Airgel Board és un material d’alta tecnologia amb propietats úniques. Està fabricat amb Airgel Core, té una densitat ultra-baixa, alta porositat i un excel·lent rendiment d’aïllament tèrmic. A diferència dels materials tradicionals viscosos o semblants al gel, l'estructura de la placa d'Airgel és una xarxa sòlida porosa formada per un procés especial de síntesi, molt lleuger i funcional. A causa del seu excel·lent aïllament tèrmic, resistència a la compressió i capacitat de retard de la flama, la placa Airgel s'utilitza àmpliament en la conservació de l'energia de la construcció, aeroespacial i amb entorns especials. Aquest article explorarà profundament les característiques del rendiment, els camps d’aplicacions i les tendències futures de desenvolupament de la junta d’Airgel per ajudar els lectors a comprendre millor els avantatges i el potencial únics d’aquest material innovador.
Content
1. Definició bàsica de materials Airgel
2. Anàlisi comparativa de les propietats del material
3. Verificació d’escenaris d’aplicacions tècniques
4. Recomanacions de conclusió i estandardització
1. Definició bàsica de materials Airgel
Airgel és un material sòlid porós preparat per un procés especial amb una densitat extremadament baixa i una alta porositat. Segons la definició de la International Materials Society, Airgel és un "material porós que conserva un esquelet sòlid mitjançant un assecat supercrític". La seva característica bàsica és que el seu esquelet sòlid conserva un gran nombre de porus de gas, cosa que fa que Airgel tingui una densitat ultra-baixa i un excel·lent rendiment d’aïllament tèrmic. A diferència dels materials viscosos o col·loïdals, Airgel no té adhesió ni fluïdesa, de manera que hi ha diferències essencials en l’estat físic i el procés de preparació. L’hidrogel i el gel de sílice són substàncies col·loïdals formades combinant aigua o altres dissolvents amb substàncies sòlides, que tenen certa viscositat o elasticitat, mentre que AirGel elimina els components líquids del material mitjançant processos com el mètode Sol-Gel i l’assecat supercrític i conserva una estructura de xarxa seca i seca.
No obstant això, en algunes indústries, Airgel es combina amb adhesius per desenvolupar materials compostos, cosa que pot comportar incomprensió pública de les propietats essencials d'Airgel. De fet, com a material porós sòlid, Airgel no té la viscositat ni la funció d’adhesió dels materials col·loidals tradicionals. Comprendre això és crucial per a una millor aplicació i desenvolupament de la tecnologia Airgel.
2. Anàlisi comparativa de les propietats del material
Els materials viscosos són substàncies semi-sòlides que es basen en forces intermoleculars per mantenir la fluïdesa. Els materials viscosos habituals inclouen resines epoxi, adhesius sensibles a la pressió, etc. Aquests materials solen tenir una alta viscositat i tixotropia i poden deformar i mantenir una determinada forma sota forces externes. Els seus indicadors clau inclouen la viscositat, que determina la fluïdesa, la tixotropia, que afecta el rendiment a diferents ritmes de cisalla i la força d’enllaç, cosa que indica la seva capacitat de combinar -se amb altres materials. Aquestes característiques fan que els materials viscosos s’utilitzin habitualment en aplicacions com ara segellat, recobriment i unió.
Airgel és un material sòlid altament porós amb una densitat molt baixa i excel·lents propietats d’aïllament tèrmic. Per exemple, l’estructura de porus oberts de nano-escala de l’aire Airgel basat en poliuretà limita efectivament la conducció de calor, cosa que la converteix en un excel·lent material d’aïllament tèrmic. Tot i això, a diferència dels materials viscosos, els aerogels no tenen adhesió. Les seves propietats mecàniques es manifesten com un marc sòlid rígid, i la força de compressió després de l’assecat sol arribar a superar o igual a 0. 5MPa, i el comportament mecànic dinàmic és significativament diferent del dels gels viscoelàstics. Les propietats superficials dels aerogels poden ajustar l’energia superficial mitjançant la modificació hidrofòbica o hidròfil, però encara no tenen autoadhesió.
Alguns compostos d’Airgel poden utilitzar adhesius com a capa d’interfície, cosa que pot comportar la incomprensió del públic que els aerogels tenen propietats adhesives. De fet, els propis aerogels no són enganxosos i les seves funcions es reflecteixen principalment en l’aïllament tèrmic i la rigidesa estructural. A més, en el desenvolupament precoç dels aerogels, l’estat intermedi de l’etapa de sol-gel es pot confondre amb les característiques dels materials enganxosos, agreujant encara més la incomprensió de les propietats dels aerogels.
3. Verificació d’escenaris d’aplicacions tècniques
Casos d'aplicació típics no adhesius
L’aplicació d’Airgel en molts camps ha verificat plenament els seus avantatges com a material no adhesiu. En el camp de l’aïllament de l’edifici, Airgel s’insereix sovint a la cavitat de la paret com a capa d’aïllament d’ompliment, que pot millorar eficaçment el rendiment d’aïllament tèrmic de l’edifici sense enllaçar -se. A causa de la seva densitat ultra-baixa i un excel·lent rendiment d’aïllament tèrmic, Airgel es pot incrustar fàcilment a l’estructura de l’edifici per formar una forta barrera d’aïllament tèrmic, reduir el consum d’energia i millorar l’efecte d’estalvi d’energia de l’edifici. A l'aplicació de canonades industrials, Airgel també mostra les seves característiques no adhesives. La closca de canonada prefabricada està instal·lada mitjançant el mètode SNAP-ON mecànic. L’aire s’utilitza com a material d’aïllament tèrmic de la canonada i s’incorpora directament a la closca de canonades sense l’ús d’adhesiu. Aquest mètode d’instal·lació no només és senzill i eficient, sinó que també evita els problemes de degradació de l’envelliment i el rendiment que poden ser causats per materials adhesius tradicionals.
Aplicació composta que conté adhesiu
Tot i que Airgel en si no té propietats adhesives, la seva aplicació combinada amb adhesius en materials compostos mostra avantatges únics. Per exemple, en el sistema d’aïllament de diverses capes de la nau espacial, el feltre Airgel i el paper d’alumini estan laminats per unió de silicona per formar una forta capa de protecció tèrmica. Aquesta estructura composta pot suportar eficaçment diferències de temperatura extremes mantenint una força lleugera i alta, complint els requisits d’aplicació de la nau espacial en entorns extrems. A més, els aerogels també s’utilitzen àmpliament en el camp dels recobriments funcionals. Si es dispersa en pols Airgel en un enquadernador, es pot preparar un recobriment d’aïllament tèrmic eficient. Aquest recobriment no només té bones propietats d’aïllament tèrmic, sinó que també pot adherir-se a diverses superfícies per proporcionar una protecció d’aïllament tèrmic de llarga durada.
4. Recomanacions de conclusió i estandardització
Per tal de promoure l’aplicació estandarditzada de materials d’Airgel i millorar el nivell tècnic global de la indústria, primer es recomana distingir estrictament entre “Airgel Pure AirGel” i “Airgel Composite Materials” en la denominació de materials. "Airgel pur" fa referència a materials compostos només per substrats Airgel, mentre que "Airgel Composite Materials" són compostos formats per la combinació d'Airgel i altres materials. Aquesta convenció de denominació pot ajudar el personal de la indústria a comprendre amb precisió les característiques essencials dels aerogels i evitar malentesos sobre les seves funcions, especialment en aplicacions que impliquen unió i estabilitat estructural. A més, cal millorar els estàndards de prova d’adhesió dels aerogels. Es recomana millorar l'estàndard ASTM C1784 existent i afegir requisits de prova detallats per a l'adhesió entre aerogels i interfícies externes, incloses la força d'enllaç, la durabilitat i el rendiment en diferents condicions ambientals. La millora d’aquests estàndards de prova pot proporcionar una base tècnica més precisa per a l’aplicació industrial d’aerogels i promoure la seva aplicació generalitzada en els camps de la construcció, aeroespacial, electrònica, etc.
Com a material sòlid porós no enganxós, Airgel té una densitat extremadament baixa i un excel·lent aïllament tèrmic, però no té essencialment les propietats d’adhesió dels materials enganxosos tradicionals. Per tant, en l’aplicació real d’aoregels, si es requereix la funció d’enllaç, normalment és necessari utilitzar adhesius exògens per aconseguir -ho. Comprendre aquesta característica essencial ajuda a evitar malentesos sobre el rendiment d’Airgel, permetent un ús més científic i racional dels materials d’Airgel en el disseny industrial i les aplicacions d’enginyeria. Amb el desenvolupament continu de la tecnologia material, la cooperació interdisciplinària i l’avanç de la normalització contribuiran al desenvolupament saludable de la indústria d’Airgel i promouran la seva aplicació i innovació tecnològica en conservació d’energia, protecció ambiental, aeroespacial, equips electrònics i altres camps.