Löydä kaikki mitä haluat tietää aerogeeleistä täältä

Mikä on aerogeeli?

Aerogeeli on kolmiulotteinen, yhtenäinen huokoinen materiaali, joka koostuu nanokokoisista huokosista ja nanorakenteisesta rakenteesta. Sen ainutlaatuinen rakenne antaa sille vertaansa vailla olevia ominaisuuksia perinteisiin materiaaleihin verrattuna, erityisesti erittäin alhaisen lämmönjohtavuuden.

Aerogeelin huokoskoko (20–50 nm)

Aerogeelin mikrorakenne

Eri eristemateriaalien lämmönjohtavuus

Aerogeelieristyksen periaate

Äärettömän polun vaikutus:

Aerogeelin verkkomainen rakenne pidentää lämmönjohtavuusreittiä äärettömän pitkälle, mikä vaikeuttaa lämmönjohtavuutta kaasun ja kiinteän aineen rajapinnassa.

”Nollakonvektio” -ilmiö:

Aerogeelin huokoskoko (20–50 nm) on pienempi kuin ilman keskimääräinen vapaa matka (70 nm), mikä estää ilman virtaamisen vapaasti sisään.

Ääretön lämpöestevaikutus:

Aerogeeliverkkorakenne luo "äärettömän lämpösuojan" ja suojaa siten lämpösäteilyltä.

Aerogeelikomposiittimateriaalit

Yhdistämällä nanokokoista airgeeliä perusmateriaaleihin, kuten lasikuituun, keraamiseen kuituun jne., airgeelin erinomainen suorituskyky integroituu saumattomasti joustaviin alustoihin. Tämä maksimoi airgeelin keveyden ja eristysominaisuudet samalla antaen joustavuutta ja kestävyyttä. Sillä on lisäominaisuuksia, kuten erittäin pitkä käyttöikä, erinomainen eristyskyky, korkea palonkestävyys ja poikkeukselliset mekaaniset ominaisuudet, ja sitä käytetään laajalti esimerkiksi ilmailu- ja avaruusteollisuudessa, lämpövoimaverkoissa, petrokemianteollisuudessa, uusissa energialähteissä, raideliikenteessä, kulutuselektroniikassa, tekstiileissä ja muilla aloilla.

Sovellusesimerkki

Teollisuusputkistojen ja -laitteiden eristyksessä aerogeeli tarjoaa ominaisuuksia, kuten turvallisuuden, ympäristöystävällisyyden, energiatehokkuuden ja korkean tehokkuuden verrattuna perinteisiin eristysvanuratkaisuihin.

Esimerkkinä käytetään tiettyä keski- tai korkean lämpötilan teollisuushöyrylinjaa, joka asennetaan yläpuolelle. Höyryn lämpötila on 465 °C, paine 5,3 MPa, virtausnopeus 60 t/h ja halkaisija DN250. Alkuperäinen eristys koostui 150 mm alumiinisilikaatista. Eristysominaisuuksien vertailu aerogeelieristyspeitteeseen on seuraava:

Verrattuna 150 mm:n alumiinisilikaatin lämpöhäviöön, energiansäästöaste aerogeeliliuosta käytettäessä voi olla yli 40 %.

Kahden järjestelmän vertailulaskelmassa saadaan seuraavat aerogeelijärjestelmän vuotuiset energiansäästöt ja edut alumiinisilikaattijärjestelmään verrattuna, laskettuna putkikilometriä kohden:

*Laskettu 8000 tunnin jatkuvan käytön perusteella, lämmön hinnalla 70 RMB/GJ.

Pitkän käyttöikänsä ja korkean hyötysuhteensa ansiosta aerogeelimateriaalit voivat luoda asiakkaille suurempaa taloudellista arvoa pidemmällä aikavälillä. Laskelmat perustuvat alumiinisilikaatin 3 vuoden tehokkaaseen käyttöikään ja aerogeelipeitteiden 15 vuoden tehokkaaseen käyttöikään: 15 vuoden aikana aerogeelieristyspeitteiden käyttö vähentää asennusten määrää neljällä alumiinisilikaattipeitteiden käyttöön verrattuna. Aerogeelieristyspeitteiden kokonaisinvestointi on noin 55 % pienempi kuin perinteisten materiaalien, mikä johtaa keskimäärin 91 770 RMB:n vuotuisiin säästöihin materiaali- ja rakennuskustannuksissa. Aerogeelipeitteiden käyttö alumiinisilikaatin sijaan tuo 362 150 yuanin vuosittaisen voiton, ja aerogeelipeitteiden käyttöön tehty lisäinvestointi voidaan maksaa takaisin 1,7 vuodessa. Aerogeelimateriaalien käyttöiän aikana (tässä esimerkissä 15 vuotta) aerogeelieristysmateriaalien käyttö putkistoissa voi tuoda käyttäjille noin 4,81659 miljoonaa RMB (362 150 RMB * 13,3 vuotta ≈4,81659 miljoonaa RMB) lisätaloudellista hyötyä.

Ottaen huomioon aerogeelimateriaalien koko elinkaaren, aerogeeliratkaisu vähentää huolto- ja vaihtokertojen määrää perinteisiin eristysratkaisuihin verrattuna, mikä alentaa putkieristyksen käyttö- ja ylläpitokustannuksia. Lisäksi saavutetaan energiansäästöjä, mikä johtaa suurempaan taloudelliseen hyötyyn asiakkaille ja vähentää merkittävästi yritysten käyttökustannuksia.

Lisäksi aerogeelimateriaalien ainutlaatuisten hydrofobisten ja hengittävien ominaisuuksien ansiosta se maksimoi eristeen alla tapahtuvan korroosion (CUI) ehkäisyn.

Aerogeelieristysmatot ovat ihanteellisia eristemateriaaleja muun muassa teollisuusputkistojen, säiliöiden, palosuojauksen ja autoteollisuuden eristyksen sekä rakennuseristyksen eristämiseen.

Merkitty Airgel