De quoi l'aérogel est-il fait ?

La plupart des aérogels thermiques commerciaux utilisent un réseau nanoporeux de silice (SiO₂) renforcé sur un substrat en fibre de verre ou en fibre pré-oxydée. Le substrat confère flexibilité et résistance à la traction ; le réseau de silice assure une conductivité ultra-faible.

L'aérogel est-il fragile ?

Le monolithe nu peut être cassant, c'est pourquoi les produits industriels lient l'aérogel dans des substrats fibreux flexibles. Nos couvertures et coussinets sont flexibles, découpables et résistent aux vibrations routières avec une perte de masse par vibration perte de masse par vibration <0,5% et un retrait linéaire <0,5% après un vieillissement à 650 °C × 24 h.

Combien coûte l'isolation en aérogel ?

[FAIT REQUIS : fourchette de prix au m² ou au kg — à confirmer avec le service commercial avant publication ; ne pas indiquer un chiffre que nous ne pouvons pas honorer.]

Qu'est-ce que l'aérogel ?

Q: Combien coûte l'isolation en aérogel ?

[FAIT REQUIS : fourchette de prix au m² ou au kg — à confirmer avec le service commercial avant publication ; ne pas indiquer un chiffre que nous ne pouvons pas honorer.]

Description de l'aérogel

L'aérogel est fondamentalement différent du concept traditionnel de « gel ». Il s'agit d'un matériau solide d'une densité de 3 kg/m³. En raison de sa densité extrêmement faible, il est également appelé « fumée gelée » ou « fumée bleue » ; il a ainsi obtenu le record du monde Guinness du « solide le plus léger » en 1931, lorsque S. Kistler a réussi à préparer de l'aérogel de SiO2 par séchage supercritique. Composé à plus de 80 % d'air, l'aérogel présente d'excellentes propriétés d'isolation thermique. Un aérogel d'un pouce d'épaisseur équivaut à l'isolation thermique de 20 à 30 morceaux de verre ordinaire. Même placée entre une rose et une flamme, la rose reste intacte.

Applications de l'aérogel dans l'exploration spatiale

L'aérogel trouve diverses applications dans l'exploration spatiale. Il a été utilisé dans la station spatiale russe « Mir » et la sonde américaine « Mars Pathfinder ». Dans les expériences de physique des particules, l'aérogel sert de détecteur pour l'effet Tcherenkov. Un exemple est le compteur Tcherenkov à aérogel (ACC) du détecteur de l'expérience Belle à l'usine à mésons B, qui exploite le faible indice de réfraction de l'aérogel entre le liquide et le gaz, ainsi que sa haute transparence et ses propriétés solides, surpassant les méthodes traditionnelles impliquant des liquides à basse température ou de l'air à haute pression. Sa légèreté constitue également un avantage significatif.

Propriétés uniques de l'aérogel

L'aérogel se distingue comme un matériau poreux doté de structures à l'échelle nanométrique, distinct des structures poreuses des matériaux traditionnels aux niveaux micro et millimétrique. Sa nanostructure finement tissée lui confère une conductivité thermique extrêmement faible et une surface remarquablement grande. Sa diffusion de la lumière et du son est nettement inférieure à celle des matériaux poreux traditionnels. Ces propriétés uniques suscitent non seulement un intérêt pour la recherche fondamentale, mais offrent également un vaste potentiel d'applications dans divers domaines.

Applications des produits à base d'aérogel

Produits actuels :

Matériaux d'aérogel : Les caractéristiques intrinsèques de l'aérogel lui permettent d'exceller dans l'isolation thermique et acoustique, la purification de l'eau et l'adsorption des gaz.
Matériaux composites d'isolation en aérogel nanométrique : Il s'agit d'un terme générique englobant des matériaux adaptés aux applications à température efficace et constante. Ces matériaux peuvent se présenter à l'état solide ou liquide. Dans la construction industrielle, l'association de l'aérogel à un mat de fibres de verre, transformé en feutre d'aérogel, réduit considérablement la conductivité thermique. Dans les applications domestiques, l'association de l'aérogel à des textiles améliore l'isolation thermique et lui fait franchir un cap.

Produits futurs – Dans un avenir proche :

a. Revêtement pare-balles : Des expériences en laboratoire suggèrent que l'application d'une couche d'aérogel de 6 mm d'épaisseur sur des plaques métalliques les rend imperméables aux explosions directes.

b. Revêtements absorbants : Des revêtements qui absorbent les ondes radar et produisent des effets de furtivité.

c. Dispositifs de stockage d'énergie

d. Recherche de pointe sur les lasers de forte puissance

Pionnier dans le domaine aérospatial, l'aérogel possède de nombreuses propriétés miraculeuses. Prédire ses applications futures nécessite l'imagination de la société et de l'industrie pour propulser ce nouveau matériau hors du laboratoire et concrétiser sa valeur pratique.

Introduction aux domaines d'application : où les produits en aérogel sont-ils utilisés ?

Secteur industriel : Les matériaux d'isolation composites en aérogel sont essentiels pour les zones nécessitant une isolation de tuyauterie ou de four dans des secteurs tels que le stockage d'énergie et la pétrochimie.
Secteur de la construction : Les applications incluent l'isolation thermique extérieure et intérieure des bâtiments ainsi que l'utilisation de verre à aérogel dans les murs-rideaux vitrés.
Secteur des transports : Les matériaux d'isolation composites en aérogel nanoporeux sont utilisés dans les trains à grande vitesse, les avions C919 de fabrication nationale et les véhicules à énergie nouvelle, principalement pour l'isolation thermique dans les transports et la protection des batteries lithium-ion des véhicules à énergie nouvelle.
Isolation domestique et logistique de la chaîne du froid : En remplacement des matériaux traditionnels, les matériaux d'isolation composites en aérogel nanoporeux sont utilisés comme couches d'isolation afin d'améliorer l'isolation thermique et d'augmenter les volumes internes.
Équipements fonctionnels : L'utilisation de couches ultra-minces d'aérogel dans la fabrication de vestes en aérogel et de produits de plein air offre une chaleur inégalée, pour des résultats plus légers, plus fins et plus chauds.

Par rapport aux matériaux d'isolation traditionnels, l'efficacité d'isolation thermique des matériaux composites d'isolation en aérogel nanoporeux est 3 à 5 fois supérieure. Cela implique d'excellentes performances d'isolation économes en énergie, une épaisseur de matériau réduite, des coûts globaux abaissés, et les caractéristiques intrinsèques du matériau — substance inorganique sûre, respectueuse de l'environnement et non toxique — garantissent une longue durée de vie.

Produits en aérogel associés

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Qu'est-ce que l'aérogel de silice ?

L'aérogel de silice est la forme commerciale la plus courante, un réseau nanoporeux de SiO2 qui offre la conductivité de 0,019 à 0,021 W par m K citée ci-dessus. La plupart des couvertures, panneaux et films ici sont construits sur une base d'aérogel de silice.

Nano-aérogel et structure nanoporeuse

Un nano-aérogel se définit par des pores plus petits que le libre parcours moyen de l'air, environ 70 nm, ce qui supprime la convection. C'est cette structure nanoporeuse, et non le matériau massif, qui explique pourquoi l'aérogel isole bien au-delà de son poids.

Conductivité thermique de l'aérogel : les chiffres

La conductivité thermique de l'aérogel est d'environ 0,019 à 0,021 W par m K à 25 C, mesurée par plaque chaude gardée selon GB/T 10294 et GB/T 10295. Elle figure parmi les plus faibles de tous les isolants solides, et c'est le chiffre que les acheteurs devraient demander dans un rapport d'essai.