Az Airgel a tökéletes otthoni szigetelés. R-értéke R-10,3 hüvelykenként. Nagyon alacsony hővezető képességgel, alacsony sűrűséggel és nagy porozitással rendelkezik. A legtöbb aerogél szilícium-dioxidból (homokból) – a földkéreg 59%-át alkotó vegyületből – és levegőből készül. A legtöbb szigetelésben a holt légterek jelentik a fő szigetelőt. Az Airgel termékek akár 99,8% levegőt tartalmaznak.
Mi az Aerogel?
Az Airgel egy kis sűrűségű szilárd gél. A folyadékot eltávolítják, és gázzal helyettesítik – általában levegővel. Az aerogélt megjelenése miatt „kék füstnek”, „szilárd füstnek” és „fagyott füstnek” is nevezik.
A legtöbb aerogél szilícium-dioxidból készül, amely az anyag szilárd részét képezi. A szilícium-dioxid rossz hővezető. A levegő nem tud mozogni az anyag belsejében, ami megakadályozza a hővezetést és a konvekciót. Az aerogél csak valamivel nehezebb a levegőnél. Egy köbméter súlya 1,5 kilogramm. (35 köbláb súlya 3,3 font.)
Szilika aerogél darabon nyugvó virág, amely egy Bunsen-égő lángja fölött van felfüggesztve. Az aerogélek kiváló szigetelő tulajdonságokkal rendelkeznek, és a virág védve van a láng hőjétől.
Airgel tények:
99,8% Levegő 39-szer jobban szigetel, mint a legjobb üvegszálas szigetelés 1000-szer kevésbé sűrű, mint az üveg A Mars Pathfinder roverén használják
Idézet Dr. Peter Tsoutól, a NASA Jet Propulsion Laboratory munkatársától: „Vegyél egy két- vagy három hálószobás házat, szigeteld le aerogéllel, és fűtsd fel a házat egy gyertyával. De végül a ház túl meleg lesz.”
Hogyan történt az Airgel
Az Airgelt 1931-ben hozták létre Samuel Stephens Kistler és Charles Learned fogadásának eredményeként. Ki tudná a zselés üvegben lévő folyadékot gázzal helyettesíteni, és nem csökkenteni a térfogatot? Kistler nyerte a fogadást.
A fagyasztva szárítás eltávolítja a folyadékot anélkül, hogy a gél szilárd mátrixa összeesne. Az első aerogélek szilícium-dioxid bázisból készültek. Kistler alumínium-oxidot, króm-oxidot és ón-oxidot is használt. Az 1980-as évek végén a gyártók szenet kezdtek használni aerogélek gyártásához. Egyéb felhasznált alapanyagok közé tartozik a vas-oxid, a réz, az arany és a szén.
Airgel felhasználások
A kutatási és fejlesztési részlegek többféle felhasználási lehetőséget találtak ki az aerogél számára. Sokan közülük még azelőtt, hogy a szigetelő termékek életképesek lettek volna.
Építőipari felhasználás
Az aerogél ridegségének csökkentésében a közelmúltban elért eredmények sokoldalúbb szigetelőanyaggá teszik az aerogélt. Néhány termék és felhasználási terület:
Fal szigetelés. Használható önállóan vagy ásványgyapotra vagy farostlemezre laminálva a jobb hőállóság érdekében. Tetőablakok. Két réteg Lexan közé helyezve a jobb szigetelés érdekében. Ablakok. Két üveglap közé helyezve jobb szigetelési értéket biztosít, mint a háromrétegű ablakok. Az egységek is sokkal könnyebbek. Szűk terek. Kis és keskeny üregekbe is becsomagolható, például az ablakfélfák és a falkeret közötti térbe anélkül, hogy az R-érték elveszne. Csőtekercs. Az üvegszálas fóliát helyettesíti. Kevesebb helyet foglal és jobb szigetelési értéket biztosít. Hőhíd. A fali szegecsek és tető szarufák belső felületére keskeny vékony csíkokként felszerelve az airgel növeli a falrendszer általános R-értékét. Gipszkarton. Airgelt adnak a gipszkartonhoz, hogy növeljék a külső fal R-értékét. Vakolat. Az aerogél alapú vakolat növeli a szigetelési értéket. (Műemlék épületek restaurálásakor használjuk, hogy szigetelést adjunk a megjelenés megőrzése mellett.) Berendezés Takarók. Megakadályozza a hőelvezetést és biztosítson hangszigetelést.
Egyéb Airgel alkalmazások
Airgelt sok termékben használnak – némelyik kissé furcsának tűnik. Íme néhány.
Teniszütők. Festékek. Kozmetikumok. Ruházat és takarók. űrruhák és búvárruhák. Vegyi kiömlött anyagok felszívódása. Gyógyszerszállítás. Repülőgép jégtelenítése. Termonukleáris robbanófejek. Sok más.
Az Airgel előnyei:
Az airgel mint szigetelő termék előnyei a következők:
A legjobb hőszigetelés. Hangelnyelés. Szárítószer. Lángálló. Vízáteresztő. Hidrofób. Magas víztaszító tulajdonságok. Csökkenti a korróziót magas páratartalmú és tengeri környezetben. Ugyanakkor az aerogél átengedi a gőzt. Telepítés. Könnyű telepítés. Haszonkéssel vág. Sérülés nélkül eltávolítható és cserélhető. Tartósság. Nem csomósodik, nem ereszkedik meg és nem reped. Hosszabb élettartammal rendelkezik. Helyet takarít meg. Kevesebb alapterületet használ, mint a hagyományos szigetelőanyagok.
Az Airgel hátrányai:
Az Airgel lehet a tökéletes szigetelőanyag, de van néhány probléma. Ez nem egy új találmány, de a szigetelőipar lassan vette át, és rájött, hogyan lehet hatékonyan használni. A kereskedelmi érdeklődés 1970 körül alábbhagyott. Az Aerogel újjáéledése az 1980-as években kezdődött, amikor a NASA felhasználta a terméket, és néhány szabadalom lejárt.
Költség. Körülbelül 2,30 dollár négyzetlábonként 5 mm vastagság esetén. Elérhetőség. Az Airgel kis tételekben készül – korlátozza a tömegeloszlást. Nem kapható a nagy épületekben. Törékenység. Nem bírja a feszültséget. Légzőszervi. Felső légúti problémák lehetősége. PPE. Az aerogél kezelésekor használjon személyi védőfelszerelést, beleértve a légzőkészüléket és a kesztyűt.
Airgel gyártás
Mindezekkel a problémákkal foglalkoznak a gyártók, és rendszeresen jelentenek be fejlesztéseket. Már kaphatók olyan újítások, mint az aerogél laminálása szigetelőanyagokra, például ásványgyapotra, gipszkartonra és csempére.
Az Európai Unió és Nagy-Britannia szabványosítja az airgel irányelveket. A népsűrűség és a zsúfolt építési területek nagyobb támaszkodást eredményeznek a jobb szigetelő- és hangszigetelő termékekre.
A világ vezető aerogélgyártói közül néhány:
Aspen Aerogels Airgel Technologies Svenska Airgel Holding AB Green Earth Airgel Technologies Cabot Corporation
