Xây dựng cách nhiệt có thể giúp giữ cho ngôi nhà của bạn thoải mái và tiết kiệm năng lượng, nhưng nó cũng cần phải an toàn nhất có thể. Các chất cách điện truyền thống như sợi thủy tinh được biết là có chứa amiăng, có thể gây ung thư phổi và ung thư trung biểu mô nếu hít vào thường xuyên theo thời gian. Cách nhiệt vật liệu Airgel vừa hiệu quả về chi phí vừa hoàn toàn an toàn để thở trong thời gian dài, làm cho nó trở thành một sự thay thế vượt trội cho bất cứ ai muốn cải thiện cách nhiệt nhà của họ trong mùa này. Phổ đầy đủ các lợi ích vật liệu của airgel được liệt kê dưới đây, nhưng trước tiên chúng ta sẽ thảo luận về cách các đặc điểm độc đáo này làm cho Airgel trở thành một lựa chọn cách nhiệt lý tưởng nói chung.
Xây dựng vật liệu cách nhiệt với vật liệu Airgel
Xây dựng cách nhiệt có thể giúp giữ cho ngôi nhà của bạn thoải mái và tiết kiệm năng lượng, nhưng nó cũng cần phải an toàn nhất có thể. Các chất cách điện truyền thống như sợi thủy tinh được biết là có chứa amiăng, có thể gây ung thư phổi và ung thư trung biểu mô nếu hít vào thường xuyên theo thời gian. Cách nhiệt vật liệu Airgel vừa hiệu quả về chi phí vừa hoàn toàn an toàn để thở trong thời gian dài, làm cho nó trở thành một sự thay thế vượt trội cho bất cứ ai muốn cải thiện cách nhiệt nhà của họ trong mùa này. Phổ đầy đủ các lợi ích vật liệu của airgel được liệt kê dưới đây, nhưng trước tiên, chúng ta sẽ thảo luận về cách các đặc điểm độc đáo này làm cho Airgel trở thành một lựa chọn cách nhiệt lý tưởng nói chung.
Định nghĩa Airgel
Cũng có một sự ám chỉ rộng rãi đối với sự ra đời củaAirgel , bắt nguồn từ việc đặt cược giữa Tiến sĩ Samuel Stephens Kistler và Charles đã học - để xem ai có thể thay thế chất lỏng trong gel bằng khí mà không thay đổi cấu trúc rắn.
Một thực tế được biết đến là nếu chất lỏng trong gel được tách ra khỏi chất rắn bằng cách bốc hơi trực tiếp, thì các lực mao dẫn mạnh chắc chắn sẽ dẫn đến co ngót và sụp đổ cấu trúc của chất rắn. Sau khi thăm dò liên tục, Tiến sĩ Kistler cuối cùng đã giải quyết vấn đề thế giới này một cách hoàn hảo bằng cách sử dụng công nghệ sấy siêu tới hạn rượu. Theo cách này, Airgel đầu tiên trên thế giới, Silica Airgel, đã ra đời. Silica Airgel có mật độ rất thấp (0. 16 g\/cm3), hiệu suất cách nhiệt cao (cao hơn 3 lần so với len đá), độ ổn định hóa học tốt, không độc hại và có thể được sử dụng làm vật liệu hấp phụ hoặc chất xúc tác. Aerogel còn được gọi là khói rắn hoặc không khí rắn. Chúng được tạo thành từ 99% không khí và trông giống như kẹo bông trắng hoặc tuyết sau khi được nén vào các viên nhỏ. Đặc điểm tuyệt vời nhất của Aerogels là khả năng của họ để bẫy không khí bên trong cấu trúc vi mô của chúng. Đặc điểm này làm cho chúng cực kỳ nhẹ trong khi đồng thời có tác dụng cách nhiệt tuyệt vời. Do các tính chất độc đáo này, chúng đã được áp dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực như xây dựng vật liệu cách nhiệt, bộ lọc cho khí nguy hiểm và chất lỏng và hệ thống phân phối thuốc.
Việc sử dụng aerogel trong việc xây dựng cách nhiệt
Các tòa nhà bền vững có thể được định nghĩa là các tòa nhà hiệu quả từ quan điểm về chi phí bảo trì và vận hành, và giá trị tăng theo thời gian, thông qua tác động tích cực đến môi trường tự nhiên và xã hội. Mục đích của việc thể hiện các tòa nhà bền vững chỉ có thể đạt được bằng cách sản xuất các vật liệu tiên tiến mới, và bằng cách sử dụng chúng, đặc biệt là ở các bề mặt thủy tinh, cho các phong bì chống lại nhiều hơn ở các hành động bên ngoài khác nhau có thể làm tăng đáng kể thời gian độ bền của tòa nhà và có thể tăng hiệu quả năng lượng thông qua cách nhiệt cấp cao. Khám phá khả năng sử dụng aerogels làm vật liệu xây dựng có liên quan đến hóa chất, đặc điểm vật lý và hiệu suất của nó. Nó được cho là một phương pháp đắt tiền ban đầu nhưng có lợi thế hơn, xem xét chi phí thấp sau đó, chủ yếu, vì giảm mức tiêu thụ năng lượng. Về sự thích ứng hóa học của các aerogel cho các ứng dụng quang học, sự thích ứng hóa học của aerogel thành cách nhiệt và các ứng dụng khác nhau của nó trong ngành xây dựng. Nghiên cứu kết luận rằng các aerogel phù hợp cho nhiều mục đích sử dụng trong các tòa nhà, chẳng hạn như: các bức tường cách điện và mái nhà; sàn cách điện; Ống lót; tường lửa và trần nhà; tường cách âm và trần nhà; lót bể nước nóng (để giảm mất nhiệt); lớp lót ống điều hòa không khí (để giảm mất nhiệt); Lớp tủ lạnh (để ngăn chặn sự tích tụ sương giá).
Vật liệu cách nhiệt truyền thống trong tòa nhà có điểm yếu như vậy,
Hiệu suất cách nhiệt thấp, tiết kiệm năng lượng và giảm phát xạ là không đáng kể. Hiệu suất môi trường kém, khó xử lý sản phẩm sau khi xử lý và ô nhiễm môi trường. Hiệu suất kỵ nước kém, hệ số biến dạng lớn, tuổi thọ ngắn. Một phần của vật liệu không phải là chống cháy, và dễ dàng giải phóng các loại khí độc hại và có hại ở nhiệt độ cao. Tuổi thọ của vật liệu polymer là ngắn, không thể đáp ứng nhu cầu cách nhiệt lâu dài. Thành phần cốt lõi của airgel, là sử dụng silica làm nguyên liệu thô và được sửa đổi thành các hạt mịn, sau đó bằng nhiệt độ cao, mất nước chân không và phương pháp xử lý siêu tới hạn. Airgel phù hợp với các đặc điểm của nó sau khi mở rộng, hiệu suất nén khoảng mười lần mật độ vật liệu rắn bình thường.
Cầu nối nhiệt trong một tòa nhà dân cư điển hình.
Làm thế nào để airgel giúp bạn tiết kiệm năng lượng?
Aerogel có thể có độ dẫn nhiệt nhỏ hơn so với khí mà chúng chứa. Điều này được gây ra bởi hiệu ứng Knudsen, việc giảm độ dẫn nhiệt trong khí khi kích thước của khoang bao gồm khí trở nên tương đương với đường dẫn tự do trung bình. Thực tế, khoang hạn chế sự di chuyển của các hạt khí, làm giảm độ dẫn nhiệt ngoài việc loại bỏ sự đối lưu. Ví dụ, độ dẫn nhiệt của không khí là khoảng 25 mW · m - 1 · k 1 tại STP và trong một thùng chứa lớn, nhưng giảm xuống còn khoảng 5 mW · m 1 · k 1 trong đường kính 30 nanomet kế.
Airgel chứa các hạt có đường kính 2 trận5nm. Sau quá trình tạo ra airgel, nó sẽ chứa một lượng lớn các nhóm hydroxyl trên bề mặt. Các nhóm hydroxyl có thể gây ra phản ứng mạnh khi airgel được đặt trong nước, khiến nó bị hòa tan thảm khốc trong nước. Một cách để chống thấm khí ưa nước là bằng cách ngâm airgel bằng một số cơ sở hóa học sẽ thay thế các nhóm hydroxyl bề mặt (mậtOH) bằng các nhóm không phân cực (điều), một quá trình có hiệu quả nhất khi R là nhóm aliphatic.
Một cách Aerogels giúp tiết kiệm năng lượng là sử dụng hệ thống làm mát và sưởi ấm ít hơn để tạo ra một môi trường trong nhà thoải mái. Trong việc xây dựng lớp cách nhiệt, một chiếc chăn của airgel được làm từ hàng ngàn nút liên kết cho phép không khí chảy vào và ra. Với cấu hình mỏng hơn nhiều so với vật liệu bằng sợi thủy tinh hoặc bọt, aerogel tạo ra cách nhiệt tuyệt vời vì chúng có một số tính chất bao gồm diện tích bề mặt cao, kích thước lỗ rỗng nhỏ và tính linh hoạt đặc biệt. Những tính chất này giúp giảm truyền nhiệt trên các bức tường, cửa sổ và sàn nhà. Aerogel cũng được sử dụng làm vật liệu cách âm do bản chất xốp và khả năng hấp thụ sóng âm thanh.
Ngoài ra, aerogel có thể được sử dụng làm hỗ trợ chất xúc tác, cho phép chúng thúc đẩy các phản ứng hóa học ở nhiệt độ thấp hơn. Chúng cũng có thể được sử dụng làm chất xúc tác; Các aerogel dựa trên silica phản ứng với nhiều phân tử hữu cơ ở nhiệt độ phòng và áp suất. Các chất xúc tác Airgel đang được khám phá để sử dụng ở các khu vực như pin nhiên liệu, sản xuất nhiên liệu sinh học và tinh chế dầu mỏ.
Aerogels có thể được sử dụng ở đâu?
Mái nhà, sàn, và bên trong tường, bên ngoài tường. Aerogels cũng là chất cách điện tốt. Chúng đã được chứng minh là có giá trị R có độ dày lên tới 9,5 mỗi inch (25 cm). Ngoài ra, aerogel có thể được sử dụng làm khối lượng nhiệt vì chúng rất hiệu quả trong việc lưu trữ năng lượng nhiệt và giải phóng nó theo thời gian. Điều này có nghĩa là khi bạn sử dụng Aerogels trong một thiết kế tòa nhà tiếp xúc với ánh sáng mặt trời vào ban ngày nhưng bị lạnh vào ban đêm, nó sẽ giữ ấm trong những giờ đêm đó.
Những lợi ích của việc sử dụng Aerogels là gì?
Bảng điều khiển vật liệu cách nhiệt Runhui SA450 Airgel,Độ dẫn nhiệt thấp, hiệu suất cách nhiệt tốt, độ dày lớp cách nhiệt mỏng, tiết kiệm không gian. Hiệu suất chống cháy tốt và kỵ nước, tuổi thọ dài. An toàn và thân thiện với môi trường, vô hại đối với người dân. Cấu trúc xốp, diện tích bề mặt đặc biệt cao, cách điện âm thanh và giảm nhiễu, tạo ra một môi trường thoải mái. Dễ dàng cắt, xây dựng thuận tiện, giảm chi phí xây dựng. Hiệu suất cách điện cao, cách nhiệt tốt và hiệu ứng cách điện âm thanh. Khả năng thích ứng mạnh mẽ, Aerogels có thể được tạo thành các hình dạng khác nhau theo nhu cầu khác nhau của khách hàng. Và nó cũng có thể được kết hợp với các vật liệu khác như len thủy tinh, len đá, v.v. để đạt được hiệu ứng cách nhiệt tốt hơn. Hiệu suất của aerogel sẽ không thay đổi ngay cả khi chúng bị ướt hoặc trong một môi trường có độ ẩm và dao động nhiệt độ cao.