Aerogel je dokonalá izolácia domu. R-hodnota R-10,3 na palec. Má veľmi nízku tepelnú vodivosť, nízku hustotu a vysokú pórovitosť. Väčšina aerogélu sa vyrába z oxidu kremičitého (piesku) – zlúčeniny, ktorá tvorí 59 % zemskej kôry – a vzduchu. Priestory s mŕtvym vzduchom sú hlavným izolantom väčšiny izolácií. Aerogélové produkty obsahujú až 99,8 % vzduchu.
Čo je Aerogel?
Aerogel je tuhý gél s nízkou hustotou. Kvapalina sa odstráni a nahradí sa plynom – zvyčajne vzduchom. Aerogel sa pre svoj vzhľad nazýva aj „modrý dym“, „pevný dym“ a „zmrznutý dym“.
Väčšina aerogélu je vyrobená z oxidu kremičitého, ktorý tvorí pevnú časť látky. Oxid kremičitý je zlý vodič tepla. Vzduch sa nemôže pohybovať vo vnútri látky, čo bráni vedeniu tepla aj konvekcii. Aerogél je len o niečo ťažší ako vzduch. Jeden meter kubický váži 1,5 kilogramu. (35 kubických stôp váži 3,3 libry.)
Kvet spočívajúci na kúsku aerogélu oxidu kremičitého, ktorý je zavesený nad plameňom z Bunsenovho horáka. Aerogély majú vynikajúce izolačné vlastnosti a kvet je chránený pred teplom plameňa.
Fakty o aerogéli:
99,8 % vzduchu 39-krát lepšia izolácia ako najlepšia izolácia zo sklenených vlákien 1 000-krát menšia hustota ako sklo Používa sa na roveri Mars Pathfinder
Citát od Dr. Petera Tsoua z Laboratória prúdového pohonu NASA: „Mohli by ste si vziať dvoj alebo trojizbový dom, izolovať ho aerogélom a dom by ste mohli vykurovať sviečkou. Ale nakoniec by bol dom príliš horúci."
Ako sa stal aerogel
Aerogel bol vytvorený v roku 1931 ako výsledok stávky medzi Samuelom Stephensom Kistlerom a Charlesom Learnedom. Kto by mohol nahradiť kvapalinu v želé nádobe plynom a nezmenšiť objem? Kistler vyhral stávku.
Lyofilizácia odstraňuje kvapalinu bez toho, aby spôsobila kolaps pevnej matrice gélu. Prvé aerogély boli vyrobené na báze oxidu kremičitého. Kistler tiež používal oxid hlinitý, chróm a oxid cínu. Koncom osemdesiatych rokov začali výrobcovia používať uhlík na výrobu aerogélov. Ďalšie použité základné materiály zahŕňajú oxid železa, meď, zlato a uhlík.
Použitie aerogélu
Oddelenia výskumu a vývoja prišli s viacerými spôsobmi použitia aerogélu Mnohé z nich ešte predtým, ako sa izolačné produkty stali životaschopnými.
Stavebné využitie
Nedávne pokroky v znižovaní krehkosti aerogélu robia z aerogélu všestrannejší izolačný produkt. Niektoré z produktov a použitia zahŕňajú:
Izolácia stien. Môže byť použitý samostatne alebo laminovaný na minerálnu vlnu alebo drevovláknitú dosku, aby sa zabezpečila lepšia tepelná odolnosť. Svetlíky. Vložené medzi dve vrstvy Lexanu pre lepšiu izoláciu. Windows. Vložené medzi dve tabule skla poskytujú lepšiu izolačnú hodnotu ako okná s trojitým zasklením. Jednotky sú tiež oveľa ľahšie. Tesné priestory. Dá sa zabaliť do malých a úzkych dutín, ako je priestor medzi okennými zárubňami a rámom steny bez straty hodnoty R. Obal potrubia. Nahrádza sklolaminátový obal. Zaberá menej miesta a poskytuje lepšiu izolačnú hodnotu. Tepelné mosty. Aerogél inštalovaný ako úzke tenké pásiky na vnútornej strane stenových stĺpikov a strešných krokiev zvyšuje celkovú R-hodnotu stenového systému. Sadrokartónové dosky. Aerogel sa pridáva do sadrokartónu na zvýšenie R-hodnoty vonkajšej steny. Omietka. Omietka na báze aerogélu zvyšuje izolačnú hodnotu. (Používa sa pri obnove historických budov na pridanie izolácie pri zachovaní vzhľadu.) Deky na vybavenie. Zabráňte úniku tepla a zabezpečte zvukovú izoláciu.
Iné aerogélové aplikácie
Aerogél sa používa v mnohých výrobkoch – niektoré z nich vyzerajú trochu zvláštne. Tu je niekoľko.
Tenisové rakety. Farby. Kozmetika. Oblečenie a prikrývky. Vesmírne a potápačské obleky. Absorpcia chemických látok. Donáška drog. Odmrazovanie lietadla. Termonukleárne hlavice. Mnoho dalších.
Výhody aerogélu:
Výhody aerogélu ako izolačného produktu zahŕňajú:
Najlepšia tepelná izolácia. Absorpcia zvuku. Vysúšadlo. Nehorľavé. Vodopriepustná. Hydrofóbne. Vysoká vodoodpudivosť. Znižuje koróziu vo vysokej vlhkosti a morskom prostredí. Aerogél zároveň umožňuje priechod pary. Inštalácia. Jednoduchá inštalácia. Reže pomocným nožom. Dá sa vybrať a vymeniť bez poškodenia. Trvanlivosť. Nezhlukuje sa, neklesá ani nepraská. Má dlhšiu životnosť. Šetrí priestor. Využíva menej podlahovej plochy ako tradičné izolačné materiály.
Nevýhody aerogélu:
Aerogél môže byť dokonalým izolačným materiálom, ale má niekoľko problémov. Nie je to nový vynález, ale izolačný priemysel si ho osvojil a zistil, ako ho efektívne využiť. Komerčný záujem opadol okolo roku 1970. Oživenie Aerogelu začalo v 80. rokoch minulého storočia, keď tento produkt začala používať NASA a vypršala platnosť niektorých patentov.
náklady. Približne 2,30 USD za štvorcový meter pri hrúbke 5 mm. Dostupnosť. Aerogél sa vyrába v malých dávkach, čo obmedzuje distribúciu hmotnosti. Nie je k dispozícii vo veľkých predajniach budov. Krehkosť. Nevydrží napätie. Respiračné. Potenciál pre problémy s hornými dýchacími cestami. OOP. Pri manipulácii s aerogélom používajte osobné ochranné prostriedky vrátane respirátora a rukavíc.
Výroba aerogélu
Všetky tieto problémy výrobcovia riešia a vylepšenia sú pravidelne oznamované. Inovácie, ako je laminovanie aerogélu na izolačné produkty, ako je minerálna vlna, sadrokartón a dlaždice, sú už k dispozícii.
Európska únia a Británia štandardizujú smernice pre aerogély. Hustota obyvateľstva a preťažené stavebné oblasti vedú k väčšej závislosti od produktov s lepšou izoláciou a zvukovou izoláciou.
Niektorí z popredných svetových výrobcov aerogélov zahŕňajú:
Aspen Aerogels Aerogel Technologies Svenska Aerogel Holding AB Green Earth Aerogel Technologies Cabot Corporation
Ak sa vám naša stránka páči, zdieľajte ju so svojimi priateľmi & Facebook