Qual é a condutividade térmica do aerogel?

Nas nossas mantas e almofadas testadas, 0,019–0,021 W/(m·K) a 25 °C (medido por métodos de placa quente guardada / fluxo de calor, GB/T 10294 / GB/T 10295), aumentando para cerca de ≈0,036 W/(m·K) a 300 °C a 300 °C.

O aerogel é resistente ao fogo?

Os nossos compósitos são classificados como A(A2-s1,d0,t0) segundo a GB 8624-2012 em ensaio de tipo realizado por terceiros; as almofadas flexíveis atingem a classificação V-0 de queima vertical segundo a GB/T 2408-2021.

O aerogel absorve água?

hidrofobicidade ≥99,6% (teste de ângulo de contato com água, GB/T 10299), razão pela qual resiste à CUI onde a lã mineral falha.

Sobre aerogéis: eis o que precisa de saber

O que é um aerogel?

O aerogel é um material poroso contínuo tridimensional composto por poros de dimensões nanométricas e uma nanoestrutura. A sua estrutura única confere-lhe propriedades sem paralelo em comparação com os materiais convencionais, sendo a mais notável uma condutividade térmica extremamente baixa.

Dimensão dos poros do aerogel (20-50nm)

Microestrutura do aerogel

Condutividade térmica de diferentes materiais de isolamento

Princípio do isolamento de aerogel

Efeito do «caminho de comprimento infinito»:

A estrutura em malha do aerogel prolonga indefinidamente o percurso de condução do calor, dificultando a condução térmica na interface gás-sólido.

Efeito de «convecção zero»:

A dimensão dos poros do aerogel (20-50nm) é inferior ao percurso livre médio do ar (70nm), o que impede que o ar no interior circule livremente.

Efeito de «barreira térmica infinita»:

A estrutura reticular do aerogel cria um «efeito de barreira térmica infinita», proporcionando proteção contra a radiação térmica.

Materiais compósitos de aerogel

Ao combinar aerogel à escala nanométrica com materiais de base como fibra de vidro, fibra cerâmica, etc., o excelente desempenho do aerogel é integrado de forma harmoniosa em substratos flexíveis. Isto maximiza as propriedades de leveza e isolamento do aerogel, conferindo simultaneamente flexibilidade e tenacidade. Possui características adicionais como uma vida útil extremamente longa, um desempenho de isolamento superior, elevada resistência ao fogo e propriedades mecânicas excecionais, sendo amplamente aplicado em áreas como a aeroespacial, as redes de energia térmica, a petroquímica, os veículos de nova energia, o transporte ferroviário, a eletrónica de consumo, os têxteis e muito mais.

Exemplo de aplicação

Para o isolamento de condutas e equipamentos industriais, em comparação com as soluções tradicionais de lã de isolamento, o aerogel oferece características de segurança, respeito pelo ambiente, eficiência energética e elevada eficácia.

Tomando como exemplo uma tubulação industrial de vapor de média-alta temperatura, instalada aérea com temperatura de vapor de 465°C, pressão de 5,3Mpa, vazão de 60t/h e diâmetro de DN250. O isolamento original era de 150mm de silicato de alumínio. A comparação do efeito de isolamento com a manta isolante de aerogel é a seguinte:

Em comparação com a perda térmica de 150mm de silicato de alumínio, a taxa de poupança energética com a solução de aerogel pode ultrapassar 40%.

No cálculo comparativo dos dois esquemas, em relação ao esquema de silicato de alumínio, calculado por quilómetro de comprimento de tubagem, a quantidade anual de poupança de energia e os benefícios do esquema de aerogel são os seguintes:

*Calculado com base num funcionamento constante de 8000 h, com um preço do calor de 70 RMB/GJ.

Devido à sua longa vida útil e alta eficiência, os materiais de aerogel podem criar maior valor econômico para os clientes ao longo de um período mais longo. Calculado com base na vida útil efetiva do silicato de alumínio sendo de 3 anos, e na vida útil efetiva da manta de aerogel sendo de 15 anos: ao longo de 15 anos, o uso de manta isolante de aerogel reduz o número de instalações em 4 em comparação ao uso de mantas de silicato de alumínio. O investimento total em mantas isolantes de aerogel é aproximadamente 55% menor do que em materiais tradicionais. Isso resulta em uma economia média anual de 91.770 RMB em custos de material e construção. Usar manta de aerogel em vez de silicato de alumínio gera um lucro anual de 362.150 yuans, e o investimento adicional no uso de manta de aerogel pode ser recuperado em 1,7 anos. Durante a vida útil dos materiais de aerogel (15 anos neste exemplo), o uso de materiais isolantes de aerogel em tubulações pode acumular aproximadamente 4,81659 milhões de RMB (362.150 RMB * 13,3 anos ≈ 4,81659 milhões de RMB) em benefícios econômicos adicionais para os usuários.

Considerando todo o ciclo de vida dos materiais de aerogel, a solução de aerogel reduz o número de ciclos de manutenção e substituição em comparação com as soluções tradicionais de algodão isolante, reduzindo assim os custos operacionais e de manutenção do isolamento de tubagens. Além disso, proporciona poupança de energia, criando maiores benefícios económicos para os clientes e reduzindo significativamente os custos de gestão operacional das empresas.

Além disso, devido às propriedades únicas de hidrofobicidade e respirabilidade dos materiais de aerogel, maximiza-se a prevenção da corrosão sob isolamento (CUI).

As mantas de isolamento de aerogel são os materiais de isolamento mais indicados para o isolamento de condutas industriais, o isolamento de tanques, a proteção e o isolamento contra incêndio no setor automóvel e o isolamento de edifícios, entre outros domínios.

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Condutividade térmica do aerogel em resumo

Para especificadores, a condutividade térmica do aerogel de 0,019 a 0,021 W por m K a 25 C é o número principal para comparar com lã mineral ou espuma.

Leitura adicional: O que é o aerogel? Guia do comprador

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