Do que é feito o aerogel?

A maioria dos aerogéis térmicos comerciais utiliza uma rede nanoporosa de sílica (SiO₂) reforçada num substrato de fibra de vidro ou fibra pré-oxidada. O substrato confere flexibilidade e resistência à tração; a rede de sílica proporciona a condutividade ultrabaixa.

O aerogel é frágil?

O monólito puro pode ser quebradiço, razão pela qual os produtos industriais ligam o aerogel a substratos de fibra flexíveis. Nossos cobertores e almofadas são flexíveis, cortáveis e resistem à vibração da estrada com perda de massa por vibração perda de massa por vibração <0,5% e retração linear <0,5% após envelhecimento a 650 °C × 24 h.

Quanto custa o isolamento de aerogel?

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O que é Aerogel

Q: Quanto custa o isolamento de aerogel?

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Descrição do Aerogel

O aerogel é fundamentalmente diferente do conceito tradicional de “gel”. É um material sólido com densidade de 3 kg/m³. Devido à sua densidade extremamente baixa, também é conhecido como “fumaça congelada” ou “fumaça azul”, conquistando o Recorde Mundial do Guinness como o “sólido mais leve” em 1931, quando S. Kistler preparou com sucesso aerogel de SiO2 usando métodos de secagem supercrítica. Com mais de 80% de sua composição sendo ar, o aerogel apresenta excelentes propriedades de isolamento térmico. Um aerogel de uma polegada de espessura equivale ao isolamento térmico de 20 a 30 pedaços de vidro comum. Mesmo quando colocado entre uma rosa e uma chama, a rosa permanece intacta.

Aplicações do Aerogel na Exploração Espacial

O aerogel encontra diversas aplicações na exploração espacial. Ele foi usado na estação espacial russa “Mir” e na sonda americana “Mars Pathfinder”. Em experimentos de física de partículas, o aerogel serve como detector para o efeito Cherenkov. Um exemplo é o Contador Cherenkov de Aerogel (ACC) no detector do experimento Belle na fábrica de mésons B, que aproveita o baixo índice de refração do aerogel entre líquido e gás, juntamente com sua alta transparência e propriedades sólidas, superando métodos tradicionais que envolvem líquidos de baixa temperatura ou ar de alta pressão. Sua natureza leve também é uma vantagem significativa.

Propriedades Únicas do Aerogel

O aerogel se destaca como um material poroso com estruturas em escala nanométrica, distinto das estruturas de poros em materiais tradicionais nos níveis micro e milimétrico. Sua estrutura nanoestruturada finamente tecida resulta em condutividade térmica extremamente baixa e uma área de superfície notavelmente grande. Sua dispersão de luz e som é significativamente menor do que a de materiais porosos tradicionais. Essas propriedades únicas não apenas despertam interesse em pesquisa fundamental, mas também possuem extenso potencial de aplicações em diversos campos.

Aplicações de Produtos de Aerogel

Produtos Atuais:

Materiais de Aerogel: As características inerentes do aerogel fazem com que ele se destaque em isolamento térmico e acústico, purificação de água e adsorção de gases.
Materiais Compósitos de Isolamento de Nano Aerogel: Este é um termo coletivo que abrange materiais adequados para aplicações de temperatura eficiente e constante. Esses materiais podem existir em estado sólido ou líquido. Na construção industrial, a combinação de aerogel com manta de fibra de vidro, processada em feltro de aerogel, reduz significativamente a condutividade térmica. Em aplicações domésticas, a combinação de aerogel com têxteis melhora o isolamento térmico, levando-o ao próximo nível.

Produtos Futuros – Num Futuro Próximo:

a. Revestimento à Prova de Balas: Experiências laboratoriais sugerem que aplicar uma camada de 6mm de espessura de aerogel em placas de metal as torna impermeáveis a explosões diretas.

b. Revestimentos Absorventes: Revestimentos que absorvem ondas de radar, alcançando efeitos furtivos.

c. Dispositivos de Armazenamento de Energia

d. Pesquisa de Laser Forte de Alta Tecnologia

Como pioneiro no campo aeroespacial, o aerogel possui inúmeras propriedades milagrosas. Prever suas aplicações futuras exige imaginação da sociedade e da indústria para impulsionar este novo material para fora do laboratório e realizar seu valor prático.

Introdução às Áreas de Aplicação: Onde os Produtos de Aerogel São Utilizados?

Setor Industrial: Materiais compósitos de isolamento de aerogel são essenciais para áreas que necessitam de isolamento de tubulações ou isolamento de fornos em indústrias como armazenamento de energia e petroquímica.
Setor de Construção: As aplicações incluem isolamento térmico externo e interno de edifícios e o uso de vidro de aerogel em fachadas de vidro.
Setor de Transporte: Materiais compósitos de isolamento de aerogel nanoporoso são aplicados em trens de alta velocidade, na aeronave C919 de produção nacional e em veículos de novas energias, focando principalmente no isolamento térmico para transporte e na proteção de baterias de íons de lítio em veículos de novas energias.
Isolamento Doméstico e Logística de Cadeia Fria: Substituindo materiais tradicionais, os materiais compósitos de isolamento de aerogel nanoporoso são usados como camadas de isolamento para melhorar o isolamento térmico e aumentar os volumes internos.
Equipamentos Funcionais: O uso de camadas ultrafinas de aerogel na fabricação de jaquetas de aerogel e produtos para atividades ao ar livre resulta em calor incomparável, alcançando resultados mais leves, mais finos e mais quentes.

Em comparação com materiais de isolamento tradicionais, a eficácia do isolamento térmico dos materiais compósitos de isolamento de aerogel nanoporoso é 3 a 5 vezes superior. Isso implica excelente desempenho de isolamento com economia de energia, espessura reduzida do material, custos gerais mais baixos, e as características inerentes do material de ser uma substância inorgânica segura, ecologicamente correta e não tóxica garantem uma longa vida útil.

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O que é Aerogel de Sílica?

O aerogel de sílica é a forma comercial mais comum, uma rede nanoporosa de SiO2 que proporciona a condutividade de 0,019 a 0,021 W por m K citada acima. A maioria dos mantas, placas e filmes aqui são construídos sobre uma base de aerogel de sílica.

Nano Aerogel e a Estrutura Nanoporosa

Um nano aerogel é definido por poros menores que o caminho livre médio do ar, cerca de 70 nm, o que suprime a convecção. Essa estrutura nanoporosa, e não o material a granel, é a razão pela qual o aerogel isola muito acima do seu peso.

Condutividade Térmica do Aerogel: Os Números

A condutividade térmica do aerogel é de aproximadamente 0,019 a 0,021 W por m K a 25 C, medida por placa quente protegida sob GB/T 10294 e GB/T 10295. Está entre as mais baixas de qualquer isolante sólido, e é o valor que os compradores devem solicitar em um relatório de teste.