1. Аэрогельдердин нано масштабдагы дизайны жана материалдык илимий изилдөөсү
1.1 Башталыш жана аэрогель продуктуларынын негизги алкактары
(Аэрогелдик изоляциялык каптамалар)
Аэрогелдик изоляциялык каптамалар заманбап технологиянын жылуулук мониторингиндеги өзгөрүүчү өнүгүүнү билдирет, аэрогельдердин өзгөчө наноструктурасына негизделген– өтө жеңил, суюк элемент күчтүү тармагын кыйратпастан газ менен алмаштырылган гелдерден пайда болгон көзөнөктүү продуктулар.
Биринчи жолу 1930-жылдары Сэмюэл Кистлер тарабынан негизделген, Аэрогельдер алсыздыктан жана өндүрүштүн кымбаттыгынан улам ондогон жылдар бою көбүнчө лабораториялык кызыкчылык бойдон кала берген..
Ошого карабастан, сол-гелдин химиясындагы жана кургатуу стратегияларындагы учурдагы өнүгүүлөр аэрогель бөлүкчөлөрүн ийкемдүү бөлүкчөлөргө айкалыштырууга мүмкүндүк берди., чачыратуучу, жана щеткага жарамдуу катмар формулалары, таралган коммерциялык колдонуу үчүн алардын потенциалын ачуу.
Аэрогельдин укмуштуудай жылуулоо жөндөмдүүлүгүнүн өзөгү анын нано масштабдуу өткөргүч алкактарында жатат.: адатта кремнеземден турат (SiO ₂), материал чегинен ашып кеткен көзөнөктүүлүгүн көрсөтөт 90%, тешикчелери менен, биринчи кезекте, 2– 50 nm массив– аба бөлүкчөлөрүнүн орточо чыгашасыз курсу төмөндө көрсөтүлгөн (~ 70 nm айланадагы көйгөйлөр боюнча).
Бул наноконфигурация газ түрүндөгү жылуулук өткөрүүнү кыйла азайтат, анткени аба бөлүкчөлөрү кинетикалык күчтү мындай чектелген аймактарда кыйроолор аркылуу эффективдүү өткөрүп бере албайт.
Ошол эле учурда, катуу кремнезем тармагы абдан бурмаланган жана үзгүлтүксүз болуп иштелип чыккан, катуу баскычы аркылуу өткөргүч жылуу берүүнү азайтуу.
Натыйжа - белгилүү болгон күчтүү жылуулук өткөргүчтөрдүн эң арзан бир материалы.– жалпысынан ортосунда 0.012 жана 0.018 Вт/м · К аймактын температурасынын деңгээлинде– минералдык жүн сыяктуу стандарттуу жылуулоо материалдардан тышкары, пенополиуретан, же полистирол көбөйгөн.
1.2 Монолиттик аэрогельдерден аралаш каптоолорго чейин иштеп чыгуу
Алгачкы аэрогельдер морт болуп чыгарылган, монолиттик блоктор, аларды колдонууну белгилүү бир аэрокосмостук жана клиникалык колдонмолорго чектөө.
Композиттик аэрогелдик изоляция жабууларына карай жылыш ар тараптуу талап менен шартталган, ылайыктуу, жана түтүк өткөргүчтөр сыяктуу татаал геометрияларга байланыштуу болушу мүмкүн болгон масштабдуу жылуулук тоскоолдуктары, өчүрүүлөр, жана жабдуулардын бетинин тегиз эмес жерлери.
Заманбап аэрогель катмарларына кылдат майдаланган аэрогель гранулдары кирет (адатта 1– 10 мкм өлчөмүндө) акрил сыяктуу полимердик бириктиргичтердин ичинде бөлүштүрүлөт, силикондор, же эпоксиддер.
( Аэрогелдик изоляциялык каптамалар)
Бул гибриддик формулалар механикалык бекемдикти алуу менен бирге таза аэрогелдердин тубаса жылуулук эффективдүүлүгүн сактайт., байланыш, жана аба ырайынын туруктуулугу.
Байланыш баскычы, жылуулук өткөрүмдүүлүктү бир аз жогорулатуу менен бирге, маанилүү бириктирүүнү сунуштайт жана кадимки коммерциялык ыкмалардын жардамы менен колдонууга мүмкүндүк берет, анын ичинде чачыратуу, тоголонуу, же чумкутуу.
Эң негизгиси, аэрогель биттеринин сандык үлүшү пленканын туруктуулугу менен изоляциянын натыйжалуулугун турукташтыруу үчүн оптималдаштырылган– жалпысынан айырмаланат 40% чейин 70% жогорку натыйжалуу формулировкаларда көлөмү боюнча.
Бул курама стратегия Knudsen таасирин сактайт (нанотешиктерде газ-фаза өткөрүмдүүлүктүн төмөндөшү) ар тараптуулугу сыяктуу жөнгө салынуучу имараттарды камсыз кылуу менен бирге, сууну өткөрбөйт, жана отко туруктуулук.
2. Жылуулук аткаруу жана мультимодалдык жылуулук өткөрүүнү токтотуу
2.1 Нано масштабдагы жылуулук изоляциясынын системалары
Аэрогель изоляциясы бир эле учурда бардыгын азайтып, жогорку натыйжалуулугун камсыз кылат 3 жылуу которуу режимдери: жугуу, конвекция, жана радиация.
Өткөргүч жылуулук өткөрүмдүүлүк кыскарган катуу фазалык туташуунун жана газ бөлүкчөлөрүнүн кыймылына тоскоол болгон нано көзөнөктүү түзүлүштүн айкалышы аркылуу азаят..
Улам аэрогел тармагы өтө жука камтыйт, бири-бири менен байланышкан кремний түктөрү (көбүнчө бир нече нанометр өлчөмүндө), фонон транспорту үчүн жол (жылуулук алып жүрүүчү торчолордун термелүүсү) өтө чектелген.
Бул структуралык стиль фиништин чектеш аймактарын эффективдүү ажыратат, жылуулук байланышты азайтуу.
Конвективдик жылуу өткөргүч нано тешикчелердин ичинде жок, анткени мындай чектелген аймактарда аба конвекциялык агымдарды өнүктүрбөйт..
Ошондой эле макроскопиялык диапазондо, туура колдонулган аэрогельдер стандарттык изоляция системаларына зыян келтирүүчү аба боштуктарынан жана конвективдик тешиктерден арылышат., өзгөчө тик же ашыкча бөлүп-бөлүп.
Радиациялык жылуулук өткөрүмдүүлүк, жогорку температурада олуттуу болуп саналат (> 100 ° C), кара көмүртек сыяктуу инфракызыл тунук заттардын кошулушу менен жеңилдейт, титандын диоксиди, же керамикалык пигменттер.
Бул ингредиенттер инфракызыл нурлануу үчүн жабуунун тунуктугун жогорулатат, термикалык фотондорду жайылтуу жана кабыл алуу, алар каптоо калыңдыгын басып өтө алышат.
Бул системалардын синергиясы салттуу материалдардын тыгыздыгынын бир аз бөлүгүндө бирдей изоляциянын эффективдүүлүгүн камсыз кылган продуктуга алып келет– адатта R-баалуулуктарды аткаруу (жылуулук каршылык) бирдигине бир нече эсе жогору.
2.2 Температура деңгээлинин натыйжалуулугу жана экологиялык көйгөйлөр
Аэрогель изоляциясынын эң ынанымдуу артыкчылыктарынын арасында алардын кеңири температуралык спектрде үзгүлтүксүз натыйжалуулугу саналат., адатта криогендик температурадан айырмаланат (-200 ° C) үстүнө 600 ° C, колдонулган байланыш системасына жараша.
Температуранын төмөндөтүлгөн деңгээлинде, мисалы, LNG түтүктөрүндө же муздаткыч системаларында, аэрогель катмарлары конденсациядан коргойт жана көбүккө негизделген альтернативаларга караганда бир топ натыйжалуураак жылуулукту камсыздайт.
Ысыкта, айрыкча ендуруштук процедуралык жабдууларда, чыгаруу системалары, же электр энергиясын иштеп чыгаруучу объектилер, алар энергиянын жоготууларын азайтып, негизги субстраттарды термикалык начарлоодон коргойт.
Чирип же күйүп кетиши мүмкүн болгон органикалык көбүктөрдөн айырмаланып, кремний диоксиди негизиндеги аэрогельдер өлчөмдүү туруктуу жана күйбөйт, жеңил өрт коргонуу ыкмаларын кошуу.
Мындан тышкары, алардын төмөн толкун сиңирүү жана гидрофобдук беттик дарылоо (көбүнчө силанды функционалдаштыруу аркылуу жетишилет) нымдуу же нымдуу жөндөөлөрдөгү өндүрүмдүүлүктүн бузулушун алдын алуу– орой жылуулоо үчүн типтүү ката орнотуу.
3. Чечимдердин ыкмалары жана каптоодогу практикалык ассимиляция
3.1 Биндердин тандоосу жана механикалык турак-жай же коммерциялык мүлктү долбоорлоо
Аэрогель изоляциялык катмарларындагы туташтыргычты тандоо узак мөөнөттүү жана колдонуу ыңгайлуулугу менен жылуулук эффективдүүлүгүн турукташтыруу үчүн абдан маанилүү..
Силикон негизиндеги бириктиргичтер өзгөчө жогорку температурага туруктуулукту жана UV каршылыгын колдонушат, аларды тышкы жана коммерциялык колдонмолор үчүн идеалдуу кылуу.
Акрил бириктиргичтери болот жана бетонго жакшы жабыштырууну камсыз кылат, колдонуу ыңгайлуулугу жана аз VOC эмиссиялары менен бирге, конверттерди жана жылытуу жана муздатуу системаларын иштеп чыгуу үчүн оптималдуу.
Эпоксид менен модификацияланган формулалар химиялык туруктуулукту жана механикалык туруктуулукту жогорулатат, суу же кыйратуучу чөйрөдө пайдалуу.
Формуляторлор ошондой эле реология өзгөрткүчтөрүн камтыйт, дисперсенттер, жана бирдиктүү бит бөлүштүрүүнү кепилдөө үчүн кайчылаш өкүлдөр, тазалоону токтотуу, жана кинону өнүктүрүүнү жакшыртуу.
Ийкемдүүлүк термикалык велосипедде бөлүнүүнүн же субстраттын деформациясынын алдын алуу үчүн өтө кылдаттык менен жөнгө салынган, айрыкча иштеп чыгуу муундары же титирөөчү машиналар сыяктуу жандуу структураларда.
3.2 Көп функционалдуу жакшыртуулар жана Smart каптоо потенциалы
Өткөн жылуулук изоляциясы, заманбап аэрогельдер кошумча мүмкүнчүлүктөр менен жасалууда.
Кээ бир формулалар коррозияга бөгөт коюучу пигменттерден же металлдык субстраттардын жашоо мөөнөтүн узартуучу өзүн-өзү айыктыруучу өкүлдөрдөн турат..
Башкалары фазалык өзгөрүүлөрдү камтыйт (PCMs) матрицанын ичинде жылуулук энергиясын сактоону сунуш кылат, имараттарда же санариптик бирдиктерде температуранын өзгөрүшүн текшилөө.
Өнүгүп келе жаткан изилдөөлөр өткөргүч наноматериалдардын ассимиляциясын изилдейт (мис., көмүртек нанотүтүкчөлөрү) бүтүрүү чынчылдыгын же температуранын деңгээлин бөлүштүрүүнү жеринде көзөмөлдөөгө мүмкүндүк берүү– үчүн жол ачуу “акылдуу” жылуулук мониторинг системалары.
Аэрогельди орнотуунун бул көп функционалдуу мүмкүнчүлүктөрү жөн гана пассивдүү изоляторлор катары эмес, интеллектуалдык инфраструктуранын жана энергияны үнөмдөөчү системалардын энергетикалык компоненттери катары да бүтөт..
4. Өнөр жай жана коммерциялык колдонмолор рынокту өнүктүрүүгө түрткү берет
4.1 Структурада жана енер жай секторлорунда энергетикалык эффективдуулук
Аэрогелдик изоляциялык каптамалар бизнес структураларында бара-бара жайылтылат, мунай иштетүүчү заводдор, жана электр станциялары энергияны колдонууну жана көмүртек чыгарууну минималдаштыруу үчүн.
Буу линияларына колдонулат, казандары, жана жылуу алмаштыргычтар, алар жылуулукту жоготууларды бир кыйла азайтышты, системасынын иштешин жогорулатуу жана газ суроо-талапты төмөндөтүү.
Реконструкцияланган жагдайларда, алардын ичке профили жылуулоону олуттуу структуралык өзгөртүүлөрсүз кошууга мүмкүндүк берет, бөлмөнү коргоо жана токтоп калуу убактысын кыскартуу.
Турмуш-тиричилик жана чарбалык курулушта жана курулушта, дубалдын бетинде аэрогель менен күчөтүлгөн боектор жана гипстер колдонулат, чатырлар, жылуулук ыңгайлуулугун жогорулатуу жана HVAC лотторун азайтуу үчүн үй терезелери.
4.2 Niche жана жогорку натыйжалуу колдонмолор
аэрокосмостук, авто, жана электроника секторлору салмакка сезгич жана мейкиндикти чектөөчү жылуулук мониторинги үчүн аэрогелдик жасалгаларды колдонушат.
Электр жүк ташуучу унааларда, алар аккумулятордук жүктөрдү жылуулуктан жана сырттагы жылуу булактардан коргойт.
Электроникада, ультра жука аэрогель катмарлары жогорку кубаттуу элементтерди коргойт жана ысык чекиттерден качат.
Аларды криогендик сактоодо колдонуу, бөлмө чөйрөлөрү, жана терең деңиз жабдуулары экстремалдык шарттарда алардын бүтүндүгүн баса белгилейт.
Диапазондорду жасоо менен чыгымдар азаят, аэрогелдик изоляциялык жабуулар кийинки муундун туруктуу жана бышык негизинин негизи болуу үчүн жайгаштырылган.
5. Жабдуучу
TRUNNANO ашык менен сфералык вольфрам порошок берүүчү болуп саналат 12 нано-курулуш энергиясын үнөмдөө жана нанотехнологияларды өнүктүрүү боюнча көп жылдык тажрыйба. Бул кредиттик карта аркылуу төлөм кабыл алат, T/T, West Union жана Paypal. Trunnano FedEx аркылуу чет кардарларга жүк жөнөтөт, DHL, аба менен, же деңиз аркылуу. Сиз сфералык вольфрам порошок жөнүндө көбүрөөк билгиңиз келсе, Сураныч, биз менен байланышып, суроо-талап жөнөтүүдөн тартынба([email protected]).
Tag: Силикалдык аэрогель жылуулук изоляциясы, жылуулук изоляциялоочу каптоо, аэрогель жылуулук изоляциясы
Бардык макалалар жана сүрөттөр Интернеттен алынган. Эгерде кандайдыр бир автордук укук маселеси бар болсо, жок кылуу үчүн убагында биз менен байланышыңыз.
Бизден сура