Vse, kar želite vedeti o aerogelih, najdete tukaj.

Kaj je aerogel?

Aerogel je tridimenzionalni, neprekinjen porozni material, sestavljen iz nano por in nano-ogrođa. Njegova edinstvena struktura mu daje neprimerljive lastnosti v primerjavi s konvencionalnimi materiali, predvsem pa izjemno nizko toplotno prevodnost.

Velikost por aerogela (20–50 nm)

Mikrostruktura aerogela

Toplotna prevodnost različnih izolacijskih materialov

Načelo izolacije aerogelov

Učinek neskončne poti:

Mrežasto ogrodje aerogela neskončno podaljšuje pot prevodnosti toplote, kar otežuje prevodnost toplote na vmesniku plin-trdna snov.

Učinek »ničelne konvekcije«:

Velikost por aerogela (20–50 nm) je manjša od povprečne proste poti zraka (70 nm), kar preprečuje prosto kroženje zraka v notranjosti.

Neskončen učinek toplotne pregrade:

Struktura mreže aerogelov ustvarja "neskončen toplotni pregradni učinek" in tako ščiti pred toplotnim sevanjem.

Aerogelni kompozitni materiali

Z združevanjem nanodelnega zračnega gela z osnovnimi materiali, kot so steklena vlakna, keramična vlakna itd., se odlična zmogljivost zračnega gela brezhibno integrira s fleksibilnimi substrati. To maksimizira lahkotnost in izolacijske lastnosti zračnega gela, hkrati pa mu daje fleksibilnost in trdnost. Ima dodatne lastnosti, kot so izjemno dolga življenjska doba, vrhunska izolacijska zmogljivost, visoka požarna odpornost in izjemne mehanske lastnosti, ki se pogosto uporabljajo na področjih, kot so vesoljska industrija, termoelektrarne, petrokemija, vozila z novo energijo, železniški promet, potrošniška elektronika, tekstil in drugo.

Primer uporabe

Za izolacijo industrijskih cevi in opreme aerogel ponuja lastnosti, kot so varnost, prijaznost do okolja, energetska učinkovitost in visoka učinkovitost v primerjavi s konvencionalnimi rešitvami iz izolacijske volne.

Z uporabo specifičnega primera srednje- do visokotemperaturne industrijske parne cevi je ta nameščena nadzemno s temperaturo pare 465 °C, tlakom 5,3 MPa, pretokom 60 t/h in premerom DN250. Prvotna izolacija je bila sestavljena iz 150 mm aluminijevega silikata. Primerjava izolacijske učinkovitosti z izolacijsko prevleko iz aerogela je naslednja:

V primerjavi s toplotnimi izgubami 150 mm aluminijevega silikata je lahko stopnja prihranka energije z uporabo raztopine aerogela več kot 40 %.

V primerjalnem izračunu obeh sistemov so bili pridobljeni naslednji letni prihranki energije in prednosti sistema aerogel v primerjavi z aluminosilikatnim sistemom, izračunano na kilometer dolžine cevi:

*Izračunano na podlagi 8000 ur konstantnega delovanja s ceno toplote 70 RMB/GJ.

Zaradi dolge življenjske dobe in visoke učinkovitosti lahko aerogelni materiali ustvarijo večjo ekonomsko vrednost za stranke v daljšem časovnem obdobju. Izračunano na podlagi efektivne življenjske dobe aluminosilikata 3 leta in efektivne življenjske dobe aerogelnih odej 15 let: V 15 letih uporaba aerogelnih izolacijskih odej zmanjša število namestitev za 4 v primerjavi z uporabo aluminosilikatnih odej. Skupna naložba v aerogelne izolacijske odeje je približno 55 % nižja kot pri tradicionalnih materialih, kar pomeni povprečni letni prihranek 91.770 RMB pri stroških materiala in gradnje. Uporaba aerogelnih odej namesto aluminosilikata prinaša letni dobiček v višini 362.150 juanov, dodatna naložba v uporabo aerogelnih odej pa se lahko povrne v 1,7 leta. Med življenjsko dobo aerogelnih materialov (v tem primeru 15 let) lahko uporaba aerogelnih izolacijskih materialov v cevovodih prinese približno 4,81659 milijona RMB (362.150 RMB * 13,3 let ≈4,81659 milijona RMB) dodatnih ekonomskih koristi za uporabnike.

Z upoštevanjem celotnega življenjskega cikla aerogelnih materialov rešitev z aerogelom zmanjša število ciklov vzdrževanja in zamenjave v primerjavi s konvencionalnimi izolacijskimi rešitvami, s čimer se znižajo obratovalni in vzdrževalni stroški izolacije cevi. Poleg tega se dosežejo prihranki energije, kar ima za posledico večje ekonomske koristi za stranke in znatno zmanjša obratovalne stroške za podjetja.

Poleg tega zaradi edinstvenih hidrofobnih in zračnih lastnosti aerogelnih materialov poveča preprečevanje korozije pod izolacijo (CUI).

Izolacijske preproge iz aerogela so idealni izolacijski materiali za izolacijo industrijskih cevovodov, rezervoarjev, protipožarno zaščito in izolacijo v avtomobilskem sektorju, pa tudi za izolacijo stavb, med drugim.

Označeno Aerogel