1. Основна наука и наноархитектонски дизајн аерогел премаза
1.1 Порекло и тумачење премаза на бази аерогела
(Аерогел премази)
Аерогелови покривачи представљају трансформативни ток функционалних производа који потичу из ширег домаћинства аерогела– ултрапорозна, чврсте материје ниске густине познате по својој изузетној топлотној изолацији, високо подручје, и архитектонска структура снаге наноразмера.
За разлику од конвенционалних монолитних аерогела, који су обично рањиви и тешки за уградњу у сложене геометрије, аерогел слојеви се користе као танки филмови или површински слојеви на подлогама као што су челици, полимери, тканине, или грађевинских производа.
Ови слојеви задржавају основна својства расутих аерогела– посебно њихове наноразмерне порозности и смањене топлотне проводљивости– док обезбеђује повећану механичку жилавост, свестраност, и једноставност примене са стратегијама као што је прскање, потапањем, или ролл-то-ролл обраду.
Примарна компонента многих слојева аерогела је силицијум диоксид (СиО ТВО), иако укрштани системи који садрже полимере, угљеник, или керамичке претече се значајно користе за прилагођавање функционалности.
Специфични атрибут аерогел премаза је њихова наноструктурирана мрежа, обично се састоји од међусобно повезаних наночестица које стварају поре са величинама испод 100 нанометара– мањи од средњег комплементарног пута честица ваздуха.
Ово архитектонско ограничење ефикасно потискује проводљивост гаса и конвективни пренос топлоте, прављење аерогел завршних слојева међу признатим најпоузданијим топлотним изолаторима.
1.2 Путеви синтезе и механизми сушења
Конструкција аерогел премаза почиње формирањем влажне гел мреже кроз сол-гел хемију, где су молекуларни претходници као што је тетраетил ортосиликат (ТЕОС) подвргнути реакцијама хидролизе и кондензације у течном медију да би се формирала тродимензионална мрежа силицијум диоксида.
Ова процедура се може фино подесити да контролише величину пора, морфологија бита, и густину унакрсног повезивања прилагођавањем спецификација као што је пХ, однос воде и прекурсора, и врста возача.
Када се мрежа гела створи у оквиру танког филма на подлози, кључна препрека зависи од уклањања течности из пора без разбијања деликатне наноструктуре– проблем који се традиционално решава суперкритичним сушењем.
У суперкритичном сушењу, растварач (углавном алкохол или ЦО ₂) је загрејан и под притиском изнад своје критичне тачке, отклањање интерфејса течност-пара и заустављање скупљања изазваног капиларним стресом.
Док је ефикасан, ова техника је енергетски интензивна и много мање прикладна за апликације великих слојева или на лицу места.
( Аерогел премази)
Да бисте се ослободили ових ограничења, напредак у сушењу под стресом околине (АПД) су заправо омогућиле производњу робусних аерогел премаза без потребе за уређајима под високим притиском.
Ово се постиже прилагођавањем површине силицијумске мреже употребом силиционих представника (нпр., триметилхлоросилан), који замењују површинске хидроксилне тимове са хидрофобним деловима, снижавање капиларних сила при испаравању.
Резултујући покривачи одржавају порозност која превазилази 90% и дебљине до 0,1– 0.3 г/цм ³, штитећи њихове изолационе перформансе док омогућавају скалабилну производњу.
2. Карактеристике термичке и механичке ефикасности
2.1 Изузетна топлотна изолација и сузбијање преноса топлоте
Најпознатије стамбено својство аерогел облога је њихова ултра ниска топлотна проводљивост, генерално варира од 0.012 да 0.020 В/м · К у условима околине– еквивалентно мирном ваздуху и драматично ниже од традиционалних изолационих материјала као што је полиуретан (0.025– 0.030 В/м · К )или минералне вуне (0.035– 0.040 В/м · К).
Ова ефикасност произилази из скупа од три механизма за сузбијање топлог преноса који су својствени наноструктури: минимална чврста трансмисија због танке мреже силицијумских лигамената, минимална ваздушна проводљивост због Кнудсенове дифузије у порама испод 100 нм, и смањен пренос зрачења кроз допинг или побољшање пигмента.
У разумним апликацијама, чак и танки слојеви (1– 5 мм) аерогел завршне обраде може постићи термичку отпорност (Р-вредност) упоредиву са много дебљом традиционалном изолацијом, омогућавајући просторно ограничене стилове у ваздухопловству, развијање коверти, и мобилни уређаји.
Штавише, аерогел слојеви показују сигурне перформансе у широком температурном опсегу, од криогених проблема (-200 ° Ц )до умерено високих температура (приближно 600 ° Ц за системе чистог силицијум диоксида), што их чини погодним за тешке услове.
Њихова ниска емисивност и сунчева рефлексија могу се додатно повећати консолидацијом инфрацрвених рефлектујућих пигмената или вишеслојних архитектура, побољшање заштите од зрачења у апликацијама изложеним сунцу.
2.2 Механичка издржљивост и компатибилност подлоге
Без обзира на њихову екстремну порозност, модерне аерогел завршне обраде показују изненађујућу механичку робусност, посебно када су ојачани полимерним везивом или нановлакнима.
Укрштајте органско-неорганске формулације, као што су они који интегришу силицијумске аерогеле са полимерима, епоксиди, или полисилоксани, побољшати прилагодљивост, адхезија, и отпорност на удар, омогућавајући премазу да издржи вибрације, термални бициклизам, и мала абразија.
Ови хибридни системи задржавају одличне перформансе изолације док постижу издужење при вредностима прекида до 5– 10%, заштита од ломљења под притиском.
Вези се за различите подлоге– челика, алуминијум, бетон, стакло, и разноврсне фолије– постиже се површинским прајмером, представници хемијских спојева, или ин ситу везивање током лечења.
Додатно, слојеви аерогела могу бити направљени да буду хидрофобни или суперхидрофобни, одбија воду и зауставља продирање влаге која може погоршати ефикасност изолације или подстаћи корозију.
Ова комбинација механичке издржљивости и отпорности на околину побољшава дуг живот споља, маринац, и индустријске поставке.
3. Практична свестраност и мултифункционална комбинација
3.1 Могућности звучног пригушења и аудио изолације
Осим термичке администрације, аерогел завршне обраде показују значајан потенцијал у звучној изолацији због своје наноструктуре отворених пора, који расипа звучну енергију преко дебелих губитака и унутрашњег трења.
Вијугава мрежа нанопора спречава пролиферацију акустичних таласа, посебно у варијанти средње до високе регуларности, чинећи аерогел завршне обраде ефикасним у смањењу буке у ваздухопловним кабинама, аутомобилске плоче, и грађевинске зидне површине.
Када се интегрише са вискоеластичним слојевима или микроперфорираним боре са, Системи засновани на аерогелу могу постићи широкопојасну аудио апсорпцију са врло мало додатне тежине– суштинска предност у апликацијама осетљивим на тежину.
Ова мултифункционалност омогућава пројектовање интегрисаних топлотно-акустичких баријера, смањујући потребу за бројним одвојеним слојевима у сложеним подешавањима.
3.2 Отпорност на ватру и својства смањења дима
Аерогел облоге су инхерентно незапаљиве, пошто системи засновани на силицијум диоксиду не додају уље на ватру и могу да издрже нивое температуре знатно изнад фактора паљења типичних грађевинских и изолационих производа.
Када се односи на запаљиве супстрате као што је дрво, полимери, или текстила, аерогел премази функционишу као топлотна препрека, одлагање преноса топлоте и пиролизе, чиме се повећава отпорност на ватру и повећава време бекства.
Неке формуле садрже интумесцентне адитиве или додатке који успоравају пламен (нпр., супстанце фосфора или бора) који се шире при загревању, стварајући заштитни слој угљеника који боље штити основни материјал.
Поред тога, за разлику од бројних изолација на бази полимера, аерогел слојеви стварају минималан дим и без штетних испарљивих материја када су изложени високој температури, побољшање безбедности у затвореним окружењима као што су тунели, бродови, и вишеспратнице.
4. Индустријске и нове апликације у свим секторима
4.1 Енергетска ефикасност у зградарству и индустријској опреми
Аерогел завршне обраде мењају лако управљање топлотом у стилу и оквиру.
Примењено на прозоре, зидне површине, и кровови, они смањују тоне грејања и хлађења дома тако што минимизирају проводну и радијативну размену топлоте, доприносећи распореду зграда са нултом нето енергије.
Прозирни аерогел премази, посебно, дозвољавају дневни пренос док блокирају топлотни добитак, чинећи их савршеним за кровне прозоре и зидне завесе.
У индустријским цевоводима и резервоарима за складиштење, изолација обложена аерогелом смањује губитак снаге у пари, криогена, и процесне течне системе, повећање функционалне ефикасности и минимизирање издувних гасова угљеника.
Њихов танак профил омогућава накнадну уградњу у просторима ограниченим просторима где се стандардна облога не може инсталирати.
4.2 Ваздухопловство, Одбрана, и Асимилација носивих иновација
У ваздухопловству, аерогел премази обезбеђују осетљиве компоненте од озбиљних промена нивоа температуре током поновног уласка у атмосферу или мисија у дубоком свемиру.
Користе се у системима топлотне заштите (ТПС), сателитска кућишта, и облоге за астронауте, где се уштеда тежине директно претвара у снижене трошкове лансирања.
У заштитним апликацијама, Тканине обложене аерогелом нуде лагану топлотну изолацију за раднике и алате у арктичким или пустињским атмосферама.
Технологија која се може носити добијају свестране аерогел једињења која одржавају телесну температуру у мудрим одевним предметима, спољна опрема, и системи медицинске термичке политике.
Додатно, студија открива аерогел завршне обраде са уграђеним сензорским јединицама или материјалима за промену фазе (ПЦМ) за флексибилан, пријемљива изолација која се прилагођава еколошким проблемима.
Коначно, аерогел премази представљају пример снаге инжењеринга наноразмера за решавање проблема на макро нивоу у енергетици, безбедност, и одрживост.
Интеграцијом ултра-ниске топлотне проводљивости са механичком флексибилношћу и мултифункционалним капацитетима, они редефинишу границе површинског инжењеринга.
Како су трошкови производње нижи, а методе примене постају много ефикасније, аерогел облоге су постављене да постану типичан производ у изолацији следеће генерације, сигурносни системи, и интелигентне површине широм тржишта.
5. Поч
Цабр-Цонцрете је добављач додатака за бетон са преко 12 године искуства у очувању енергије у нано зградама и развоју нанотехнологије. Прихвата плаћање путем кредитне картице, Т/Т, Вест Унион и Паипал. ТРУННАНО ће испоручити робу купцима у иностранству преко ФедЕк-а, ДХЛ, ваздушним путем, или морем. Ако тражите висококвалитетни додатак за бетон, слободно нас контактирајте и пошаљите упит.
Ознаке:Аерогел премази, Термоизолациони премаз за аерогел од силицијум диоксида, термоизолациони премаз
Сви чланци и слике су са интернета. Ако постоје проблеми са ауторским правима, контактирајте нас на време да обришете.
Питајте нас