Аэрагель – ідэальны ўцяпляльнік дома. R-значэнне R-10,3 на цалю. Ён мае вельмі нізкую цеплаправоднасць, нізкую шчыльнасць і высокую сітаватасць. Большасць аэрагеляў вырабляецца з дыяксіду крэмнія (пяску) – злучэння, якое складае 59% зямной кары – і паветра. Мёртвыя паветраныя прасторы з'яўляюцца асноўным ізалятарам у большасці ізаляцый. Вырабы з аэрогеля ўтрымліваюць да 99,8% паветра.
Што такое аэрогель?
Аэрагель – гэта цвёрды гель нізкай шчыльнасці. Вадкасць выдаляецца і замяняецца газам – звычайна паветрам. Аэрагель таксама называюць «блакітным дымам», «цвёрдым дымам» і «замарожаным дымам» з-за яго вонкавага выгляду.
Большая частка аэрагеля вырабляецца з дыяксіду крэмнія, які ўтварае цвёрдую частку рэчыва. Крэмній – дрэнны цеплаправоднік. Паветра не можа рухацца ўнутры рэчыва, што перашкаджае цеплаправоднасці і канвекцыі. Аэрагель толькі крыху цяжэйшы за паветра. Адзін кубічны метр важыць 1,5 кілаграма. (35 кубічных футаў важаць 3,3 фунта.)
Кветка, якая ляжыць на кавалку сілікатнага аэрагеля, падвешанага над полымем гарэлкі Бунзена. Аэрагелі валодаюць выдатнымі ізаляцыйнымі ўласцівасцямі, і кветка абаронены ад цяпла полымя.
Факты пра аэрагель:
99,8% паветра У 39 разоў больш цеплаізаляцыйны, чым лепшая ізаляцыя са шкловалакна У 1000 разоў менш шчыльнага, чым шкло Выкарыстоўваецца на марсаходзе Mars Pathfinder
Цытата з доктара Пітэра Цоу з Лабараторыі рэактыўнага руху НАСА: «Вы можаце ўзяць дом з дзвюма ці трыма спальнямі, ізаляваць яго аэрагелем і ацяпляць дом свечкай. Але з часам у хаце стане занадта горача».
Як здарыўся аэрогель
Аэрогель быў створаны ў 1931 годзе ў выніку стаўкі паміж Сэмюэлам Стывенсам Кістлерам і Чарльзам Лернадам. Хто мог бы замяніць вадкасць у слоіку для жэле на газ і не паменшыць аб'ём? Кістлер выйграў заклад.
Сулімацыйная сушка выдаляе вадкасць, не выклікаючы калапсу цвёрдай матрыцы геля. Першыя аэрагелі вырабляліся на аснове кремнезема. Кистлер таксама выкарыстаў аксід алюмінія, хрому і аксід волава. У канцы 1980-х вытворцы пачалі выкарыстоўваць вуглярод для вытворчасці аэрагеляў. Іншыя асноўныя матэрыялы, якія выкарыстоўваюцца, ўключаюць аксід жалеза, медзь, золата і вуглярод.
Выкарыстоўвае аэрагель
Аддзелы даследаванняў і распрацовак прыдумалі шмат варыянтаў выкарыстання аэрагеля, многія з іх да таго, як ізаляцыйныя прадукты сталі жыццяздольнымі.
Выкарыстанне ў будаўніцтве
Апошнія дасягненні ў зніжэнні далікатнасці аэрагеля робяць аэрагель больш універсальным ізаляцыйным прадуктам. Некаторыя з прадуктаў і спосабаў выкарыстання ўключаюць:
Уцяпленне сцен. Можа выкарыстоўвацца самастойна або ламініравацца на мінеральную вату або ДВП для павышэння тэрмаўстойлівасці. Мансардныя вокны. Заціснуты паміж двума пластамі лексана для паляпшэння ізаляцыі. вокны. Заціснуты паміж двума лістамі шкла, ён забяспечвае лепшую ізаляцыйную каштоўнасць, чым патройныя шклопакеты. Агрэгаты таксама нашмат лягчэй. Цесныя прасторы. Можа быць упакаваны ў невялікія і вузкія паражніны, такія як прастора паміж вушакамі вокнаў і апраўленнем сцен, без страты значэння R. Абгортка для труб. Замяняе плёнку з шкловалакна. Займае менш месца і забяспечвае лепшую цеплаізаляцыю. Цеплавы мост. Аэрагель, усталяваны ў выглядзе вузкіх тонкіх палосак на ўнутраным боку сценавых шпілек і крокваў даху, павялічвае агульны R-значэнне сістэмы сцен. Гіпсакардон. Аэрагель дадаецца ў гіпсакардон, каб павялічыць значэнне R вонкавай сцяны. Тынкоўка. Тынкоўка на аснове аэрогеля павышае цеплаізаляцыйныя якасці. (Выкарыстоўваецца пры рэстаўрацыі гістарычных будынкаў для дадатковай ізаляцыі, захоўваючы знешні выгляд.) Абсталяванне Коўдры. Прадухіляюць рассейванне цяпла і забяспечваюць гукаізаляцыю.
Іншыя прымянення аэрогеля
Аэрагель выкарыстоўваецца ў многіх прадуктах – некаторыя з іх здаюцца трохі дзіўнымі. Вось некалькі.
Тэнісныя ракеткі. Фарбы. Касметыка. Адзенне і коўдры. Скафандры і вадалазныя касцюмы. Паглынанне разліву хімічных рэчываў. Дастаўка лекаў. Абабледжанне самалётаў. Тэрмаядзерныя боегалоўкі. Многія іншыя.
Перавагі аэрогеля:
Перавагі аэрогеля як ізаляцыйнага прадукту ўключаюць:
Лепшая цеплаізаляцыя. Гукапаглынанне. Асушальнік. Вогнеўстойлівы. Водапранікальны. Гідрафобныя. Высокія воданепрымальныя характарыстыкі. Памяншае карозію ва ўмовах высокай вільготнасці і марскога асяроддзя. У той жа час аэрогель прапускае праз сябе пар. Ўстаноўка. Лёгкая ўстаноўка. Рэжа канцэрнам. Можна зняць і замяніць без пашкоджанняў. Даўгавечнасць. Не камячыцца, не правісае і не трэскаецца. Мае больш працяглы тэрмін службы. Эканоміць месца. Займае менш плошчы, чым традыцыйныя ізаляцыйныя матэрыялы.
Недахопы аэрогеля:
Аэрагель можа быць ідэальным ізаляцыйным матэрыялам, але ў яго ёсць некалькі праблем. Гэта не новае вынаходніцтва, але ізаляцыйная прамысловасць павольна пераняла яго і высветліла, як эфектыўна выкарыстоўваць. Камерцыйны інтарэс слабеў прыкладна ў 1970 годзе. Адраджэнне Aerogel пачалося ў 1980-х гадах з выкарыстаннем NASA прадукту і заканчэннем тэрміну дзеяння некаторых патэнтаў.
Кошт. Каля 2,30 долараў за квадратны фут пры таўшчыні 5 мм. Даступнасць. Аэрагель вырабляецца невялікімі партыямі–абмежаванне масавага размеркавання. Яго нельга набыць у буйных гандлёвых кропках будаўнічага тавару. Ломкасць. Не вытрымлівае напружання. Дыхальная. Магчымасць праблем з верхнімі дыхальнымі шляхамі. ЗІЗ. Пры працы з аэрагелем выкарыстоўвайце сродкі індывідуальнай абароны, уключаючы рэспіратар і пальчаткі.
Вытворчасць аэрогеля
Усе гэтыя праблемы вырашаюцца вытворцамі, і рэгулярна аб'яўляюцца ўдасканаленні. Такія інавацыі, як ламініраванне аэрагеля на такія ізаляцыйныя прадукты, як мінеральная вата, гіпсакардон і плітка, ужо даступныя.
Еўрапейскі саюз і Вялікабрытанія стандартызуюць рэкамендацыі па аэрагелю. Шчыльнасць насельніцтва і загружаныя будаўнічыя раёны прыводзяць да большай залежнасці ад лепшай ізаляцыйнай і гукаізаляцыйнай прадукцыі.
Некаторыя з вядучых сусветных вытворцаў аэрагеляў ўключаюць:
Aspen Aerogels Airgel Technologies Svenska Airgel Holding AB Green Earth Airgel Technologies Cabot Corporation
Калі вам падабаецца наша старонка, падзяліцеся з сябрамі & Facebook
