loading

الهلام الهوائي - الثورة متعددة الأبعاد للمواد المستقبلية

الهلام الهوائي - الثورة متعددة الأبعاد للمواد المستقبلية

ربما سمعت عن الهلام الهوائي، وهو أخف مادة صلبة في العالم، ولكن هل تعرف عنه شيئًا؟

دعونا ندخل إلى عالم الخيال العلمي "الدخان الصلب"!

1. ما هو ايروجيل ؟

الهلام الهوائي مادة صلبة نانوية المسام، تتكون من جسيمات غروانية أو جزيئات بوليمرية. وكما يوحي اسمه، فهو هلام مملوء بالغاز. حضّره الكيميائي الأمريكي صموئيل كيسلر (①) لأول مرة عام ١٩٣١ باستخدام تقنية التجفيف فوق الحرج. يُعرف هذا الهلام باسم "الدخان الصلب" أو "السحب المتجمدة"، ويشتهر بكثافته المنخفضة للغاية ومساميته العالية جدًا (تصل إلى ٩٩.٨٪ ②).).

يمكن تصنيف الهلاميات الهوائية إلى: الهلاميات الهوائية غير العضوية (مثل السيليكا والألومينا)، والهلاميات الهوائية العضوية، والهلاميات الهوائية الكربونية، وذلك حسب تركيبها. تُستخدم الهلاميات الهوائية المصنوعة من السيليكا، وهي أقدم الأنواع التجارية، على نطاق واسع لخصائصها العازلة للحرارة المتميزة.

QQ20250507-093608

II. الخصائص الرئيسية للهلام الهوائي

تنبع الخصائص الفريدة للهلام الهوائي من بنيته النانوية، مما يمنحه الميزات التالية:

الهلام الهوائي - الثورة متعددة الأبعاد للمواد المستقبلية 2
كثافة منخفضة للغاية
تصل إلى 3 ملغ/سم³، أي ما يعادل ثلاثة أضعاف كثافة الهواء فقط.
الهلام الهوائي - الثورة متعددة الأبعاد للمواد المستقبلية 3
الموصلية الحرارية منخفضة للغاية
يصل إلى 0.013 واط/(م·ك)③ في درجة حرارة الغرفة، مما يوفر عزلًا أفضل بعشر مرات من المواد التقليدية.
الهلام الهوائي - الثورة متعددة الأبعاد للمواد المستقبلية 4
مساحة سطحية عالية محددة
ما يصل إلى 1000 متر مربع لكل جرام من المادة.
 QQ20250507-115725
الشفافية البصرية والعزل الكهربائي
تتمتع بعض المواد الهلامية الهوائية (مثل السيليكا) بقدرة شفافة مع الحفاظ على العزل الكهربائي الممتاز.
 QQ20250507-115725
مقاومة بيئية شديدة
يتحمل درجات الحرارة من -200 درجة مئوية إلى 1200 درجة مئوية④، وتقاوم أنواع معينة الأحماض والقلويات القوية.

وقد حصلت المواد الهلامية الهوائية على العديد من ألقاب موسوعة غينيس للأرقام القياسية بفضل هذه الخصائص، بما في ذلك "أخف مادة صلبة في العالم" و"أفضل مادة عازلة".

ثالثًا. تطبيقات واسعة النطاق لمادة ثورية

بفضل أدائها الرائد، اخترقت المواد الهلامية الهوائية القطاعات التكنولوجية العالية والمدنية :

الفضاء الجوي
العزل الحراري لخزانات وقود المركبات الفضائية ومحركات الصواريخ.
المعدات الصناعية
عزل عالي الكفاءة لأنابيب النفط وخزانات تخزين الغاز الطبيعي المسال.
 b9d9777261b1d7914ba59c268a2aa89d43047faf31f64-mp9g
الإلكترونيات
إدارة حرارية خفيفة الوزن لمحطات القاعدة 5G والبطاريات الليثيوم.
السلع الاستهلاكية
طبقات العزل في معدات خارجية متميزة.

في الآونة الأخيرة، أظهرت المواد الهلامية الهوائية إمكانات هائلة في المجالات الناشئة مثل الإدارة الحرارية لبطاريات المركبات الكهربائية وتخزين/نقل طاقة الهيدروجين.

رابعًا: أداءٌ مُبتكر في عزل المباني

وبالمقارنة بمواد العزل التقليدية، توفر المواد الهلامية الهوائية مزايا تحويلية:

​​

1. كفاءة فائقة الرقة: تحقق عزلًا مكافئًا بسمك 1/5، مما يوفر المساحة.

2. ثورة خفيفة الوزن: تقلل الوزن بنسبة تزيد عن 80%، مما يقلل تكاليف النقل والتركيب.

3. السلامة من الحرائق: تتوافق المواد الهلامية الهوائية غير العضوية مع تصنيفات الحرائق من الفئة A1، مما يزيل مخاطر الحرائق.

4. الاستقرار على المدى الطويل: التركيبة غير العضوية تقاوم الشيخوخة، مما يضمن عمر خدمة أطول.

5. صديق للبيئة: استهلاك منخفض للطاقة الإنتاجية وتوفير ما بين 30% إلى 50% من الطاقة أثناء الاستخدام .

 الرياضة (3)

بطانية العزل الهوائية ArmaGel XGC من Armacell، المُعززة بإمكانياتها، مصممة للاستخدام في درجات حرارة عالية تصل إلى 650 درجة مئوية. تتميز هذه البطانية بمقاومتها للحريق، وقدرتها على امتصاص الماء، ونفاذيتها للهواء، وتقليل مخاطر التآكل تحت العزل (CUI)، مما يحافظ على جفاف الأنابيب ويطيل عمر المعدات.

مقارنةً بالمنافسين، تُقدم بطانيات ArmaGel الآن سُمكًا أقصى مُضاعفًا (20 مم مقابل 10 مم)، مما يُقلل من وقت التركيب. تضمن المرونة المُحسّنة التصاقًا مُحكمًا بالأنابيب، مما يُقلل من فجوات الهواء ومخاطر التآكل. وقد طورت Armacell أنواعًا مُتعددة من ArmaGel لتلبية احتياجات العزل في قطاعي البتروكيماويات والصناعة .

 شكرا جزيلا
 الرياضة (2)

من "عجيبة علمية" في المختبرات إلى "حصان أسود" صناعي، تُعيد الهلاميات الهوائية تشكيل فهم البشرية للمواد بفضل خفة وزنها الفائقة، ومتانتها الفائقة، وعزلها الفراغي. مدفوعةً بأهداف الحياد الكربوني، تتسارع وتيرة هذه التقنية، التي يعود تاريخها إلى قرن من الزمان، في الحياة اليومية، مقدمةً حلولاً مستدامة للمباني الموفرة للطاقة، وتطوير مصادر الطاقة الجديدة، واستكشاف الفضاء. مع انخفاض تكاليف الإنتاج وتحسن العمليات، قد تصبح الهلاميات الهوائية المادة المميزة لعصر التكنولوجيا الخضراء .


مراجع

1. كيسلر، س. س. (1931). الطبيعة، 127، 741.

2. أعلى سجل مسامية (99.98٪) منNASA JPL

3. الموصلية الحرارية النموذجية للهلام السيليكاي عند الضغط المحيط (NIST )

4. المواد اليوم , DOI: 10.1016/j.mattod.2019.08.003

5. مراجعة المواد المتقدمة : DOI: 10.1002/ adma.201904779

السابق
لماذا يعد الصوف الزجاجي خيارًا ممتازًا لمواد البناء التي تمتص الصوت وتخفض الضوضاء؟
تأثير التكثيف على مواد وحلول عزل الصوف الزجاجي
التالي
موصى به لك
لايوجد بيانات
ابق على تواصل معنا
ABOUT US
الهاتف: +86 021-64431102
واتساب: +86 17740800950
بريد إلكتروني:info@myreal.cn
إضافة: الغرفة 516، المبنى 2، رقم 398 طريق جينجليان، منطقة مينهانج، شنغهاي، الصين

واتساب وي شات

حقوق النشر © 2025 MYREAL ENERGY SAVING |沪ICP备20022714号-1
Customer service
detect