L'Aerogel: Applicazioni in Diversi Settori e Contesti

L'aerogel, con le sue proprietà straordinarie e la sua versatilità, trova impiego in una vasta gamma di settori e contesti, contribuendo a migliorare l'efficienza, la sicurezza e la sostenibilità delle operazioni. Esaminiamo le sue applicazioni in diversi settori:

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Settore Petrolchimico:

Nel settore petrolchimico, l'aerogel è utilizzato principalmente per l'isolamento termico ed acustico di tubazioni, serbatoi e attrezzature. La sua struttura altamente porosa e leggera consente di ridurre le perdite di calore, migliorando l'efficienza energetica degli impianti. Inoltre, può essere impiegato per l'assorbimento di liquidi e gas, contribuendo a garantire la qualità dei prodotti e la sicurezza delle operazioni.

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Serbatoi e Tubazioni di Stoccaggio Industriali:

Nei serbatoi e nelle tubazioni di stoccaggio industriali, l'aerogel viene utilizzato per fornire isolamento termico, riducendo le perdite di calore e mantenendo costanti le temperature dei materiali immagazzinati. Questo aiuta a prevenire la condensazione e la formazione di depositi indesiderati, proteggendo gli impianti da corrosione e danni.

Attualmente, i materiali isolanti comuni per HVAC e altri tubi viventi sul mercato sono principalmente schiume polimeriche organiche, come schiuma poliuretanica, schiuma fenolica, schiuma polistirolica, ecc Tuttavia, questi materiali sono infiammabili e hanno un alto rischio di incendio. L'aerogel di silice è sicuro, leggero, ottimo nelle prestazioni di isolamento termico.

Il materiale può essere utilizzato senza misure impermeabili speciali (tasso idrofobico ≥ 99%), e può ancora essere installato in ambienti piovosi o umidi.

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Caldaie:

Nelle caldaie industriali, l'aerogel viene impiegato per migliorare l'efficienza termica, riducendo le dispersioni di calore e ottimizzando il consumo di combustibile. La sua elevata resistenza al calore lo rende ideale per applicazioni ad alta temperatura, garantendo prestazioni affidabili e durature nel tempo.

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Contenitori Refrigerati:

I contenitori refrigerati devono avere buone prestazioni di isolamento termico, possono mantenere un ambiente a bassa temperatura e sono utilizzati per il trasporto di vari oggetti deperibili. I materiali di isolamento termico dei contenitori refrigerati tradizionali utilizzano generalmente materiali come fibra di vetro, amianto, lana di roccia, blocchi di polistirolo espanso e poliuretano espanso.

L'uso di silice aerogel per sostituire i materiali tradizionali come materiali isolanti per sistemi a bassa temperatura come contenitori refrigerati tiene conto delle esigenze di protezione ambientale e prestazioni di isolamento termico.

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Settore Aerospaziale:

I materiali isolanti termici ad alte prestazioni sono uno dei componenti chiave della protezione termica dei veicoli aerospaziali. Per i veicoli ipersonici, in condizioni di riscaldamento aerodinamico a lungo termine, la superficie del corpo genererà temperature estremamente elevate. Al fine di prevenire la struttura principale dell'aeromobile e gli strumenti interni L'attrezzatura è danneggiata dall'erosione termica, quindi è molto importante scegliere un materiale isolante termico con eccellenti prestazioni complete.

Da un lato, il materiale isolante termico deve bloccare efficacemente il flusso di calore esterno all'interno del corpo, in modo da non influenzare il normale funzionamento delle apparecchiature correlate del corpo; È di grande importanza aumentare il carico utile e aumentare la distanza di volo. La densità dell'aerogel di silice è solo di circa 0,08g/cm3 e la conducibilità termica a temperatura ambiente è bassa come 0,016W/(m·K), che può soddisfare le esigenze dell'aerospaziale per materiali di isolamento termico leggeri ed efficienti.

Il peso leggero e la bassa conducibilità termica dell'aerogel di silice lo rendono uno dei materiali più interessati nei materiali isolanti aerospaziali, ma ci sono ancora due problemi nell'applicazione dell'aerogel di silice nel settore aerospaziale:

① La resistenza meccanica dell'aerogel stesso è bassa, quindi è solitamente necessario combinare aerogel con materiali in fibra nelle applicazioni aerospaziali.

②La temperatura di lavoro limite dell'aerogel di silice è solitamente inferiore a 600 ° C, che non può essere applicata all'isolamento termico delle facce finali di aerei supersonici o ipersonici che si stanno sviluppando rapidamente. In futuro, la fusione multi-fase e la progettazione di microstrutture dovrebbero essere prese in considerazione per integrare L'intervallo di temperatura di applicazione dell'aerogel di silice è esteso a temperature più elevate.

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Isolamento Batterie:

Nel campo delle batterie, di tanto in tanto si verificano incidenti termici nelle batterie agli ioni di litio. Il feltro areogel ha le caratteristiche di prevenzione antincendio, isolamento termico e ritardanza di fiamma, ed è morbido nella struttura e facile da elaborare. Nel campo delle applicazioni delle batterie termiche, areogel può risolvere i molti campi richiedono alte prestazioni e lunga durata delle batterie termiche. L’Aerogel può aumentare la resistenza ad alta temperatura del pacco batteria a oltre 800 ° C, migliorando notevolmente la resistenza al calore della batteria.

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Vita Quotidiana:

Nella vita quotidiana, ovunque sia richiesta la conservazione del calore, areogel ha la possibilità di applicazione.

Muta da sci Areogel: la conducibilità termica del feltro composito in fibra di cotone airgel è di 3,77 W/(m2 K), la conducibilità termica del piumino è di 5,93 W/(m2 K), e l'airgel è feltro composito in fibra di cotone di spessore solo 0,2 cm (tasso di conservazione del calore 74,03%) è equivalente all'effetto di conservazione del calore della fibra piuma di spessore 4 cm (tasso di conservazione del calore 78,12%).

Racchette da tennis Areogel: racchette da tennis o badminton fatte di airgel come materiale di riempimento, utilizzando la struttura nanoporosa di airgel, possono assorbire meglio l'energia e assorbire gli urti, riducendo notevolmente il rischio di "gomito da tennis" rischi di. Inoltre, questa racchetta colpisce la palla con più potenza.

Stivali da trekking Areogel: i materiali Airgel possono essere applicati su solette, tomaie, tacchi e caviglie. Il metodo d'uso usuale è quello di sandwich uno strato di materiale airgel tra due strati di tessuto. L'uso di materiali airgel con uno spessore di circa 2mm può soddisfare i requisiti di prestazione di isolamento termico delle scarpe.

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Settore Trasporti:

Nel campo del trasporto, i materiali aerogel sono utilizzati principalmente in strati ignifughi, di isolamento termico e di riduzione del rumore delle automobili. Applicazioni si trovano nelle scatole di isolamento ignifughe e impermeabili per i pacchetti di batterie di grande capacità, isolamento termico e strati ignifughi di veicoli speciali di trasporto quali veicoli chimici pericolosi di trasporto, vettori di gas naturale liquefatto, In ambito ferroviaria e isolamento termico, riduzione del rumore e prevenzione antincendio della carrozzeria. In un incendio causato da un incidente stradale, il punto di accensione è generalmente concentrato nel vano motore. L'aggiunta di uno strato di barriera antincendio di aerogel tra il vano motore e la cabina di pilotaggio può impedire che il fuoco si diffonda alla cabina di pilotaggio.

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