Аерогель є ідеальним утеплювачем будинку. R-значення R-10,3 на дюйм. Має дуже низьку теплопровідність, низьку щільність і високу пористість. Більшість аерогелів виготовляється з кремнезему (піску) – сполуки, яка становить 59% земної кори – та повітря. Мертві повітряні простори є основним ізолятором у більшості ізоляції. Аерогелеві продукти містять до 99,8% повітря.
Що таке аерогель?
Аерогель — твердий гель низької щільності. Рідину видаляють і замінюють газом, зазвичай повітрям. Аерогель також називають «блакитним димом», «твердим димом» і «замороженим димом» через його зовнішній вигляд.
Більшість аерогелів виготовляється з кремнезему, який утворює тверду частину речовини. Кремнезем є поганим теплопровідником. Повітря не може рухатися всередині речовини, що перешкоджає як теплопровідності, так і конвекції. Аерогель лише трохи важчий за повітря. Один кубічний метр важить 1,5 кілограма. (35 кубічних футів важать 3,3 фунта.)
Квітка, що лежить на шматку кремнеземного аерогелю, який підвішено над полум’ям пальника Бунзена. Аерогелі мають відмінні теплоізоляційні властивості, і квітка захищена від спеки полум'я.
Факти про аерогель:
99,8% Повітря У 39 разів більше ізоляції, ніж найкраща ізоляція зі скловолокна У 1000 разів менша за скло Використовується на марсоході Mars Pathfinder
Цитата з доктора Пітера Цоу з Лабораторії реактивного руху NASA: «Ви можете взяти будинок з двома або трьома спальнями, утеплити його аерогелем, і ви можете опалювати будинок свічкою. Але врешті-решт у домі стане занадто жарко».
Як виник аерогель
Аерогель був створений у 1931 році в результаті парі між Семюелем Стівенсом Кістлером і Чарльзом Лернідом. Хто б міг замінити рідину в желейній банці газом і не зменшити об’єм? Кістлер виграв парі.
Сушіння сублімацією видаляє рідину, не викликаючи руйнування твердої матриці гелю. Перші аерогелі виготовляли на основі кремнезему. Кістлер також використовував оксид алюмінію, хрому та оксид олова. Наприкінці 1980-х виробники почали використовувати вуглець для виробництва аерогелів. Інші використовувані базові матеріали включають оксид заліза, мідь, золото та вуглець.
Використання аерогелю
Відділи досліджень і розробок винайшли численні варіанти використання аерогелю, багато з них до того, як ізоляційні продукти стали життєздатними.
Будівництво Використання
Останні досягнення у зменшенні крихкості аерогелю роблять аерогель більш універсальним ізоляційним продуктом. Деякі продукти та використання включають:
Утеплення стін. Можна використовувати самостійно або ламінувати на мінеральну вату чи ДВП для забезпечення покращеної термостійкості. Мансардні вікна. Поміщений між двома шарами лексану для покращення ізоляції. вікна. Затиснутий між двома листами скла, він забезпечує кращу теплоізоляцію, ніж вікна з потрійним склопакетом. Агрегати також набагато легші. Тісні простори. Можна упаковувати в невеликі та вузькі порожнини, такі як простір між віконними косяками та каркасом стін, без втрати R-значення. Обгортка для труб. Замінює плівку зі скловолокна. Займає менше місця та забезпечує кращу теплоізоляцію. Теплові містки. Встановлений у вигляді вузьких тонких смужок на внутрішній поверхні стінових кріплень і крокв, аерогель підвищує загальне значення R стінової системи. Гіпсокартон. Аерогель додається до гіпсокартону, щоб збільшити R-значення зовнішніх стін. штукатурка. Штукатурка на основі аерогелю підвищує теплоізоляцію. (Використовується під час реставрації історичних будівель, щоб додати ізоляції, зберігаючи зовнішній вигляд.) Обладнання Ковдри. Запобігають розсіюванню тепла та забезпечують звукоізоляцію.
Інші застосування аерогелю
Аерогель використовується в багатьох продуктах – деякі з них здаються трохи дивними. Ось декілька.
Тенісні ракетки. Фарби. Косметика. Одяг і ковдри. Скафандри та гідрокостюми. Поглинання розливу хімічних речовин. Доставка ліків. Протиобледеніння літаків. Термоядерні боєголовки. Багато інших.
Переваги аерогелю:
Переваги аерогелю як ізоляційного продукту включають:
Найкраща теплоізоляція. Звукопоглинання. Десикант. Вогнетривкі. Водопроникний. Гідрофобний. Високі водовідштовхувальні властивості. Зменшує корозію в умовах високої вологості та морського середовища. У той же час аерогель пропускає пару через себе. монтаж. Легкий монтаж. Розрізає канцелярським ножем. Можна зняти та замінити без пошкоджень. Довговічність. Не злежується, не провисає і не тріскається. Має більший термін служби. Економить місце. Займає менше площі, ніж традиційні ізоляційні матеріали.
Недоліки аерогелю:
Аерогель може бути ідеальним ізоляційним матеріалом, але він має кілька проблем. Це не новий винахід, але ізоляційна промисловість повільно сприйняла його та з’ясувала, як ефективно використовувати. Комерційний інтерес згас приблизно в 1970 році. Відродження Aerogel почалося в 1980-х роках з використанням NASA продукту та закінченням терміну дії деяких патентів.
Вартість. Приблизно 2,30 доларів за квадратний фут за товщину 5 мм. Доступність. Аерогель виготовляється невеликими партіями – обмеження масового розподілу. Він недоступний у великих будівельних магазинах. Крихкість. Не витримує натягу. Дихальний. Можливість проблем з верхніми дихальними шляхами. ЗІЗ. При роботі з аерогелем використовуйте засоби індивідуального захисту, включаючи респіратор і рукавички.
Виробництво аерогелю
Усі ці проблеми вирішуються виробниками та регулярно повідомляються про вдосконалення. Уже доступні такі інновації, як ламінування аерогелю на такі ізоляційні продукти, як мінеральна вата, гіпсокартон і плитка.
Європейський Союз і Великобританія стандартизують рекомендації щодо аерогелів. Щільність населення та скупчені будівельні райони призводять до більшої залежності від кращих ізоляційних та звукоізоляційних продуктів.
Серед провідних світових виробників аерогелю:
Aspen Aerogels Airgel Technologies Svenska Airgel Holding AB Green Earth Airgel Technologies Cabot Corporation
Якщо вам подобається наша сторінка, поділіться нею з друзями & Facebook
