1. Суштинска наука и наноархитектонски дизајн на облоги со Airgel
1.1 Потекло и толкување на облогите базирани на аерогел
(Аергел облоги)
Аергелните облоги претставуваат трансформативен тек на функционални производи добиени од поширокото домаќинство на аерогели– ултра-порозна, цврсти материи со мала густина познати по нивната извонредна топлинска изолација, висока површина, и архитектонска структура на моќ на нано размери.
За разлика од конвенционалните монолитни аерогели, кои обично се ранливи и тешки за инкорпорирање во сложени геометрии, Слоевите на аергел се користат како тенки филмови или површински слоеви на подлоги како што се челиците, полимери, ткаенини, или градежни производи.
Овие слоеви ги задржуваат основните својства на најголемиот дел од аерогелите– особено нивната нанопорозност и намалена топлинска спроводливост– додека обезбедува зголемена механичка цврстина, разноврсност, и едноставност на примена со стратегии како прскање, потопување, или обработка од ролна во ролна.
Примарната компонента на многу слоеви на аергел е силициум диоксид (SiO ДВЕ), иако вкрстени системи кои вклучуваат полимери, јаглерод, или керамичките претходници значително се користат за да се прилагоди функционалноста.
Специфичен атрибут на облогите со аергел е нивната наноструктурирана мрежа, вообичаено се состои од меѓусебно поврзани наночестички кои создаваат пори со големини подолу 100 нанометри– помала од средната дополнителна патека на воздушните честички.
Ова архитектонско ограничување ефикасно ја потиснува гасната спроводливост и конвективниот пренос на топлина, изработка на аергелни завршетоци меѓу еден од најсигурните термички изолатори признати.
1.2 Патеки за синтеза и механизми за сушење
Изградбата на аергел премази започнува со формирање на влажна гел мрежа преку хемија сол-гел, каде што молекуларните претходници како тетраетил ортосиликат (ТЕОС) подлежат на реакции на хидролиза и кондензација во течен медиум за да формираат тридимензионална силика мрежа.
Оваа постапка може да се прилагоди за да се контролира големината на порите, бит морфологија, и густина на вкрстено поврзување со повторно прилагодување на спецификациите како pH, однос вода-прекурсор, и љубезен возач.
Откако ќе се создаде мрежата на гел во рамките на поставување на тенок филм на подлогата, клучната пречка зависи од ослободувањето од течноста од порите без да се разбие деликатната наноструктура– проблем традиционално решен преку суперкритично сушење.
При суперкритично сушење, растворувачот (генерално алкохол или CO 2) се загрева и под притисок надвор од неговата критична точка, ослободување од интерфејсот на течност-пареа и запирање на собирањето предизвикано од капиларниот стрес.
Додека е ефикасен, оваа техника е енергетски интензивна и многу помалку соодветна за апликации со големи или in-situ слоеви.
( Аергел облоги)
За да се ослободите од овие ограничувања, напредок во сушењето на амбиентален стрес (АПД) всушност овозможија производство на робусни облоги за аергел без потреба од уреди под висок притисок.
Ова се постигнува преку површинско прилагодување на силициумската мрежа со употреба на силилирачки претставници (на пр., триметилхлоросилан), кои ги заменуваат површинските хидроксилни тимови со хидрофобни делови, намалување на капиларните сили за време на испарувањето.
Добиените облоги ја одржуваат порозноста која надминува 90% и дебелина од 0,1– 0.3 g/cm ³, заштитувајќи ги нивните изолативни перформанси, а истовремено овозможувајќи скалабилно производство.
2. Карактеристики на топлинска и механичка ефикасност
2.1 Исклучителна топлинска изолација и сузбивање на топлиот пренос
Најпознатото станбено својство на аергел облогите е нивната ултра ниска топлинска спроводливост, генерално се разликуваат од 0.012 до 0.020 W/m · K при амбиентални услови– еквивалентно на мирен воздух и драматично понизок од традиционалните материјали за изолација како полиуретан (0.025– 0.030 W/m · К )или минерална волна (0.035– 0.040 W/m · К).
Оваа ефикасност произлегува од множеството од три механизми за сузбивање на топол пренос, кои се суштински во наноструктурата: минимална цврста трансмисија поради тенката мрежа на силика лигаменти, минимална воздушна спроводливост поради Кнудсенова дифузија во порите под 100 nm, и намален пренос на зрачење преку допинг или подобрување на пигментот.
Во разумни апликации, дури и тенки слоеви (1– 5 мм) на завршна обработка на аергел може да постигне термичка отпорност (R-вредност) споредлива со многу подебела традиционална изолација, овозможувајќи стилови со ограничен простор во воздушната, развивање пликови, и мобилни гаџети.
Згора на тоа, Слоевите на аергел покажуваат сигурни перформанси низ огромен температурен опсег, од криогени проблеми (-200 ° C )до умерени високи температури (приближно 600 ° C за чисти силика системи), што ги прави погодни за тешки средини.
Нивната ниска емиситивност и сончевата рефлексија може дополнително да се зголемат преку консолидација на инфрацрвени рефлектирачки пигменти или повеќеслојни архитектури, подобрување на радијативната заштита при апликации изложени на сончева светлина.
2.2 Механичка издржливост и компатибилност на подлогата
Без оглед на нивната екстремна порозност, модерните завршни облоги на аергел покажуваат изненадувачка механичка робусност, особено кога се армирани со полимерни врзива или нановлакна.
Вкрстени органско-неоргански формулации, како што се оние кои интегрираат силика аерогели со полимери, епоксиди, или полисилоксани, подобрување на приспособливоста, адхезија, и отпорност на удар, овозможувајќи му на облогата да издржи вибрации, термички циклус, и мало триење.
Овие хибридни системи одржуваат одлични перформанси на изолација додека постигнуваат издолжување при вредности на прекин до 5– 10%, заштита од кршење под притисок.
Поврзете се со различни супстрати– челик, алуминиум, бетон, стакло, и разновидни фолии– се постигнува со површинско грундирање, претставници на хемиски комбинации, или in-situ поврзување во текот на лекувањето.
Дополнително, слоевите на аергел може да се направат да бидат хидрофобни или суперхидрофобни, одбивање вода и запирање на навлегувањето на влага што може да ја влоши ефикасноста на изолацијата или да промовира корозија.
Оваа комбинација на механичка издржливост и отпорност на околината го подобрува долгиот животен век надвор, морски, и индустриски поставки.
3. Практична разновидност и мултифункционална комбинација
3.1 Способности за акустична амортизација и аудио изолација
Надвор од термичка администрација, аергел завршетоците покажуваат значителен потенцијал во акустична изолација поради нивната наноструктура со отворени пори, што ја дисипира звучната енергија преку дебели загуби и внатрешно триење.
Извртената мрежа на нанопори го попречува ширењето на акустичните бранови, конкретно во сортата со средна до висока регуларност, правејќи ги аергелните завршетоци ефикасни во намалувањето на бучавата во воздушните кабини, автомобилски панели, и градежни ѕидни површини.
Кога е интегриран со вискоеластични слоеви или микро-перфорирани се бори со, Системите базирани на аерогел може да постигнат широкопојасна аудио апсорпција со многу мала дополнителна тежина– суштинска придобивка во апликации чувствителни на тежина.
Оваа мултифункционалност овозможува дизајнирање на интегрирани термичко-акустични бариери, намалување на потребата за бројни посебни слоеви во сложени поставки нагоре.
3.2 Својства на отпорност на пожар и намалување на чадот
Аергелните облоги се инхерентно незапаливи, бидејќи системите базирани на силика не додаваат гориво на огнот и можат да се спротивстават на температурните нивоа многу над факторите на палење на типични градежни и градежни и изолациски производи.
Кога се поврзани со запаливи подлоги како дрво, полимери, или текстил, облогите со аергел функционираат како топлинска пречка, одложување на пренос на топлина и пиролиза, со што се зголемува отпорноста на пожар и се зголемува времето за бегство.
Некои формули инкорпорираат адитиви за нагорување или допанти за отпорни на пламен (на пр., фосфор или бор супстанции) кои се прошируваат при загревање, создавајќи заштитен слој од јаглен кој подобро го штити основниот материјал.
Покрај тоа, за разлика од бројните изолации на база на полимер, Слоевите на аергел создаваат минимален чад и без штетни испарливи материи кога се изложени на високо топло, подобрување на безбедноста во затворени средини како што се тунелите, бродови, и високи згради.
4. Индустриски и произлезени апликации низ секторите
4.1 Енергетска ефикасност во градежништвото и индустриската опрема
Завршувањето на Airgel го менува лесното термичко управување во стил и рамка.
Применето на Windows, ѕидни површини, и покриви, тие ги намалуваат тоните за греење и ладење на домот со минимизирање на проводната и радијативната топла размена, придонесувајќи за распоредот на зградите со нето-нула енергија.
Транспарентни аергел облоги, особено, дозволи пренос во текот на денот додека го блокира топлинското засилување, што ги прави совршени за покривни прозорци и завесни ѕидови.
Во индустриски цевководи и резервоари за складирање, Изолацијата обложена со аерогел ја намалува загубата на моќност во пареата, криогенски, и процесира течни системи, подобрување на функционалната ефикасност и минимизирање на јаглеродните издувни гасови.
Нивниот тенок профил овозможува доградба во просторно ограничени области каде што не може да се инсталира стандардна обвивка.
4.2 Воздухопловна, Одбрана, и Асимилација на иновации за носење
Во воздушната, облогите со аергел обезбедуваат чувствителни компоненти од сериозни промени на нивото на температурата во текот на атмосферските мисии за повторно влегување или во длабоката вселена.
Тие се користат во системи за термичка заштита (TPS), сателитски куќишта, и астронаутот одговара на облоги, каде што заштедите на тежина директно се претвораат во намалени трошоци за лансирање.
Во апликациите за заштита, Ткаенините обложени со аерогел нудат топлинска изолација со мала тежина за работниците и алати во арктичка или пустинска атмосфера.
Технологијата за носење добива од разновидни соединенија на аергел кои ја зачувуваат телесната температура во мудра облека, надворешна опрема, и медицински системи за термичка политика.
Дополнително, Студијата е откривање на завршетоци на аергел со вградени сензорни единици или материјали за промена на фазата (PCM) за флексибилни, Рецептивна изолација која се прилагодува на еколошките проблеми.
Конечно, облогите со аергел ја прикажуваат моќта на нано инженерството за справување со макро-тешкотиите во енергијата, безбедност, и одржливост.
Со интегрирање на ултра ниска топлинска спроводливост со механичка флексибилност и мултифункционални капацитети, тие ги редефинираат границите на површинското инженерство.
Бидејќи трошоците за производство се намалуваат, а методите на примена стануваат многу поефикасни, облогите со аергел се позиционирани да станат типичен производ во изолацијата од следната генерација, безбедносни системи, и интелигентни површини низ пазарите.
5. Моли
Cabr-Concrete е снабдувач на Бетонски додаток со над 12 долгогодишно искуство во зачувување на енергијата во нано-градежништвото и развој на нанотехнологијата. Прифаќа плаќање преку кредитна картичка, Т/Т, West Union и Paypal. TRUNNANO ќе ја испорача стоката до клиентите во странство преку FedEx, DHL, по воздушен пат, или по море. Ако барате висококвалитетна мешавина за бетон, Ве молиме слободно контактирајте со нас и испратете барање.
Тагови:Аергел облоги, Силика аергел термоизолациски слој, термоизолациски слој
Сите статии и слики се од Интернет. Ако има некакви проблеми со авторските права, ве молиме контактирајте со нас на време за да го избришете.
Прашајте не