Innowacyjne zastosowania materiałów aerożelowych w izolacji termicznej

wodna zawiesina aerogelowa

Wodna zawiesina aerożelu polega na równomiernym rozproszeniu proszku aerożelowego w wodnym układzie zawiesiny, tworząc żelową zawiesinę aerożelową. Po odparowaniu wody z zawiesiny pozostałe składniki składają się wyłącznie z aerożelu, który jest w stanie zapewnić zarówno efekty hydrofobowe, jak i termoizolacyjne. Zawiesina ta pozwala na łatwą kontrolę dozowania aerożelu, wygodne pakowanie i transport, jednocześnie eliminując zanieczyszczenie pyłem związane z dodawaniem proszku.

Unikalne właściwości powłoki termoizolacyjnej z aerożelu

Powłoka termoizolacyjna z aerożelu zawiera hydrofobowy i izolacyjny aerożel równomiernie rozproszony w wodnym układzie powłokowym, umożliwiając powłoce posiadanie wydajnych właściwości termoizolacyjnych oprócz jej pierwotnych właściwości. Poprzez mechanizm tworzenia filmu po nałożeniu powłoki, wysuszona powłoka wykazuje wyjątkową wydajność izolacyjną.

W przeciwieństwie do zawiesiny aerożelowej, powłoka termoizolacyjna z aerożelu ma tę zaletę, że można ją nakładać bezpośrednio bez konieczności kompozytowej integracji z układami włókien lub żywic.

Różnice między powłoką aerożelową a powłoką z mikrosfer szklanych pustych

Dodanie pustych mikrosfer szklanych do powłok znacznie poprawia izolację, ale ich przewodność cieplna gwałtownie wzrasta w temperaturach powyżej 150°C, co prowadzi do znacznego spadku wydajności izolacyjnej. Z drugiej strony, przewodność cieplna aerożelu w powłokach termoizolacyjnych z aerożelu wykazuje minimalny wzrost powyżej 150°C, co czyni go znacznie lepszym od pustych mikrosfer szklanych. Badania dowodzą, że gdy aerożel jest stosowany jako wypełniacz izolacyjny w powłokach, przewyższa puste mikrosfery szklane pod względem wydajności izolacyjnej.

Wybitne zalety powłoki aerożelowej

Doskonała wydajność izolacji termicznej: Powłoka termoizolacyjna z aerogelu o grubości 7 mm może obniżyć temperaturę źródła ciepła o temperaturze 350°C do 105°C, a źródła ciepła o temperaturze 300°C do 95°C. Przewodność cieplna materiału w temperaturze pokojowej wynosi 0,028 W/m·K, a jego grubość zapewniająca równoważną izolację to tylko 1/5 do 1/3 grubości tradycyjnych materiałów.
Stabilna wydajność: Wbudowana nanoskopowa trójwymiarowa struktura sieciowa aerogelu zapewnia, że jego przewodność cieplna pozostaje praktycznie niezmieniona przez cały okres użytkowania.
Ekologiczny i nietoksyczny: Powłoki termoizolacyjne z aerogelu przechodzą testy środowiskowe przeprowadzane przez renomowane instytucje i nie zawierają metali ciężkich, formaldehydu ani innych szkodliwych substancji.
Klasa odporności ogniowej A: Sama powłoka jest niepalna i wykazuje pewien stopień odporności na płomień, osiągając klasę odporności ogniowej A1. Rozwiązuje to konflikt między izolacją a ochroną przeciwpożarową.
Wygodna aplikacja: Krótkie okresy budowy i wygodne metody aplikacji, takie jak natryskiwanie lub nakładanie szpachelką z bliskiej odległości pod wysokim ciśnieniem, sprawiają, że aplikacja powłoki z aerogelu jest bardziej wydajna czasowo niż w przypadku tradycyjnych materiałów termoizolacyjnych. Znacząco skraca to okresy budowy, pośrednio obniżając koszty finansowe. Ułatwia to nadzór nad budową na miejscu, a powłoka jest łatwa do naprawy, z prostą i wygodną konserwacją.

Szerokie zastosowania powłoki z aerogelu

Powłoki termoizolacyjne z aerogelu znajdują szerokie zastosowanie w różnych dziedzinach, w tym w budownictwie, transporcie, morskich platformach wiertniczych, zbiornikach magazynowych chemikaliów i rurociągach naftowych. Nakładanie powłok z aerogelu na powierzchnie budynków poprawia izolację termiczną konstrukcji, co prowadzi do zmniejszenia zużycia energii na klimatyzację. Powłoki te nie ograniczają się do izolacji ścian zewnętrznych, ale nadają się również do ścian wewnętrznych, stropów i podłóg budynków. Udane zastosowania w Zero Carbon Pavilion na Światowej Wystawie Expo 2010 w Szanghaju oraz w Vanke Research Building podkreślają znaczące efekty oszczędzania energii tych powłok. Połączenie powłok z aerogelu z filcami aerogelowymi AG65 w rurociągach przemysłowych przynosi znaczne oszczędności, przy średnim zużyciu energii na kilometr rurociągu pary wysokotemperaturowej prowadzącym do oszczędności w wysokości $2,5 miliona. W renowacjach materiałów izolacyjnych rurociągów grzewczych, w idealnych warunkach możliwe jest odzyskanie kosztów renowacji w ciągu około jednego roku.