Over Aerogels, Dit Is Wat U Wilt Weten
Wat is een Aerogel?
Aerogel is een driedimensionaal continu poreus materiaal dat bestaat uit nanoporiën en een nanoraamwerk. De unieke structuur verleent het ongeëvenaarde eigenschappen vergeleken met conventionele materialen, waarvan de meest opvallende een extreem lage thermische geleidbaarheid is.
Aerogel poriegrootte (20-50nm)
Aerogel Microstructuur
Thermische geleidbaarheid van verschillende isolatiematerialen’
Aerogel Isolatieprincipe
“Oneindige Lengte Pad” Effect:
Het netachtige raamwerk van aerogel verlengt het warmtegeleidingspad oneindig, waardoor warmte moeilijk kan worden geleid op het gas-vast grensvlak.
“Nul Convectie” Effect:
De poriegrootte van aerogel (20-50nm) is kleiner dan de gemiddelde vrije weglengte van lucht (70nm), waardoor interne lucht niet vrij kan stromen.
“Oneindige Thermische Barrière” Effect:
Het netwerkraamwerk van aerogel creëert een “oneindig thermisch barrière-effect,” dat bescherming biedt tegen thermische straling.
Aerogel Composietmaterialen
Door nano-aerogel te combineren met basismaterialen zoals glasvezel, keramische vezel, enz., wordt de uitstekende prestatie van aerogel naadloos geïntegreerd met flexibele substraten. Dit maximaliseert de lichtgewicht en isolerende eigenschappen van aerogel, terwijl het flexibiliteit en taaiheid biedt. Het bezit aanvullende kenmerken zoals een ultra-lange levensduur, superieure isolatieprestaties, hoge brandweerstand en uitzonderlijke mechanische eigenschappen, en wordt breed toegepast in sectoren zoals de ruimtevaart, thermische energienetwerken, petrochemie, nieuwe energevoertuigen, spoorvervoer, consumentenelektronica, textiel en meer.
Toepassingsvoorbeeld
Voor isolatie van industriële pijpleidingen en apparatuur biedt aerogel, vergeleken met traditionele isolatiewol-oplossingen, kenmerken van veiligheid, milieuvriendelijkheid, energie-efficiëntie en hoge effectiviteit.
Een bepaalde industriële stoompijpleiding op middelhoge temperatuur als voorbeeld: deze is bovengronds aangelegd met een stoomtemperatuur van 465°C, druk van 5,3Mpa, debiet van 60t/h en diameter van DN250. De oorspronkelijke isolatie was 150mm alumino-silicaat. De vergelijking van het isolatie-effect met een aerogel-isolatiedeken is als volgt:
Een bepaalde industriële stoompijpleiding op middelhoge temperatuur als voorbeeld: deze is bovengronds aangelegd met een stoomtemperatuur van 465°C, druk van 5,3Mpa, debiet van 60t/h en diameter van DN250. De oorspronkelijke isolatie was 150mm alumino-silicaat. De vergelijking van het isolatie-effect met een aerogel-isolatiedeken is als volgt:
Vergeleken met het warmteverlies bij 150mm alumino-silicaat kan de energiebesparingsgraad met de aerogel-oplossing meer dan 40% bedragen.
In de vergelijkende berekening van de twee schema's, ten opzichte van het alumino-silicaat-schema, berekend per kilometer pijplengte, zijn de jaarlijkse energiebesparing en voordelen van het aerogel-schema als volgt:
*Berekend op basis van een constante werking van 8000h, met een warmteprijs van 70 RMB/GJ.
Dankzij de lange levensduur en hoge efficiëntie kunnen aerogel-materialen over een langere periode grotere economische waarde creëren voor klanten. Berekend op basis van een effectieve levensduur van 3 jaar voor alumino-silicaat en een effectieve levensduur van 15 jaar voor aerogel-deken: over 15 jaar vermindert het gebruik van aerogel-isolatiedeken het aantal installaties met 4 vergeleken met het gebruik van alumino-silicaatdekens. De totale investering in aerogel-isolatiedekens is ongeveer 55% minder dan in traditionele materialen. Dit resulteert in een gemiddelde jaarlijkse besparing van 91.770 RMB aan materiaal- en constructiekosten. Het gebruik van aerogel-deken in plaats van alumino-silicaat levert een jaarlijkse winst op van 362.150 yuan, en de extra investering voor het gebruik van aerogel-deken kan binnen 1,7 jaar worden terugverdiend. Gedurende de levensduur van aerogel-materialen (15 jaar in dit voorbeeld) kan het gebruik van aerogel-isolatiematerialen op pijpleidingen ongeveer 4.81659 miljoen RMB (362.150 RMB*13,3 jaar≈4.81659 miljoen RMB) aan extra economische voordelen voor gebruikers accumuleren.
Rekening houdend met de volledige levenscyclus van aerogel-materialen, vermindert de aerogel-oplossing het aantal onderhouds- en vervangingscycli vergeleken met traditionele isolatiewol-oplossingen, waardoor de operationele en onderhoudskosten van pijpleidingisolatie worden verlaagd. Daarnaast wordt energie bespaard, wat grotere economische voordelen creëert voor klanten en de operationele beheerkosten voor bedrijven aanzienlijk verlaagt.
Bovendien maximaliseert het, dankzij de unieke hydrofobe en ademende eigenschappen van aerogel-materialen, de preventie van corrosie onder isolatie (CUI).
Aerogel isolatiedekens zijn de meest ideale isolatiematerialen voor industriële pijpleidingisolatie, tankisolatie, brandbescherming en isolatie in de automobielsector, en gebouwisolatie, naast andere toepassingsgebieden.
Silica Aerogel: de commerciële basis
Silica-aerogel, op SiO2-basis, is de commerciële basis voor vrijwel elk thermisch aerogelproduct hier. Het nanoporeuze netwerk levert de bovenstaande eigenschappen bij een werkbare kostprijs.
Nano-aerogelstructuur
De term nano-aerogel verwijst naar dat netwerk met poriën kleiner dan 70 nm. Het is de structuur, niet een apart materiaal, en het is wat het warmtepad verlengt en convectie blokkeert.
Warmtegeleidingsvermogen van aerogel in één oogopslag
Voor specificerende partijen is een warmtegeleidingsvermogen van aerogel van 0,019 tot 0,021 W per m K bij 25 C het kerncijfer om te vergelijken met minerale wol of schuim.
Verder lezen: wat is aerogel? Een kopersgids
Ankerbenodigdheden industriële aerogelisolatie – dekens, platen, coatings en films voor pijpleidingen, gebouwen, LNG en elektronica, van -200°C tot 850°C.
Voor productkwaliteit aerogel isolatie – dekens, platen, coatings en films van -200°C tot 850°C – bezoek de Anchor homepage.
Gerelateerde artikelen en toepassingen
Aerogel-isolatie voor industriële apparatuur: Een echte retrofit-case van een stoomleiding
Aerogelvilt en -coating voor isolatie van industriële apparatuur en pijpleidingen. Verminder energieverlies en...
Lees meer →
Aerogel voor industriële pijpleidingsisolatie: een derde van de dikte, dezelfde prestaties
Hoe aerogel-isolatiedekens warmteverlies en condensatie op industriële pijpleidingen verminderen. Dunner i...
Lees meer →
Aerogeldekens voor LNG-opslag en -transport: bewezen cryogene prestaties
Aerogelvilt voor LNG-tanks en cryogene pijpleidingen. Stabiele isolatie vanaf -200°C, hydrofoob en...
Lees meer →
Aerogelpoeder & -slurry: Functionele vulstoffen voor coatings en composieten
Hoe aerogelpoeder en -slurry worden gebruikt in coatings, composieten en isolatie. Ontdek belangrijke toepass...
Lees meer →