Om aerogeler, här är vad du vill veta
Vad är en aerogel?
Aerogel är ett tredimensionellt kontinuerligt poröst material som består av nanoporösa strukturer och ett nanoramverk. Dess unika struktur ger den oöverträffade egenskaper jämfört med konventionella material, varav den mest anmärkningsvärda är en extremt låg värmeledningsförmåga.
Aerogel porstorlek (20-50nm)
Aerogel mikrostruktur
Olika isoleringsmaterials värmeledningsförmåga
Aerogels isoleringsprincip
“Oändlig längdväg”-effekten:
Aerogelns nätliknande ramverk förlänger värmeledningsvägen oändligt, vilket gör det svårt för värme att ledas vid gas-fast-gränssnittet.
“Noll konvektion”-effekten:
Aerogelns porstorlek (20-50nm) är mindre än luftens medelfria väg (70nm), vilket förhindrar att intern luft flödar fritt.
“Oändlig termisk barriär”-effekten:
Aerogelns nätverksramverk skapar en “oändlig termisk barriäreffekt” som ger skydd mot termisk strålning.
Aerogel kompositmaterial
Genom att kombinera nanometer-aerogel med basmaterial som glasfiber, keramisk fiber etc., integreras aerogelns utmärkta prestanda sömlöst med flexibla substrat. Detta maximerar aerogelns lätta vikt och isolerande egenskaper samtidigt som det ger flexibilitet och seghet. Det besitter ytterligare egenskaper såsom ultralång livslängd, överlägsen isoleringsprestanda, hög brandmotstånd och exceptionella mekaniska egenskaper, och tillämpas brett inom områden som rymdfart, termiska kraftnät, petrokemi, nya energifordon, spårtransit, konsumentelektronik, textilier med mera.
Tillämpningsexempel
För industriell rörlednings- och utrustningsisolering, jämfört med traditionella isoleringsullslösningar, erbjuder aerogel egenskaper som säkerhet, miljövänlighet, energieffektivitet och hög effektivitet.
Med en viss industriell ångledning för medelhög temperatur som exempel, är den luftledd med en ångtemperatur på 465°C, tryck på 5,3Mpa, flödeshastighet på 60t/h och diameter på DN250. Den ursprungliga isoleringen var 150mm aluminosilikat. Jämförelsen av isoleringseffekt med aerogel-isoleringstäcke är följande:
Med en viss industriell ångledning för medelhög temperatur som exempel, är den luftledd med en ångtemperatur på 465°C, tryck på 5,3Mpa, flödeshastighet på 60t/h och diameter på DN250. Den ursprungliga isoleringen var 150mm aluminosilikat. Jämförelsen av isoleringseffekt med aerogel-isoleringstäcke är följande:
Jämfört med värmeförlusten med 150 mm aluminiumsilikat kan energibesparingen med aerogellösningen överstiga 40 %.
I jämförelseberäkningen av de två alternativen, i förhållande till aluminiumsilikatalternativet, beräknat per kilometer rörlängd, är den årliga energibesparingen och fördelarna med aerogelalternativet följande:
*Beräknat baserat på en konstant drift på 8000h, med ett värmepris på 70 RMB/GJ.
Tack vare sin långa livslängd och höga effektivitet kan aerogelmaterial skapa större ekonomiskt värde för kunder över en längre tidsperiod. Beräknat baserat på att aluminiumsilikat har en effektiv livslängd på 3 år och aerogelfilt har en effektiv livslängd på 15 år: under 15 år minskar användningen av aerogelisoleringfilt antalet installationer med 4 jämfört med användning av aluminiumsilikatfiltar. Den totala investeringen i aerogelisoleringfiltar är cirka 55 % lägre än i traditionella material. Detta resulterar i en genomsnittlig årlig besparing på 91 770 RMB i material- och konstruktionskostnader. Att använda aerogelfilt istället för aluminiumsilikat ger en årlig vinst på 362 150 yuan, och den extra investeringen för att använda aerogelfilt kan återbetalas på 1,7 år. Under aerogelmaterialets livslängd (15 år i detta exempel) kan användning av aerogelisolermaterial på rörledningar ackumulera cirka 4,81659 miljoner RMB (362 150 RMB*13,3 år≈4,81659 miljoner RMB) i ytterligare ekonomiska fördelar för användare.
Med hänsyn till hela livscykeln för aerogelmaterial minskar aerogelalternativet antalet underhålls- och utbytescykler jämfört med traditionella isoleringsullslösningar, vilket minskar drifts- och underhållskostnaderna för rörledningsisolering. Dessutom uppnås energibesparingar, vilket skapar större ekonomiska fördelar för kunder och avsevärt minskar driftledningskostnaderna för företag.
Dessutom, tack vare aerogelmaterialets unika hydrofoba och andningsbara egenskaper, maximeras förebyggandet av korrosion under isolering (CUI).
Aerogelisoleringfiltar är de mest idealiska isolermaterialen för industriell rörledningsisolering, tankisolering, fordonsbrandskydd och isolering samt byggnadsisolering, bland andra områden.
Kiseldioxid-aerogel: Den kommersiella baslinjen
Kiseldioxid-aerogel, SiO2-baserad, är den kommersiella baslinjen för nästan varje termisk aerogelprodukt här. Dess nanoporösa nätverk ger egenskaperna ovan till en hanterbar kostnad.
Nano-aerogelstruktur
Termen nano-aerogel hänvisar till det under 70 nm porösa nätverket. Det är strukturen, inte ett separat material, och det är vad som förlänger värmebanan och blockerar konvektion.
Aerogel värmeledningsförmåga i korthet
För projekterare är aerogels värmeledningsförmåga på 0,019 till 0,021 W per m K vid 25 C det viktigaste talet att jämföra med mineralull eller skum.
Relaterade artiklar & tillämpningar
Aerogelfilt för kryogena rörledningar: Stoppa kondens och CUI
Aerogelisoleringsfilt för lågtemperaturrörledningar. Jämför aerogel mot traditionell kallisol...
Läs mer →
Aerogel för modulära & prefabricerade byggnader: Mer användbart utrymme inom samma transportyta
Tunnprofil-aerogelisolering för modulära byggnader och prefabricerade anläggningar: vägg, tak oc...
Läs mer →
Hur aerogelkvalitet testas: Standarderna varje köpare bör känna till
Analys av aerogelformel och testprocedurer. Utforska metoderna och testobjekten för att utvärdera...
Läs mer →Under den brännande solen, hur kan aerogel som används i husbilar vara värmeisolerande?
Hem › Applikation › Unde...
Läs mer →