Apakah itu Aerogel
Penerangan aerogel
Aerogel pada asasnya berbeza daripada konsep tradisional “gel.” Ia ialah bahan pepejal dengan ketumpatan 3 kg/m³. Oleh sebab ketumpatannya yang sangat rendah, ia juga dikenali sebagai “asap beku” atau “asap biru,” yang melayakkannya meraih Rekod Dunia Guinness bagi “pepejal paling ringan” pada tahun 1931 apabila S. Kistler berjaya menyediakan aerogel SiO2 menggunakan kaedah pengeringan superkritikal. Dengan lebih 80% komposisinya terdiri daripada udara, aerogel mempamerkan sifat penebat haba yang sangat baik. Aerogel setebal satu inci bersamaan dengan penebat haba 20 hingga 30 keping kaca biasa. Walaupun diletakkan di antara sekuntum bunga ros dan api, bunga ros itu tetap tidak terjejas.
Aplikasi Aerogel dalam Penerokaan Angkasa Lepas
Aerogel mempunyai pelbagai aplikasi dalam penerokaan angkasa lepas. Ia telah digunakan dalam stesen angkasa “Mir” milik Rusia dan probe “Mars Pathfinder” milik Amerika. Dalam eksperimen fizik zarah, aerogel berfungsi sebagai pengesan untuk kesan Cherenkov. Contohnya ialah Aerogel Cherenkov Counter (ACC) dalam pengesan eksperimen Belle di kilang meson B, yang memanfaatkan indeks biasan rendah aerogel antara cecair dan gas, bersama-sama dengan ketelusan tinggi dan sifat pepejalnya, mengatasi kaedah tradisional yang melibatkan cecair bersuhu rendah atau udara bertekanan tinggi. Sifatnya yang ringan juga merupakan kelebihan yang signifikan.
Sifat Unik Aerogel
Aerogel menonjol sebagai bahan berliang dengan struktur berskala nano, berbeza daripada struktur liang dalam bahan tradisional pada tahap mikro dan milimeter. Struktur nano yang ditenun halus menghasilkan kekonduksian terma yang sangat rendah dan luas permukaan yang amat besar. Penyerakan cahaya dan bunyinya jauh lebih rendah berbanding bahan berliang tradisional. Sifat unik ini bukan sahaja mencetuskan minat dalam penyelidikan asas tetapi juga mempunyai potensi aplikasi yang luas merentasi pelbagai bidang.
Aplikasi Produk Aerogel
Produk Semasa:
- Bahan Aerogel: Ciri-ciri semula jadi aerogel menjadikannya unggul dalam penebat haba dan akustik, penulenan air, dan penjerapan gas.
- Bahan Penebat Komposit Nano Aerogel: Ini ialah istilah kolektif yang merangkumi bahan-bahan yang sesuai untuk aplikasi suhu malar yang cekap. Bahan-bahan ini boleh wujud dalam keadaan pepejal atau cecair. Dalam pembinaan industri, penggabungan aerogel dengan tikar gentian kaca yang diproses menjadi felt aerogel mengurangkan kekonduksian terma dengan ketara. Dalam aplikasi domestik, penggabungan aerogel dengan tekstil meningkatkan penebat haba ke tahap yang lebih tinggi.
Produk Masa Depan – Dalam Masa Terdekat:
a. Salutan Tahan Peluru: Eksperimen makmal mencadangkan bahawa penggunaan lapisan aerogel setebal 6 mm pada plat logam menjadikan plat tersebut tidak telap terhadap letupan langsung.
b. Salutan Penyerap: Salutan yang menyerap gelombang radar, menghasilkan kesan halimunan.
c. Peranti Penyimpanan Tenaga
d. Penyelidikan Laser Berkuasa Tinggi Berteknologi Tinggi
Sebagai perintis awal dalam bidang aeroangkasa, aerogel mempunyai banyak sifat ajaib. Meramalkan aplikasi masa depannya memerlukan imaginasi daripada masyarakat dan industri untuk memacu bahan baharu ini keluar dari makmal dan merealisasikan nilai praktikalnya.
Pengenalan kepada Bidang Aplikasi: Di Mana Produk Aerogel Digunakan?
Sektor Industri: Bahan penebat komposit aerogel amat penting bagi kawasan yang memerlukan penebat saluran paip atau penebat relau dalam industri seperti penyimpanan tenaga dan petrokimia.
Sektor Pembinaan: Aplikasi termasuk penebat haba luaran dan dalaman bangunan serta penggunaan kaca aerogel dalam dinding tirai kaca.
Sektor Pengangkutan: Bahan penebat komposit aerogel berliang nano digunakan dalam kereta api berkelajuan tinggi, pesawat C919 keluaran tempatan dan kenderaan tenaga baharu, dengan tumpuan utama pada penebat haba untuk pengangkutan dan perlindungan bateri litium-ion dalam kenderaan tenaga baharu.
Penebat Isi Rumah dan Logistik Rantaian Sejuk: Menggantikan bahan tradisional, bahan penebat komposit aerogel berliang nano digunakan sebagai lapisan penebat untuk meningkatkan penebat haba dan menambah isipadu dalaman.
Peralatan Berfungsi: Penggunaan lapisan aerogel yang sangat nipis dalam pembuatan jaket aerogel dan produk luar menghasilkan kehangatan yang tiada tandingan, sekali gus mencapai hasil yang lebih ringan, lebih nipis dan lebih hangat.
Berbanding dengan bahan penebat tradisional, keberkesanan penebat haba bahan penebat komposit aerogel berliang nano adalah 3-5 kali lebih unggul. Ini bermakna prestasi penebat penjimatan tenaga yang cemerlang, ketebalan bahan yang dikurangkan, kos keseluruhan yang lebih rendah, dan ciri-ciri semula jadi bahan sebagai bahan bukan organik yang selamat, mesra alam dan tidak toksik memastikan jangka hayat yang panjang.
Apakah Silika Aerogel?
Silika aerogel ialah bentuk komersial yang paling lazim, iaitu rangkaian berliang nano SiO2 yang memberikan kekonduksian 0.019 hingga 0.021 W per m K seperti yang dinyatakan di atas. Kebanyakan selimut, papan dan filem di sini dibina atas asas silika-aerogel.
Nano Aerogel dan Struktur Berliang Nano
Nano aerogel ditakrifkan oleh liang yang lebih kecil daripada laluan bebas min udara, kira-kira 70 nm, yang menyekat perolakan. Struktur berliang nano itulah, bukan bahan pukal, yang menyebabkan aerogel menebat jauh melebihi beratnya.
Kekonduksian Terma Aerogel: Angka-angka
Kekonduksian terma aerogel adalah kira-kira 0.019 hingga 0.021 W per m K pada 25 C, diukur dengan plat panas berpengadang di bawah GB/T 10294 dan GB/T 10295. Ia adalah antara yang terendah bagi mana-mana penebat pepejal, dan angka yang patut diminta oleh pembeli dalam laporan ujian.
Artikel & Aplikasi Berkaitan
Penebatan Aerogel Peralatan Industri: Kes Retrofit Talian Stim Sebenar
Felt dan salutan aerogel untuk penebat peralatan industri dan saluran paip. Kurangkan kehilangan tenaga dan...
Baca lagi →
Aerogel untuk Penebatan Paip Industri: Satu Pertiga Ketebalan, Prestasi Sama
Bagaimana selimut penebat aerogel mengurangkan kehilangan haba dan pemeluwapan pada paip industri. Lebih nipis i...
Baca lagi →
Selimut Aerogel untuk Penyimpanan & Pengangkutan LNG: Prestasi Kriogenik yang Terbukti
Felt aerogel untuk tangki LNG dan saluran paip kriogenik. Penebat stabil daripada -200°C, hidrofobik dan...
Baca lagi →
Serbuk & Buburan Aerogel: Pengisi Berfungsi untuk Salutan dan Komposit
Bagaimana serbuk dan pes aerogel digunakan dalam salutan, komposit dan penebat. Terokai aplikasi utama...
Baca lagi →