Airgel ist ein poröses Material mit einer nanoskaligen Struktur. Es ist aufgrund seiner ultraleuchten und ultra-insulierten Eigenschaften als Rauch unter Feststoffen bekannt. In den letzten Jahren hat sich die Anwendung von Airgehern im Luft- und Raumfahrt, die Bauisolierung, industrielle Pipelines und andere Felder allmählich erweitert. Als neue Art von Hochleistungsmaterial steht Airgel jedoch auch vor Herausforderungen bei Preis und Praktikabilität. In diesem Artikel wird systematisch die Hauptvorteile und Nachteile von Luftwirtschaftsmaterialien analysiert, um den Lesern dieses zukünftige Material vollständig zu verstehen.
Inhalt
1. Hauptvorteile des Airgelhafens
1.1 Ausgezeichnete thermische Isolationsleistung
1.2 Leicht, effizient und einfach zu installieren
1.3 Ausgezeichnete wasserdichte Leistung
1.4 Flammhemmende und starke Sicherheit
1,5 Haltbarkeit und Umweltschutz
2. Hauptnachteile des Luftschlüssels
1. Hauptvorteile des Airgelhafens
1.1 Ausgezeichnete thermische Isolationsleistung
Airgel zeigt aufgrund seiner einzigartigen nanoporösen Struktur eine extrem geringe thermische Leitfähigkeit und ist eines der festen Materialien mit den bekanntesten thermischen Isolationseigenschaften. Als Beispiel in einem Silica-Luftgehaum liegt seine innere Porosität bis zu 90%, und die nanoskaligen Poren hemmen die thermische Bewegung von Gasmolekülen und Gas-Solid-Wärmeleitung wirksam und kann auch in Hochtemperaturumgebungen über 650 Grad eine hervorragende thermische Isolierung aufrechterhalten. Im Gegensatz dazu nimmt die thermische Leitfähigkeit traditioneller Isolationsmaterialien bei hohen Temperaturen erheblich zu, und die Stabilität des Airgeherns ist die erste Wahl für extreme Arbeitsbedingungen wie Petrochemikalien und Luft- und Raumfahrt. Beispielsweise kann Airgel bei Pipeline-Isolationsanwendungen den Wärmeverlust erheblich verringern und die Energiesparseffizienz um mehr als 30%erhöhen und gleichzeitig das Risiko von Verbrennungen für Personal von Hochtemperaturflächen vermeiden.
1.2 Leicht, effizient und einfach zu installieren
Das Airgel ist nur 1\/5 bis 1\/3 die Dicke herkömmlicher Materialien, kann jedoch den gleichen oder sogar besseren Wärmeisolierungseffekt liefern, der den Installationsraum erheblich spart und besonders für Orte mit begrenztem Raum geeignet ist, z. B. Schiffskabinen oder dichte Pipelines in chemischen Pflanzen. Seine Flexibilität ermöglicht es, komplexe Geräte direkt umwickelt zu werden, ohne dass maßgeschneiderte Formen erforderlich sind. Nach dem Schneiden kann es durch Überlappung oder Bindung fixiert werden, wodurch die Konstruktionseffizienz um mehr als 50%verbessert wird. Darüber hinaus verringern die leichten und dünnen Eigenschaften die Stützlast und die Kosten für die strukturelle Verstärkung. Traditionelle Materialien sind aufgrund ihrer großen Dicke anfällig für thermische Brückeneffekte, während die kontinuierliche Abdeckung des Airgehöhls den Wärmeleitungsweg effektiv blockieren kann. Zum Beispiel können beim Bau von Außenwandanwendungen Kondensation und Energieverlust durch Kälte und heiße Brücken vermieden werden.
1.3 Ausgezeichnete wasserdichte Leistung
Das Airgehern wurde mit hydrophober Modifikation mit einer hydrophoben Rate von über 98%, einem Wasserabfall -Kontaktwinkel von über 150 Grad und fast ohne Feuchtigkeitsabsorption behandelt. Dieses Merkmal macht es in feuchten oder offenen Umgebungen hervorragend und vermeidet das Problem der steigenden thermischen Leitfähigkeit traditioneller Materialien nach dem Absorptieren von Wasser. Als Beispiel kann das Airgehern die Ölpipelines durch Regen und Kondensationswasser für eine lange Zeit widerstehen, Korrosion unter der Isolationsschicht verhindern und die Lebensdauer der Ausrüstung auf mehr als 20 Jahre verlängern. Im Gegensatz dazu nimmt die thermische Isolationsleistung von Gesteinswolle nach der Absorption von Wasser um 80% ab und ist leicht zu züchten. Die geschlossene Zellstruktur des Airgeherns beseitigt auch Frost-Hiegeschäden, die durch Wasserdurchdringung verursacht werden, und eignet sich für Szenen wie Lagertanks mit niedriger Temperatur.
Airgel ist ein anorganisches nicht-metallisches Material mit einer Flammhemmung von A. Es füllt keinen toxischen Rauch, wenn es dem Feuer ausgesetzt ist, und sein Sauerstoffindex überschreitet 60%, was viel höher ist als organische Isolationsmaterialien wie Polyurethan. Bei einem Feuer kann Airgel die Ausbreitung von Flammen effektiv verlangsamen und Zeit für Evakuierung und Rettung kaufen. In Hochgeschwindigkeits-Kutschen oder Krafteinrichtungen kann beispielsweise die Langsam-Isolationsschicht kurzfristigen hohen Temperaturen von 1000 Grad standhalten, um die Kernausrüstung vor Schäden zu schützen. Darüber hinaus entsprechen der niedrigen Raucheigenschaften strenge Standards wie EU EN13501, wodurch sekundäre Gefahren vermieden werden und besonders für Orte mit extrem hohen Brandschutzanforderungen wie Tunnel und Hochhäusern geeignet sind.
1,5 Haltbarkeit und Umweltschutz
Das Airgel besteht hauptsächlich aus anorganischen Komponenten wie Siliziumdioxid und hat einen starken Alterungsbeständigkeit. Es hat eine stabile Struktur im Bereich von {{{0}} bis 650 Grad, eine Druckfestigkeit von 0. 2-0. 5 MPA und eine Dienstlebensdauer von 20-30 Jahren, die gleich wie das Gerät ist. Seine Umweltfreundlichkeit spiegelt sich in zwei Aspekten wider: Erstens enthält sie keine schädlichen Substanzen wie Asbest und VOCs, und die Produktions- und Nutzungsprozesse sind umweltfrei. Zweitens kann es recycelt und wiederverwendet werden und nach dem Entwarf in Isolationsschlammungen umgebaut und umgebaut werden. Im Vergleich zu traditionellen Materialien ist die Gesteinswolle nach dem Entwarf schwer zu degradieren, und die kohlenstoffarmen Eigenschaften von Airgehern entsprechen dem globalen Trend der Kohlenstoffneutralität. In der Green Building Certification (LEED) kann Airgel beispielsweise zusätzliche Punkte für seine Nachhaltigkeit erhalten.
2. Hauptnachteile des Luftschlüssels
Obwohl Airgel in Bezug auf Wärmeisolierung, Brandschutz und Feuchtigkeitsbeständigkeit gut abschneidet, sind die hohen Kosten immer noch das Haupthindernis für seine weit verbreitete Anwendung. Aufgrund des komplexen Produktionsprozesses und der hohen Rohstoffkosten ist der aktuelle Preis für Luftgeheims viel höher als der von traditionellen Isolationsmaterialien wie Glaswolle, Gesteinswolle oder Polyurethanschaum. Dies macht es schwierig, in kosten-sensitiven Projekten zu fördern, und eignet sich nur für hochwertige oder extrem leistungsstarke Anwendungsszenarien wie Luft- und Raumfahrt, Militärindustrie, Petrochemische und andere Bereiche.
Darüber hinaus hat Airgel während des Gebrauchs bestimmte Staubabfallprobleme. Die Materialstruktur ist zerbrechlich und es ist einfach, während der Verarbeitung oder Installation feiner Staub zu erzeugen, was in sauberen Räumen oder Umgebungen, die eine hohe Sauberkeit erfordern, besonders ungünstig ist. Um die Auswirkungen von Staub auf Betreiber und Geräte zu vermeiden, muss in der Regel beschichtet werden, was die Komplexität des Konstruktion und die zusätzlichen Kosten erhöht und die direkte Verwendung in einigen Bereichen einschränkt.
Zusammenfassend wird Airgel als modernste thermische Isolationsmaterial mit Hochleistungs-Thermie zu einer wichtigen Wahl in den industriellen und High-End-Baufeldern aufgrund seiner hervorragenden Wärmeisolierung, Brandresistenz, Feuchtigkeitsbeständigkeit und Umweltschutzeigenschaften werden zu einer wichtigen Wahl. Obwohl das Problem mit hohen Kosten und Staub nach wie vor die Hauptfaktoren sind, die ihre weit verbreitete Anwendung einschränken, sind die Anwendungsaussichten von Airgel kontinuierlich immer noch weit verbreitet. In Zukunft wird erwartet, dass Airgel eine entscheidendere Rolle bei der Erlangung der Erhaltung von grünem Energie und bei der Verbesserung des materiellen Verbesserungen spielt.