der Aerogel-Cherenkov-Zähler (ACC) im Belle-Experimentdetektor am B-Meson-Werk, der den niedrigen Brechungsindex von Aerogel zwischen Flüssigkeit und Gas sowie seine hohe Transparenz und festen Eigenschaften nutzt und damit traditionelle Methoden mit Tieftemperaturflüssigkeiten oder Hochdruckluft übertrifft. Auch sein geringes Gewicht ist ein bedeutender Vorteil.

Raumsonden

Einzigartige Eigenschaften von Aerogel

Aerogel zeichnet sich als poröses Material mit nanoskaligen Strukturen aus, die sich von den Porenstrukturen traditioneller Materialien auf Mikro- und Millimeterebene unterscheiden. Seine fein gewebte Nanostruktur führt zu einer extrem niedrigen Wärmeleitfähigkeit und einer bemerkenswert großen Oberfläche. Seine Streuung von Licht und Schall ist deutlich geringer als die traditioneller poröser Materialien. Diese einzigartigen Eigenschaften wecken nicht nur Interesse an der Grundlagenforschung, sondern bergen auch umfangreiche potenzielle Anwendungen in verschiedenen Bereichen.

Poröse Struktur des Aerogel-Materials

Aerogel-Produktanwendungen

Aktuelle Produkte:

  1. Aerogel-Materialien: Die inhärenten Eigenschaften von Aerogel machen es hervorragend geeignet für Wärme- und Schalldämmung, Wasserreinigung und Gasadsorption.
  2. Nano-Aerogel-Verbunddämmstoffe: Dies ist ein Sammelbegriff für Materialien, die für effiziente und konstante Temperaturanwendungen geeignet sind. Diese Materialien können in festem oder flüssigem Zustand vorliegen. Im industriellen Bauwesen reduziert die Kombination von Aerogel mit Glasfasermatten, verarbeitet zu Aerogelfilz, die Wärmeleitfähigkeit erheblich. In häuslichen Anwendungen verbessert die Kombination von Aerogel mit Textilien die Wärmedämmung und hebt sie auf die nächste Stufe.
PET-Kryo-Aerogel-Decke (AG20)
AG20
PET-Kryo-Aerogel-Decke (AG20)
AG35
PET-Kryo-Aerogel-Decke (AG20)
AG50
PET-Kryo-Aerogel-Decke (AG20)
AG65

Zukünftige Produkte – In naher Zukunft:

a. Kugelsichere Beschichtung: Laborexperimente deuten darauf hin, dass das Auftragen einer 6 mm dicken Aerogelschicht auf Metallplatten diese gegen direkte Explosionen undurchdringlich macht.

b. Absorbierende Beschichtungen: Beschichtungen, die Radarwellen absorbieren und Tarnkappeneffekte erzielen.

c. Energiespeichergeräte

d. Hochtechnologie-Starklaserforschung

Industrielle Schutzkleidung mit Aerogel-Isolierung

Als früher Einsteiger in den Bereich der Luft- und Raumfahrt verfügt Aerogel über zahlreiche wundersame Eigenschaften. Die Vorhersage seiner zukünftigen Anwendungen erfordert Vorstellungskraft von der Gesellschaft und der Industrie, um dieses neue Material aus dem Labor herauszuführen und seinen praktischen Wert zu verwirklichen.

Einführung in die Anwendungsbereiche: Wo werden Aerogel-Produkte eingesetzt?

  • Industriesektor: Aerogel-Verbunddämmstoffe sind unerlässlich für Bereiche, die Rohrleitungsisolierung oder Ofenisolierung in Industrien wie Energiespeicherung und Petrochemie erfordern.

  • Bausektor: Zu den Anwendungen gehören Außen- und Innenwärmedämmung von Gebäuden und die Verwendung von Aerogelglas in Glasfassaden.

  • Verkehrssektor: Nano-poröse Aerogel-Verbunddämmstoffe werden in Hochgeschwindigkeitszügen, in der inländischen C919-Flugzeugproduktion und in Fahrzeugen mit neuer Energie eingesetzt, wobei der Schwerpunkt hauptsächlich auf der Wärmedämmung für den Transport und dem Schutz von Lithium-Ionen-Batterien in Fahrzeugen mit neuer Energie liegt.

  • Haushaltsisolierung und Kühlkettenlogistik: Als Ersatz für traditionelle Materialien werden nano-poröse Aerogel-Verbunddämmstoffe als Isolierschichten verwendet, um die Wärmedämmung zu verbessern und das Innenvolumen zu vergrößern.

  • Funktionale Ausrüstung: Die Verwendung von ultradünnen Aerogel-Schichten bei der Herstellung von Aerogel-Jacken und Outdoor-Produkten führt zu unvergleichlicher Wärme und erreicht leichtere, dünnere und wärmere Ergebnisse.

Über Aerogele – das sollten Sie wissen

Im Vergleich zu traditionellen Dämmmaterialien ist die Wärmedämmwirkung von nano-porösen Aerogel-Verbunddämmstoffen 3-5 Mal besser. Dies bedeutet hervorragende energiesparende Dämmleistung, reduzierte Materialdicke, gesenkte Gesamtkosten, und die inhärenten Eigenschaften des Materials als sichere, umweltfreundliche und ungiftige anorganische Substanz gewährleisten eine lange Lebensdauer.

Verwandte Aerogel-Produkte

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Was ist Silica-Aerogel?

Silica-Aerogel ist die gängigste kommerzielle Form, ein nanoporöses SiO2-Netzwerk, das die oben genannte Wärmeleitfähigkeit von 0,019 bis 0,021 W pro m K liefert. Die meisten Matten, Platten und Folien hier basieren auf einer Silica-Aerogel-Basis.

Nano-Aerogel und die nanoporöse Struktur

Ein Nano-Aerogel ist durch Poren definiert, die kleiner als die mittlere freie Weglänge von Luft sind, etwa 70 nm, was Konvektion unterdrückt. Diese nanoporöse Struktur, nicht das Massenmaterial, ist der Grund, warum Aerogel weit über seinem Gewicht isoliert.

Wärmeleitfähigkeit von Aerogel: Die Zahlen

Die Wärmeleitfähigkeit von Aerogel beträgt etwa 0,019 bis 0,021 W pro m K bei 25 °C, gemessen mit dem Plattengerät nach GB/T 10294 und GB/T 10295. Sie gehört zu den niedrigsten aller festen Isolatoren, und dieser Wert sollte vom Käufer in einem Prüfbericht verlangt werden.