1. Pagrindinis aerogelinių dangų mokslas ir nanoarchitektūrinis projektavimas
1.1 Aerogelio pagrindu pagamintų dangų kilmė ir aiškinimas
(Aerogelinės dangos)
Aerogelinės dangos – tai transformuojantis funkcinių produktų, gautų iš platesnės aerogelių šeimos, eigos– itin poringas, mažo tankio kietosios medžiagos, žinomos dėl puikios šilumos izoliacijos, aukštas plotas, ir nanoskalės architektūrinė galios struktūra.
Skirtingai nuo įprastų monolitinių aerogelių, kurios paprastai yra pažeidžiamos ir sunkiai įtraukiamos į sudėtingas geometrijas, aerogelio sluoksniai naudojami kaip ploni filmai arba paviršiaus ploto sluoksniai ant pagrindo, pavyzdžiui, plieno, polimerai, audiniai, arba statybos produktai.
Šie sluoksniai išlaiko pagrindines birių aerogelių savybes– ypač jų nanoskalės poringumas ir sumažėjęs šilumos laidumas– kartu užtikrinant didesnį mechaninį atsparumą, universalumas, ir naudojimo paprastumas naudojant tokias strategijas kaip purškimas, panardinama danga, arba perdirbimas iš ritinio į ritinį.
Pagrindinis daugelio aerogelio sluoksnių komponentas yra silicio dioksidas (SiO DU), nors ir mišrūnų sistemos, kuriose yra polimerų, anglies, arba keramikos pirmtakai yra labai naudojami siekiant pritaikyti funkcionalumą.
Specifinis aerogelio dangų atributas yra jų nanostruktūrinis tinklas, dažniausiai sudarytas iš tarpusavyje sujungtų nanodalelių, sukuriančių poras, kurių dydžiai mažesni 100 nanometrai– mažesnis nei vidutinis papildomas oro dalelių kelias.
Šis architektūrinis apribojimas efektyviai slopina dujų laidumą ir konvekcinį šilumos perdavimą, aerogelio apdaila yra viena iš patikimiausių pripažintų šilumos izoliatorių.
1.2 Sintezės keliai ir džiovinimo mechanizmai
Aerogelio dangų konstravimas prasideda nuo drėgno gelio tinklo formavimo naudojant sol-gelio chemiją, kur molekuliniai pirmtakai, tokie kaip tetraetilo ortosilikatas (TEOS) vyksta hidrolizės ir kondensacijos reakcijas skystoje terpėje, kad susidarytų trimatis silicio dioksido tinklas.
Šią procedūrą galima tiksliai sureguliuoti, kad būtų galima kontroliuoti porų dydį, bitų morfologija, ir kryžminio susiejimo tankį, iš naujo koreguojant tokias specifikacijas kaip pH, vandens ir pirmtako santykis, ir vairuotojas malonus.
Sukūrus gelio tinklą plonoje plėvelėje ant pagrindo, esminė kliūtis priklauso nuo porų skysčio pašalinimo nepažeidžiant subtilios nanostruktūros– problema, tradiciškai išspręsta superkritiniu džiovinimu.
Esant superkritiniam išdžiūvimui, tirpiklis (paprastai alkoholis arba CO ₂) yra pašildomas ir slėgis viršija kritinį tašką, atsikratyti skysčio ir garų sąsajos ir sustabdyti kapiliarinio streso sukeltą susitraukimą.
Nors efektyvus, ši technika sunaudoja daug energijos ir daug mažiau tinka dideliems arba in situ sluoksniams.
( Aerogelinės dangos)
Norėdami atsikratyti šių apribojimų, pažanga džiovinant aplinkos įtempį (APD) iš tikrųjų leido gaminti tvirtas aerogelio dangas nereikalaujant aukšto slėgio prietaisų.
Tai pasiekiama reguliuojant silicio dioksido tinklo paviršių, naudojant sililinimo atstovus (pvz., trimetilchlorsilanas), kurios pakeičia paviršiaus hidroksilo komandas hidrofobinėmis dalimis, kapiliarinių jėgų mažinimas garavimo metu.
Gautos dangos išlaiko didesnį poringumą 90% o storis net 0,1– 0.3 g/cm³, apsaugoti jų izoliacines savybes, tuo pačiu suteikiant galimybę gaminti mastelį.
2. Šiluminės ir mechaninės naudingumo charakteristikos
2.1 Išskirtinė šilumos izoliacija ir šilumos perdavimo slopinimas
Labiausiai žinoma aerogelinių dangų gyvenamoji savybė yra ypač mažas šilumos laidumas, paprastai skiriasi nuo 0.012 į 0.020 W/m · K aplinkos sąlygomis– lygiavertis ramiam orui ir žymiai žemesnis už tradicines izoliacines medžiagas, tokias kaip poliuretanas (0.025– 0.030 W/m · K )arba mineralinė vata (0.035– 0.040 W/m · K).
Šis efektyvumas kyla dėl trijų nanostruktūrai būdingų šilumos perdavimo slopinimo mechanizmų rinkinio.: minimalus kietas perdavimas dėl plono silicio raiščių tinklo, minimalus oro laidumas dėl Knudseno difuzijos porose, mažesnėse nei 100 nm, ir sumažintas spinduliuotės perdavimas naudojant dopingą arba pigmento stiprinimą.
Protingose programose, net plonais sluoksniais (1– 5 mm) aerogelio apdaila gali pasiekti šiluminę varžą (R vertė) palyginti su daug storesne tradicine izoliacija, įgalinantis erdvės ribotus stilius kosminėje erdvėje, vystyti vokus, ir mobiliosios programėlės.
Be to, aerogelio sluoksniai rodo saugų veikimą dideliame temperatūrų diapazone, nuo kriogeninių problemų (-200 °C )iki vidutiniškai aukštų temperatūrų (apytiksliai 600 ° C gryno silicio dioksido sistemoms), todėl jie tinka atšiaurioms aplinkoms.
Jų mažą spinduliuotę ir saulės atspindį galima dar labiau padidinti sujungus infraraudonuosius spindulius atspindinčius pigmentus arba daugiasluoksnes architektūras., spinduliavimo ekranavimo tobulinimas saulės veikiamose srityse.
2.2 Mechaninis patvarumas ir substrato suderinamumas
Nepriklausomai nuo jų ypatingo poringumo, Šiuolaikinės aerogelio apdailos medžiagos pasižymi stebinančiu mechaniniu tvirtumu, ypač sutvirtinus polimeriniais rišikliais arba nanopluoštais.
Kryžminami organiniai-neorganiniai junginiai, pvz., silicio dioksido aerogelius integruojantys su polimerais, epoksidinės dervos, arba polisiloksanai, padidinti prisitaikymą, sukibimas, ir atsparumas smūgiams, leidžianti dangai atlaikyti vibraciją, terminis dviratis, ir nedidelis įbrėžimas.
Šios hibridinės sistemos išlaiko puikias izoliacijos charakteristikas ir pailgina iki 5– 10%, apsauganti nuo lūžimo esant slėgiui.
Sukimba su įvairiais substratais– plieno, aliuminio, betono, stiklo, ir universalios folijos– pasiekiamas paviršiaus gruntavimu, cheminių junginių atstovai, arba in situ surišimas viso apdorojimo metu.
Papildomai, aerogelio sluoksniai gali būti pagaminti kaip hidrofobiniai arba superhidrofobiniai, atstumia vandenį ir neleidžia patekti į drėgmę, kuri gali pabloginti izoliacijos efektyvumą arba paskatinti koroziją.
Šis mechaninio patvarumo ir atsparumo aplinkai derinys pagerina ilgaamžiškumą lauke, jūrų, ir pramoniniai įrenginiai.
3. Praktiškas universalumas ir daugiafunkcinis derinys
3.1 Akustinio slopinimo ir garso izoliacijos galimybės
Be terminio administravimo, aerogelio apdaila turi didelį akustinės izoliacijos potencialą dėl savo atvirų porų nanostruktūros, kuri išsklaido garso energiją per didelius nuostolius ir vidinę trintį.
Vingiuotas nanoporų tinklas trukdo plisti akustinėms bangoms, ypač vidutinio ir didelio reguliarumo veislėje, aerogelio apdaila efektyviai sumažina triukšmą erdvėlaivių kabinose, automobilių plokštės, ir pastatų sienų paviršiai.
Kai integruota su viskoelastiniais sluoksniais arba mikro perforuota kovoja su, Aerogelio pagrindu veikiančios sistemos gali sugerti plačiajuostį ryšį su labai mažu svoriu– esminė nauda svoriui jautriose programose.
Šis daugiafunkciškumas leidžia projektuoti integruotas šilumines-akustines užtvaras, sumažinant daugelio atskirų sluoksnių poreikį sudėtinguose nustatymuose.
3.2 Atsparumo ugniai ir dūmų mažinimo savybės
Aerogelinės dangos iš prigimties yra nedegios, nes silicio dioksido pagrindu pagamintos sistemos neprideda kuro į ugnį ir gali atlaikyti temperatūrą, gerokai viršijančią tipiškų pastatų ir statybinių bei izoliacinių gaminių užsidegimo faktorius.
Kai tai susiję su degiais substratais, tokiais kaip mediena, polimerai, arba tekstilė, aerogelio dangos veikia kaip šiluminė kliūtis, lėtina šilumos perdavimą ir pirolizę, taip padidinant atsparumą ugniai ir pailginant pabėgimo laiką.
Kai kuriose formulėse yra besipučiančių priedų arba antipirenų (pvz., fosforo ar boro medžiagos) kurie plečiasi kaitinant, sukuria apsauginį anglies sluoksnį, kuris geriau apsaugo pagrindinę medžiagą.
Be to, skirtingai nuo daugelio polimerinių izoliacijų, aerogelio sluoksniai sukuria minimalų dūmų kiekį ir nesukelia kenksmingų lakiųjų medžiagų, kai yra veikiami aukštoje temperatūroje, saugumo gerinimas uždarose aplinkose, pvz., tuneliuose, laivai, ir aukštybiniai pastatai.
4. Pramonės ir atsirandančios programos visuose sektoriuose
4.1 Pastatų ir pramonės įrangos energijos vartojimo efektyvumas
Airgel apdaila keičia lengvą šilumos valdymą stiliumi ir karkasu.
Taikoma langams, sienų paviršiai, ir stogo dangos, jie sumažina namų šildymo ir vėsinimo tonas, sumažindami laidžių ir spinduliuojančių šilumos mainus, prisideda prie nulinės energijos pastatų išdėstymo.
Skaidrios aerogelio dangos, ypač, leisti dienos metu perduoti, tuo pačiu blokuojant šilumos padidėjimą, todėl jie puikiai tinka stoglangiams ir užuolaidų sienų paviršiams.
Pramoniniuose vamzdynuose ir rezervuaruose, Aerogeliu padengta izoliacija sumažina galios nuostolius garuose, kriogeninis, ir proceso skysčių sistemos, didinant funkcinį efektyvumą ir sumažinant anglies išmetimą.
Dėl plono profilio juos galima montuoti ribotos erdvės vietose, kur negalima įrengti standartinės dangos.
4.2 Aviacijos erdvė, Gynyba, ir nešiojamų inovacijų įsisavinimas
Aviacijos erdvėje, aerogelio dangos apsaugo jautrius komponentus nuo didelių temperatūros pokyčių per atmosferos sugrįžimo ar giliosios erdvės misijas.
Jie naudojami šiluminės apsaugos sistemose (TPS), palydoviniai korpusai, ir astronautui tinkantys pamušalai, kur sutaupytas svoris tiesiogiai paverčia mažesniais paleidimo kaštais.
Apsaugos programose, Aerogeliu dengti audiniai suteikia lengvą šilumos izoliaciją darbuotojams ir įrankiams arktinėje ar dykumos atmosferoje.
Dėvėti technologija naudinga dėl universalių aerogelio junginių, kurie išsaugo kūno temperatūrą išmintinguose drabužiuose, išorinė įranga, ir medicininės šiluminės politikos sistemos.
Papildomai, Tyrimas atranda aerogelio apdailą su įterptais jutikliais arba fazių keitimo medžiagomis (PCM) lanksčiam, imli izoliacija, prisitaikanti prie ekologinių problemų.
Pagaliau, aerogelio dangos parodo nanomastelio inžinerijos galią sprendžiant makro masto energijos sunkumus, saugumo, ir tvarumą.
Integruojant itin mažą šilumos laidumą su mechaniniu lankstumu ir daugiafunkcinėmis galimybėmis, jie iš naujo apibrėžia paviršiaus inžinerijos ribas.
Kadangi gamybos sąnaudos mažėja, o taikymo metodai tampa daug efektyvesni, Aerogelinės dangos yra tokios, kad taptų tipišku naujos kartos izoliacijos gaminiu, saugos sistemos, ir intelektualūs paviršiaus plotai visose rinkose.
5. elgetauti
„Cabr-Concrete“ yra betono priedų tiekėjas 12 ilgametė patirtis nanopastatų energijos taupymo ir nanotechnologijų kūrimo srityse. Jis priima mokėjimą kreditine kortele, T/T, West Union ir Paypal. TRUNNANO išsiųs prekes klientams į užsienį per FedEx, DHL, oru, arba jūra. Jei ieškote aukštos kokybės betono mišinio, nedvejodami susisiekite su mumis ir atsiųskite užklausą.
Žymos:Aerogelinės dangos, Silica Airgel termoizoliacinė danga, termoizoliacinė danga
Visi straipsniai ir nuotraukos yra iš interneto. Jei yra kokių nors autorių teisių problemų, susisiekite su mumis laiku, kad ištrintumėte.
Pasiteiraukite mūsų