Статья:

Применение материалов на основе аэрогеля для технической теплоизоляции

Конференция: XX Студенческая международная научно-практическая конференция «Технические и математические науки. Студенческий научный форум»

Секция: Технические науки

Выходные данные
Кузьмина С.А., Гришакова К.П. Применение материалов на основе аэрогеля для технической теплоизоляции // Технические и математические науки. Студенческий научный форум: электр. сб. ст. по мат. XX междунар. студ. науч.-практ. конф. № 9(20). URL: https://nauchforum.ru/archive/SNF_tech/9(20).pdf (дата обращения: 30.11.2021)
Лауреаты определены. Конференция завершена
Эта статья набрала 7 голосов
Мне нравится
Дипломы
лауреатов
Сертификаты
участников
Дипломы
лауреатов
Сертификаты
участников
на печатьскачать .pdfподелиться

Применение материалов на основе аэрогеля для технической теплоизоляции

Кузьмина Светлана Андреевна
студент, Ульяновский государственный Технический университет, РФ, г. Ульяновск
Гришакова Ксения Петровна
студент, Ульяновский государственный Технический университет, РФ, г. Ульяновск

 

The use of airgel-based materials for technical thermal insulation

 

Svetlana Kuzmina

student, Ulyanovsk State Technical University, Russia, Ulyanovsk

Ksenya Grishakova

student, Ulyanovsk State Technical University, Russia, Ulyanovsk

 

Аннотация. В данной  статье рассмотрено использование теплоизоляционных  материалов на основе аэрогеля в строительной отрасли.

Abstract. This article discusses the use of airgel-based thermal insulation materials in the construction industry.

 

Ключевые слова: аэрогель, теплоизоляционные материалы, теплоизоляция.

Keywords: airgel, thermal insulation materials, thermal insulation.

 

Использование материалов на основе аэрогеля в строительных конструкциях способны положить конец тепловым потерям, которые ведут к выбросу в  атмосферу миллионов тон парниковых газов, что приводит к глобальному потеплению и загрязнению нашей планеты.

Современные технологии позволяют проводить серийное производство аэрогелевых материалов, которые находят большое применение при изготовлении теплоизоляции, применяемой в  строительстве.

 Какие же существуют теплоизоляции на основе аэрогеля, предназначенные для защиты не только от высоких, но  и от низких температур?

Аэрогель – это  твердое вещество, имеющее низкую плотность и огромное количество пор, которые заполнены воздухом или газом (до 99%). Самыми важными его свойствами являются низкая теплопроводность, коэффициент преломления света, диэлектрическая проницаемость и скорость распространения звука, к отрицательным качествам можно отнести его хрупкость. Основой этого вещества обычно является аморфный диоксид кремния, оксид олова и хрома. Аэрогель впервые был получен в 1931 году американским химиком Стивеном  Кистлером, но  в течение многих лет ученые не представляли как этот материал можно грамотно и эффективно использовать из-за его высокой хрупкости. В 1999 году компания «Aspen Systems» начала создавать методы дешевого производства аэрогелей. Они решили покрывать влажный гель  полиэфирным волокном, придающим ему прочность и гибкость.

Полученный продукт начал  обладать всеми теплоизолирующими свойствами аэрогеля, но его цена снизилась в разы, что позволило  надеяться на его внедрение в строительную промышленность.

 

Рисунок 1. Аэрогель

 

К высокотемпературным аэрогелевым теплоизоляциям можно отнести Pyrogel XT, Pyrogel XT-E и Pyrogel XTF. Они имеют наименьший коэффициент теплопроводности, предназначены для  применения в условиях температур от -40 до 650 . Эти теплоизоляции отличаются  легкостью, они  не пропускают влагу и конденсат, тем самым предотвращают  коррозию, огнеустойчивы, легко монтируется, не токсичны, хорошо подходят для теплоизоляции труб, паропроводов, сосудов и арматур,   просты в монтаже. Материал поставляется в рулонах, легко разрезается, скручивается и очищается.

 

Рисунок 2. Высокотемпературная теплоизоляция Pyrogel XTF

 

К аэрогелевой теплоизоляции для сверхнизких температур можно отнести Cryogel Z. Она представляет собой стекловолокнистый холст с распределенными в нем частицами аэрогеля диоксида кремния и  пароизоляционный слой алюминиевой фольги, дублированной полимерной пленкой. При своей минимальной толщине и  весе данная теплоизоляция способна обеспечивать тепловую защиту в диапазоне от -265 до 125 . Такая теплоизоляция отличается паронепроницаемостью, огнестойкостью, легкостью, высоким термическим сопротивлением, отсутствием в составе опасных веществ, так же она легко режется и монтируется. Используется в низкотемпературной и криогенной технике ( криогель обеспечивает термостатирование веществ, предотвращает образование конденсата и наледи).

 

Рисунок 3. Теплоизоляция для сверхнизких температур Cryogel Z

 

На данный момент теплоизоляции на основе аэрогеля из-за высокой стоимости используются только для строительства конструкций повышенной важности, их использование обусловлено уникальными физическими и теплотехническими свойствами, сроком службы, легкостью монтажа и  экологичностью, что  компенсирует финансовые  затраты.

 

Список литературы:
1. Аэрогель – теплоизоляция на основе аэрогеля [Электронный ресурс]. Режим доступа: https://www.minvatka.com/aerogel (дата обращения: 01.09.2019)  
2. Теплоизоляция на основе аэрогеля: теплопроводность, плотность и температура применения [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://thermalinfo.ru/svojstva-materialov/teploizolyatsiya/teploprovodnost-plotnost-i-temperatura-primeneniya-teploizolyatsii-na-osnove-aerogelya (дата обращения: 01.09.2019)