Aerogels— - მომავალი მასალების მრავალგანზომილებიანი რევოლუცია
ალბათ გსმენიათ Aerogel– ის შესახებ - ყველაზე მსუბუქი მყარი მსოფლიოში, მაგრამ იცით ამის შესახებ?
მოდით გადავიდეთ "მყარი კვამლის" სამეცნიერო სამყაროში!
I. რა არის Airgel?
Airgel არის ნანოპორული მყარი მასალა, რომელიც შედგება კოლოიდური ნაწილაკებისგან ან პოლიმერული მოლეკულებისგან. როგორც სახელი გვთავაზობს, ეს არის გელი, რომელიც სავსეა გაზით. იგი პირველად 1931 წელს მოამზადა ამერიკელმა ქიმიკოსმა სამუელ კისტლერმა ① სუპერკრიტიკული საშრობი ტექნოლოგიის გამოყენებით. ცნობილია როგორც "მყარი კვამლი" ან "გაყინული ღრუბლები", ეს მასალა აღინიშნება მისი უკიდურესად დაბალი სიმკვრივით და ულტრაიისფერი ფორიანობისთვის (99.8% -მდე ② ).
აეროგელები შეიძლება კლასიფიცირდეს არაორგანულ აეროგელებად (მაგ., სილიკა, ალუმინა), ორგანულ აეროგელებში და ნახშირბადზე დაფუძნებულ აეროგელებში, მათი შემადგენლობის მიხედვით. სილიციუმის აეროგელები, ყველაზე ადრეული კომერციალიზებული ტიპი, ფართოდ გამოიყენება მათი განსაკუთრებული თერმული საიზოლაციო თვისებებისთვის.
II. აეროგელების ძირითადი მახასიათებლები
აეროგელების უნიკალური თვისებები გამომდინარე:
ამ თვისებებმა მოიპოვა Aerogels მრავალჯერადი გინესის მსოფლიო რეკორდების სათაურები, მათ შორის "მსოფლიოს ყველაზე მსუბუქი მყარი" და "საუკეთესო საიზოლაციო მასალა".
III. რევოლუციური მასალის ფართო პროგრამები
გრუნტის შესრულებით, აეროგელებმა შეაფასეს მაღალტექნოლოგიური და სამოქალაქო სექტორები :
ცოტა ხნის წინ, აეროგელებმა აჩვენეს უზარმაზარი პოტენციალი განვითარებად სფეროებში, როგორიცაა თერმული მენეჯმენტის წინაგულ-სატრანსპორტო ბატარეები და წყალბადის ენერგიის შენახვა/ტრანსპორტი.
IV. გარღვევის შესრულება მშენებლობის იზოლაციაში
საიზოლაციო ტრადიციულ მასალებთან შედარებით, აეროგელები გვთავაზობენ ტრანსფორმაციულ უპირატესობებს:
1 ულტრა თხელი ეფექტურობა: აღწევს ეკვივალენტურ იზოლაციას 1/5 სისქით, დაზოგვის სივრცე.
2 მსუბუქი რევოლუცია: ამცირებს წონას 80%-ზე მეტით, ამცირებს ტრანსპორტირებას და ინსტალაციის ხარჯებს.
3 ხანძრის უსაფრთხოება: არაორგანული აეროგელები ხვდებიან A1 კლასის ხანძრის რეიტინგს, ხანძრის რისკების აღმოფხვრას.
4 გრძელვადიანი სტაბილურობა: არაორგანული შემადგენლობა წინააღმდეგობას უწევს დაბერებას, რაც უზრუნველყოფს მომსახურების გაფართოებულ ცხოვრებას.
5 ეკო მეგობრული: დაბალი წარმოების ენერგიის მოხმარება და 30–50% ენერგიის დაზოგვა გამოყენების დროს.
Armacell's Armagel XGC Airgel საიზოლაციო საბანი, რომელიც ახდენს Airgel- ის პოტენციალის გამოყენებას, განკუთვნილია მაღალი ტემპერატურის პროგრამებისთვის 650 ° C- მდე. ეს არის ცეცხლისადმი მდგრადი, ჰიდროფობიური, სუნთქვა და ამცირებს CUI (კოროზიის ქვეშ იზოლაციის ქვეშ) რისკებს, მილსადენების მშრალად შენარჩუნებას და აღჭურვილობის გახანგრძლივებას.
კონკურენტებთან შედარებით, Armagel- ის საბნები ახლა გთავაზობთ გაორმაგებულ მაქსიმალურ სისქეს (20 მმ წინააღმდეგ. 10 მმ), ინსტალაციის დროის შემცირება. გაძლიერებული მოქნილობა უზრუნველყოფს მილების მჭიდრო ადჰეზიას, ჰაერის ხარვეზების მინიმუმამდე შემცირებას და კოროზიის რისკებს. Armacell– მა შეიმუშავა მრავალი არმაგელის ვარიანტი, რათა დააკმაყოფილოს საიზოლაციო საჭიროებები პეტროქიმიურ და სამრეწველო სექტორებში.
"სამეცნიერო საოცრება" ლაბორატორიებში დაწყებული სამრეწველო "მასალის მუქი ცხენიდან", აეროგელები ახდენენ კაცობრიობის გაგებას მასალების შესახებ მათი ღრუბლის მსგავსი სიმსუბუქით, ფოლადის მსგავსი სიმტკიცით და ვაკუუმის მსგავსი იზოლაციით. ნახშირბადის ნეიტრალიტეტის მიზნებით გამოწვეული, ეს საუკუნის ტექნოლოგია აჩქარებს ყოველდღიურ ცხოვრებას, გთავაზობთ მდგრად გადაწყვეტილებებს ენერგოეფექტური შენობების, ენერგიის ახალი განვითარების და კოსმოსური გამოკვლევისთვის. როგორც წარმოების ხარჯები მცირდება და პროცესები გაუმჯობესდება, აეროგელები შეიძლება გახდნენ მწვანე ტექნოლოგიის ეპოქის დამახასიათებელი მასალა.
ცნობა
1 კისტლერი, ს. S. (1931). ბუნება, 127, 741.
2 ყველაზე მაღალი ფორიანობის ჩანაწერი (99,98%) NASA JPL
3 ატმოსფერული წნევის დროს სილიციუმის საჰაერო ხომალდის ტიპიური თერმული კონდუქტომეტრული ( NIST )
4 მასალები დღეს , Doi: 10.1016/j.mattod.2019.08.003
5 მოწინავე მასალები რეცენზიის დაწერა: Doi: 10.1002/ADMA.201904779