Aerogel är den perfekta hemisoleringen. R-värde på R-10,3 per tum. Den har mycket låg värmeledningsförmåga, låg densitet och hög porositet. De flesta aerogel är tillverkade av kiseldioxid (sand) – föreningen som utgör 59 % av jordskorpan – och luft. Döda luftrum är huvudisolatorn i de flesta isoleringar. Aerogelprodukter innehåller upp till 99,8 % luft.
Vad är Aerogel?
Aerogel är en fast gel med låg densitet. Vätskan avlägsnas och ersätts med gas – vanligtvis luft. Aerogel kallas också "blå rök", "fast rök" och "frusen rök" på grund av dess utseende.
De flesta aerogel är gjorda av kiseldioxid som utgör den fasta delen av ämnet. Kiseldioxid är en dålig värmeledare. Luften kan inte röra sig inuti ämnet – vilket förhindrar både värmeledning och konvektion. Aerogel är bara något tyngre än luft. En kubikmeter väger 1,5 kilo. (35 kubikfot väger 3,3 lbs.)
En blomma vilande på en bit kiseldioxidaerogel, som hängs över en låga från en bunsenbrännare. Aerogeler har utmärkta isolerande egenskaper, och blomman är skyddad från lågans värme.
Aerogel fakta:
99,8 % luft 39 gånger mer isolerande än den bästa glasfiberisoleringen 1 000 gånger mindre tät än glas Används på Mars Pathfinders rover
Ett citat från Dr. Peter Tsou från NASA:s Jet Propulsion Laboratory, "Du kan ta ett hus med två eller tre sovrum, isolera det med aerogel och du kan värma huset med ett ljus. Men så småningom skulle huset bli för varmt.”
Hur Aerogel hände
Aerogel skapades 1931 som ett resultat av ett vad mellan Samuel Stephens Kistler och Charles Learned. Vem skulle kunna ersätta vätskan i en geléburk med en gas och inte minska volymen? Kistler vann vadet.
Frystorkning tar bort vätskan utan att få gelens fasta matris att kollapsa. De första aerogelerna tillverkades av en kiseldioxidbas. Kistler använde också aluminiumoxid, kromoxid och tennoxid. I slutet av 1980-talet började tillverkare använda kol för att tillverka aerogeler. Andra basmaterial som används inkluderar järnoxid, koppar, guld och kol.
Aerogel Används
Forsknings- och utvecklingsavdelningar har kommit på flera användningsområden för aerogel. Många av dem innan isoleringsprodukter blev lönsamma.
Konstruktion Användning
De senaste framstegen för att minska aerogelens sprödhet gör aerogel till en mer mångsidig isoleringsprodukt. Några av produkterna och användningsområdena inkluderar:
Väggisolering. Kan användas självständigt eller lamineras till mineralull eller fiberboard för att ge förbättrad termisk motståndskraft. Takfönster. Inklämd mellan två lager Lexan för förbättrad isolering. Windows. Inklämd mellan två glasskivor ger det bättre isoleringsvärde än treglasfönster. Enheterna är också mycket lättare. Trånga utrymmen. Kan packas in i små och smala hålrum som utrymmet mellan fönsterkarmar och väggkarm utan att förlora något R-värde. Rörlindning. Ersätter glasfiberomslag. Tar mindre plats och ger bättre isoleringsvärde. Värmebrygga. Installerad som smala tunna lister på insidan av väggreglar och takbjälkar, ökar aerogel det totala R-värdet för väggsystemet. Gipsvägg. Aerogel tillsätts gips för att öka ytterväggens R-värde. Plåster. Aerogelbaserad gips ökar isoleringsvärdet. (Används vid restaurering av historiska byggnader för att lägga till isolering och samtidigt bevara utseendet.) Utrustning Filtar. Förhindra värmeavledning och ge ljudisolering.
Andra Aerogel-applikationer
Aerogel används i många produkter – vissa av dem verkar lite konstiga. Här är några.
Tennisracketar. Färger. Kosmetika. Kläder och filtar. Rymddräkter och dykardräkter. Absorption av kemiskt spill. Drogleverans. Avisning av flygplan. Termonukleära stridsspetsar. Många andra.
Aerogel fördelar:
Fördelarna med aerogel som isoleringsprodukt inkluderar:
Bästa värmeisoleringen. Ljudabsorption. Torkmedel. Flamsäker. Vattengenomsläpplig. Hydrofobisk. Höga vattenavvisande egenskaper. Minskar korrosion i hög luftfuktighet och marina miljöer. Samtidigt låter aerogel ånga passera genom den. Installation. Enkel installation. Skär med en brukskniv. Kan tas bort och bytas ut utan skador. Varaktighet. Klumpar sig inte, hänger eller spricker inte. Har längre livslängd. Sparar utrymme. Använder mindre golvyta än traditionella isoleringsmaterial.
Aerogel nackdelar:
Aerogel kan vara det perfekta isoleringsmaterialet men det har några problem. Det är ingen ny uppfinning men isoleringsindustrin var långsam med att ta till sig den och ta reda på hur den skulle användas effektivt. Det kommersiella intresset avtog runt 1970. Aerogels återuppkomst började på 1980-talet med NASA:s användning av produkten och utgången av vissa patent.
Kosta. Cirka 2,30 USD per kvadratfot för en 5 mm tjocklek. Tillgänglighet. Aerogel tillverkas i små partier – begränsande massdistribution. Det är inte tillgängligt från stora bygghandelsbutiker. Sprödhet. Håller inte upp till spänningen. Andningsorgan. Potentiell för övre luftvägsproblem. PPE. Använd personlig skyddsutrustning inklusive andningsskydd och handskar vid hantering av aerogel.
Aerogel tillverkning
Alla dessa problem tas upp av tillverkarna och förbättringar tillkännages regelbundet. Innovationer som att laminera aerogel på isoleringsprodukter som mineralull, gipsskivor och kakel finns redan tillgängliga.
Europeiska unionen och Storbritannien standardiserar riktlinjer för aerogel. Befolkningstäthet och överbelastade byggområden leder till mer beroende av bättre isolerings- och ljudisoleringsprodukter.
Några av de främsta globala aerogeltillverkarna inkluderar:
Aspen Aerogels Aerogel Technologies Svenska Aerogel Holding AB Green Earth Aerogel Technologies Cabot Corporation
Om du gillar vår sida, dela gärna med dina vänner & Facebook
