Vad är aerogel
Aerogel-beskrivning
Aerogel skiljer sig fundamentalt från det traditionella begreppet “gel.” Det är ett fast material med en densitet på 3 kg/m³. På grund av sin extremt låga densitet är den också känd som “frusen rök” eller “blå rök,” vilket gav den Guinness World Record för “lättaste fasta material” 1931 när S. Kistler framgångsrikt framställde SiO2-aerogel med superkritiska torkningsmetoder. Med över 80% av sin sammansättning bestående av luft uppvisar aerogel utmärkta värmeisolerande egenskaper. En tum tjock aerogel motsvarar värmeisoleringen hos 20 till 30 stycken vanligt glas. Även när den placeras mellan en ros och en låga förblir rosen oskadd.
Aerogel-tillämpningar inom rymdutforskning
Aerogel har många olika tillämpningar inom rymdforskning. Det har använts i den ryska rymdstationen “Mir” och den amerikanska sonden “Mars Pathfinder”. Inom partikelfysikexperiment fungerar aerogel som detektor för Cherenkov-effekten. Ett exempel är Aerogel Cherenkov Counter (ACC) i Belle-experimentets detektor vid B-mesonfabriken, som utnyttjar aerogelns låga brytningsindex mellan vätska och gas, tillsammans med dess höga transparens och fasta egenskaper, och överträffar traditionella metoder med lågtemperaturvätskor eller högtrycksluft. Dess låga vikt är också en betydande fördel.
Aerogelns unika egenskaper
Aerogel utmärker sig som ett poröst material med nanostrukturer, till skillnad från de porstrukturer som finns i traditionella material på mikro- och millimeternivå. Dess fint vävda nanostruktur resulterar i extremt låg värmeledningsförmåga och en anmärkningsvärt stor yta. Dess spridning av ljus och ljud är betydligt mindre än hos traditionella porösa material. Dessa unika egenskaper väcker inte bara intresse inom grundforskning utan har också omfattande potentiella tillämpningar inom olika områden.
Tillämpningar för aerogelprodukter
Nuvarande produkter:
- Aerogelmaterial: Aerogelns inneboende egenskaper gör att den utmärker sig inom värme- och ljudisolering, vattenrening och gasadsorption.
- Nano-aerogelkomposit isoleringsmaterial: Detta är en samlingsbeteckning för material som är lämpliga för effektiva och konstanta temperaturtillämpningar. Dessa material kan förekomma i fast eller flytande form. Inom industriellt byggande minskar kombinationen av aerogel med glasfibermatta, bearbetad till aerogelfilt, värmeledningsförmågan avsevärt. Inom hushållstillämpningar förbättrar kombinationen av aerogel med textilier värmeisoleringen och tar den till nästa nivå.
Framtida produkter – inom en snar framtid:
a. Skottsäker beläggning: Laboratorieexperiment tyder på att ett 6 mm tjockt lager aerogel på metallplattor gör dem ogenomträngliga för direkta explosioner.
b. Absorberande beläggningar: Beläggningar som absorberar radarvågor och uppnår stealth-effekter.
c. Energilagringsenheter
d. Högteknologisk forskning om starka lasrar
Som en tidig aktör inom rymdfartsområdet har aerogel många mirakulösa egenskaper. Att förutse dess framtida tillämpningar kräver fantasi från samhället och branschen för att driva detta nya material ut ur laboratoriet och förverkliga dess praktiska värde.
Introduktion till tillämpningsområden: Var används aerogelprodukter?
Industrisektorn: Aerogelkomposit isoleringsmaterial är väsentliga för områden som kräver rörledningsisolering eller ugnsisolering inom branscher som energilagring och petrokemi.
Byggsektorn: Tillämpningar inkluderar extern och intern värmeisolering av byggnader samt användning av aerogelglas i glasfasader.
Transportsektorn: Nano-porösa aerogelkomposit isoleringsmaterial används i höghastighetståg, inhemskt tillverkade C919-flygplan och nya energifordon, med fokus främst på värmeisolering för transport och skydd för litiumjonbatterier i nya energifordon.
Hushållsisolering och kylkedjelogistik: Genom att ersätta traditionella material används nano-porösa aerogelkomposit isoleringsmaterial som isoleringsskikt för att förbättra värmeisoleringen och öka de interna volymerna.
Funktionell utrustning: Användningen av ultratunna lager av aerogel vid tillverkning av aerogeljackor och utomhusprodukter resulterar i oöverträffad värmeisolering, vilket uppnår lättare, tunnare och varmare resultat.
Jämfört med traditionella isoleringsmaterial är värmeisoleringseffekten hos nano-porösa aerogelkomposit-isoleringsmaterial 3-5 gånger bättre. Detta innebär utmärkt energieffektiv isoleringsprestanda, reducerad materialtjocklek, sänkta totala kostnader, och materialets inneboende egenskaper som en säker, miljövänlig och icke-toxisk oorganisk substans säkerställer en lång livslängd.
Vad är silica aerogel?
Kiseldioxid-aerogel är den vanligaste kommersiella formen, ett SiO2-nanoporöst nätverk som ger den ovan nämnda värmeledningsförmågan på 0,019 till 0,021 W per m K. De flesta mattor, skivor och filmer här är byggda på en kiseldioxid-aerogelbas.
Nano Aerogel och den nanoporösa strukturen
En nano-aerogel definieras av porer som är mindre än luftens medelfria väg, cirka 70 nm, vilket hämmar konvektion. Det är den nanoporösa strukturen, inte bulkmaterialet, som gör att aerogel isolerar långt över sin vikt.
Aerogels värmeledningsförmåga: siffrorna
Aerogels värmeledningsförmåga är ungefär 0,019 till 0,021 W per m K vid 25 C, uppmätt med guarded hot plate enligt GB/T 10294 och GB/T 10295. Den är bland de lägsta av alla fasta isolatorer, och den siffran bör köpare begära en testrapport för.
Relaterade artiklar & tillämpningar
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 →
Aerogelegenskaper förklarade: Varför det isolerar bättre än allt annat
Om aerogeler: svar på vanliga frågor om aerogelegenskaper, isoleringsprestanda, tillämp...
Läs mer →
Aerogelens historia: Från en laboratorienyfikenhet 1931 till industriell isolering
Hur uppfanns aerogel? Upptäck aerogelens historia från kiseldioxid-aerogeler 1931 till moderna isol...
Läs mer →