중국 광둥성 광저우.

광저우 앵커 테크놀로지 에어로젤 제조 시설 배너

에어로겔에 대해, 여러분이 알고 싶어 하는 것

에어로겔이란 무엇인가?

에어로겔은 나노 크기의 기공과 나노 골격으로 구성된 3차원 연속 다공성 소재입니다. 그 독특한 구조는 기존 소재와 비교할 수 없는 탁월한 특성을 부여하며, 가장 주목할 만한 것은 극히 낮은 열전도율입니다.

에어로젤 - 전자 제품을 위한 독특한 열 관리 솔루션
에어로젤에 대해 알고 싶은 모든 것
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에어로겔 기공 크기 (20-50nm)

에어로겔 미세구조

다양한 단열 소재의 열전도율

에어로겔 단열 원리

에어로젤에 대해 알고 싶은 모든 것

“무한 길이 경로” 효과:

에어로겔의 그물망 같은 골격은 열전도 경로를 무한히 연장하여 기체-고체 계면에서 열이 전도되기 어렵게 만듭니다.

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“제로 대류” 효과:

에어로젤의 기공 크기(20-50nm)는 공기의 평균 자유 행로(70nm)보다 작아 내부 공기가 자유롭게 흐르는 것을 방지합니다.

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“무한 열 장벽” 효과:

에어로젤의 네트워크 골격은 “무한 열 장벽 효과”를 만들어 열복사에 대한 차폐 기능을 제공합니다.

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에어로젤 복합 소재

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나노 크기의 에어로젤을 유리 섬유, 세라믹 섬유 등과 같은 기재와 결합함으로써 에어로젤의 뛰어난 성능이 유연한 기재와 완벽하게 통합됩니다. 이는 에어로젤의 경량성과 단열 특성을 극대화하는 동시에 유연성과 인성을 부여합니다. 초장수명, 최상급 단열 성능, 높은 내화성, 뛰어난 기계적 특성 등의 추가적인 특징을 갖추고 있어 항공우주, 열전 네트워크, 석유화학, 신에너지 자동차, 철도 교통, 소비자 전자제품, 섬유 등 다양한 분야에 널리 적용됩니다.

응용 사례

산업용 배관 및 설비 단열의 경우, 기존 단열재 솔루션과 비교하여 에어로젤은 안전성, 환경 친화성, 에너지 효율성 및 높은 효과성의 특징을 제공합니다.

특정 중고온 산업용 증기 배관을 예로 들면, 증기 온도 465°C, 압력 5.3Mpa, 유량 60t/h, 직경 DN250으로 지상에 설치되어 있습니다. 원래 단열재는 150mm의 알루미노실리케이트였습니다. 에어로젤 단열 담요와의 단열 효과 비교는 다음과 같습니다:

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특정 중고온 산업용 증기 배관을 예로 들면, 증기 온도 465°C, 압력 5.3Mpa, 유량 60t/h, 직경 DN250으로 지상에 설치되어 있습니다. 원래 단열재는 150mm의 알루미노실리케이트였습니다. 에어로젤 단열 담요와의 단열 효과 비교는 다음과 같습니다:

150mm 알루미노실리케이트의 열 손실과 비교하여 에어로젤 솔루션을 사용한 에너지 절감률은 40%를 초과할 수 있습니다.

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두 가지 방안의 비교 계산에서, 알루미노실리케이트 방안 대비, 배관 길이 1킬로미터당 계산하여 에어로젤 방안의 연간 에너지 절감량 및 이익은 다음과 같습니다:

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*8000시간 연속 운전, 열 가격 70 RMB/GJ 기준으로 계산됨.

에어로젤에 대해 알고 싶은 모든 것
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에어로겔 소재는 긴 사용 수명과 높은 효율성으로 인해 고객에게 더 긴 기간 동안 더 큰 경제적 가치를 창출할 수 있습니다. 알루미노실리케이트의 유효 사용 수명이 3년, 에어로겔 블랭킷의 유효 사용 수명이 15년인 것을 기준으로 계산하면: 15년 동안 에어로겔 단열 블랭킷을 사용하면 알루미노실리케이트 블랭킷을 사용하는 것보다 설치 횟수가 4회 줄어듭니다. 에어로겔 단열 블랭킷의 총 투자 비용은 기존 소재보다 약 55% 적습니다. 이로 인해 재료 및 시공 비용에서 연평균 91,770 RMB를 절감할 수 있습니다. 알루미노실리케이트 대신 에어로겔 블랭킷을 사용하면 연간 362,150 위안의 이익이 발생하며, 에어로겔 블랭킷 사용에 따른 추가 투자금은 1.7년 만에 회수할 수 있습니다. 에어로겔 소재의 사용 수명(이 예시에서는 15년) 동안 파이프라인에 에어로겔 단열재를 사용하면 사용자에게 약 4,816,590 RMB(362,150 RMB*13.3년≈4,816,590 RMB)의 추가 경제적 이익을 누적적으로 제공할 수 있습니다.

에어로겔 소재의 전체 수명 주기를 고려하면, 에어로겔 솔루션은 기존 단열 면 솔루션에 비해 유지보수 및 교체 주기 횟수를 줄여 파이프라인 단열의 운영 및 유지보수 비용을 절감합니다. 또한 에너지 절약을 달성하여 고객에게 더 큰 경제적 이익을 창출하고 기업의 운영 관리 비용을 크게 절감합니다.

에어로젤에 대해 알고 싶은 모든 것
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또한, 에어로겔 소재의 독특한 발수성 및 통기성 특성으로 인해 단열재 하부 부식(CUI)을 최대한 방지합니다.

에어로겔 단열 블랭킷은 산업용 파이프라인 단열, 탱크 단열, 자동차 화재 방지 및 단열, 건물 단열 등 다양한 분야에서 가장 이상적인 단열재입니다.

실리카 에어로젤: 상업적 기준

SiO2 기반의 실리카 에어로젤은 이곳의 거의 모든 열 에어로젤 제품에 대한 상업적 기준입니다. 나노다공성 네트워크는 실현 가능한 비용으로 위의 특성을 제공합니다.

나노 에어로젤 구조

나노 에어로젤이라는 용어는 70nm 미만의 기공 네트워크를 의미합니다. 이는 별도의 재료가 아닌 구조이며, 열 경로를 늘리고 대류를 차단하는 역할을 합니다.

한눈에 보는 에어로젤 열전도율

설계자에게 25°C에서 0.019~0.021 W/m·K의 에어로젤 열전도율은 미네랄울이나 폼과 비교해야 할 핵심 수치입니다.