¿De qué está hecho el aerogel?

La mayoría de los aerogeles térmicos comerciales utilizan una red nanoporosa de sílice (SiO₂) reforzada sobre un sustrato de fibra de vidrio o fibra preoxidada. El sustrato aporta flexibilidad y resistencia a la tracción; la red de sílice proporciona la conductividad ultra baja.

¿Es frágil el aerogel?

El monolito desnudo puede ser quebradizo, por lo que los productos industriales unen el aerogel a sustratos de fibra flexible. Nuestras mantas y almohadillas son flexibles, cortables y resisten la vibración de la carretera con pérdida de masa por vibración pérdida de masa por vibración <0.5% y contracción lineal <0.5% después de envejecimiento a 650 °C × 24 h.

¿Cuánto cuesta el aislamiento de aerogel?

[DATO NECESARIO: banda de precio por m² o por kg — confirmar con ventas antes de publicar; no indicar una cifra que no podamos cumplir.]

¿Qué es el Aerogel?

Q: ¿Cuánto cuesta el aislamiento de aerogel?

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Descripción del aerogel

El aerogel es fundamentalmente diferente del concepto tradicional de “gel”. Es un material sólido con una densidad de 3 kg/m³. Debido a su densidad extremadamente baja, también se le conoce como “humo congelado” o “humo azul”, lo que le valió el Récord Guinness del “sólido más ligero” en 1931, cuando S. Kistler preparó con éxito aerogel de SiO2 utilizando métodos de secado supercrítico. Con más del 80% de su composición siendo aire, el aerogel exhibe excelentes propiedades de aislamiento térmico. Un aerogel de una pulgada de grosor equivale al aislamiento térmico de 20 a 30 piezas de vidrio ordinario. Incluso cuando se coloca entre una rosa y una llama, la rosa permanece ilesa.

Aplicaciones del aerogel en la exploración espacial

El aerogel encuentra diversas aplicaciones en la exploración espacial. Se ha utilizado en la estación espacial rusa “Mir” y en la sonda estadounidense “Mars Pathfinder”. En experimentos de física de partículas, el aerogel sirve como detector del efecto Cherenkov. Un ejemplo es el Contador Cherenkov de Aerogel (ACC) en el detector del experimento Belle en la fábrica de mesones B, que aprovecha el bajo índice de refracción del aerogel entre líquido y gas, junto con su alta transparencia y propiedades sólidas, superando los métodos tradicionales que involucran líquidos de baja temperatura o aire a alta presión. Su naturaleza ligera también es una ventaja significativa.

Propiedades únicas del aerogel

El aerogel se destaca como un material poroso con estructuras a nanoescala, distinto de las estructuras de poros en materiales tradicionales a niveles micro y milimétricos. Su estructura nanoestructurada finamente tejida resulta en una conductividad térmica extremadamente baja y una superficie notablemente grande. Su dispersión de luz y sonido es significativamente menor que la de los materiales porosos tradicionales. Estas propiedades únicas no solo despiertan interés en la investigación fundamental, sino que también tienen extensas aplicaciones potenciales en diversos campos.

Aplicaciones de productos de aerogel

Productos actuales:

Materiales de aerogel: Las características inherentes del aerogel hacen que sobresalga en aislamiento térmico y acústico, purificación de agua y adsorción de gases.
Materiales compuestos de aislamiento de nanoaerogel: Este es un término colectivo que abarca materiales adecuados para aplicaciones de temperatura eficiente y constante. Estos materiales pueden existir en estado sólido o líquido. En la construcción industrial, la combinación de aerogel con manta de fibra de vidrio, procesada en fieltro de aerogel, reduce significativamente la conductividad térmica. En aplicaciones domésticas, la combinación de aerogel con textiles mejora el aislamiento térmico, llevándolo al siguiente nivel.

Productos futuros – en un futuro cercano:

a. Recubrimiento antibalas: Los experimentos de laboratorio sugieren que aplicar una capa de aerogel de 6 mm de espesor sobre placas de metal las hace impermeables a explosiones directas.

b. Recubrimientos absorbentes: Recubrimientos que absorben ondas de radar, logrando efectos furtivos.

c. Dispositivos de almacenamiento de energía

d. Investigación de láser fuerte de alta tecnología

Como pionero en el campo aeroespacial, el aerogel posee numerosas propiedades milagrosas. Predecir sus aplicaciones futuras requiere imaginación por parte de la sociedad y la industria para impulsar este nuevo material fuera del laboratorio y realizar su valor práctico.

Introducción a las áreas de aplicación: ¿Dónde se utilizan los productos de aerogel?

Sector industrial: Los materiales compuestos de aislamiento de aerogel son esenciales para áreas que requieren aislamiento de tuberías o aislamiento de hornos en industrias como el almacenamiento de energía y la petroquímica.
Sector de la construcción: Las aplicaciones incluyen aislamiento térmico externo e interno de edificios y el uso de vidrio de aerogel en muros cortina de vidrio.
Sector del transporte: Los materiales compuestos de aislamiento de aerogel nano-poroso se aplican en trenes de alta velocidad, en el avión de fabricación nacional C919 y en vehículos de nueva energía, centrándose principalmente en el aislamiento térmico para el transporte y la protección de las baterías de iones de litio en vehículos de nueva energía.
Aislamiento doméstico y logística de cadena de frío: Reemplazando los materiales tradicionales, los materiales compuestos de aislamiento de aerogel nano-poroso se utilizan como capas de aislamiento para mejorar el aislamiento térmico y aumentar los volúmenes internos.
Equipos funcionales: El uso de capas ultrafinas de aerogel en la fabricación de chaquetas de aerogel y productos para exteriores resulta en una calidez incomparable, logrando resultados más ligeros, más delgados y más cálidos.

En comparación con los materiales de aislamiento tradicionales, la eficacia del aislamiento térmico de los materiales compuestos de aerogel nano-poroso es de 3 a 5 veces superior. Esto implica un excelente rendimiento de aislamiento energético, una reducción del grosor del material, menores costos generales, y las características inherentes del material de ser una sustancia inorgánica segura, ecológica y no tóxica garantizan una larga vida útil.

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¿Qué es el aerogel de sílice?

El aerogel de sílice es la forma comercial más común, una red nanoporosa de SiO2 que ofrece la conductividad de 0,019 a 0,021 W por m K citada anteriormente. La mayoría de las mantas, placas y películas aquí se basan en una base de aerogel de sílice.

Nano aerogel y la estructura nanoporosa

Un nano aerogel se define por poros más pequeños que el recorrido libre medio del aire, aproximadamente 70 nm, lo que suprime la convección. Esa estructura nanoporosa, no el material a granel, es la razón por la que el aerogel aísla muy por encima de su peso.

Conductividad térmica del aerogel: los números

La conductividad térmica del aerogel es de aproximadamente 0,019 a 0,021 W por m K a 25 C, medida mediante placa caliente protegida según GB/T 10294 y GB/T 10295. Está entre las más bajas de cualquier aislante sólido, y es la cifra que los compradores deberían solicitar en un informe de ensayo.