Romax42.ru

Дизайн и интерьер вашего дома
5 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Утеплитель аэрогель что это такое?

Аэрогель теплоизоляция – новейшие технологии утепления, нано материал для утепления : утепление стен, утепление фасадов, утепление полов и перекрытий, утепление кровли, изоляция труб и дымоходов, теплоизоляция воздуховодов

Бурное развитие строительной отрасли требует и разработки новейших строительных материалов с уникальными техническими характеристиками и эксплуатационными свойствами. Нанотехнологии в строительстве ознаменовали начало новой эпохи в создании различных теплоизоляционных материалов со сложной структурой и уникальными прочностными, температурными и изоляционными свойствами.

Одним из самых перспективных и революционных изоляционных материалов является наноструктурированный Аэрогель на основе диоксида кремния. Уникальные свойства аэрогеля задают сегодня новые стандарты теплоизоляции строительных конструкций. Благодаря своим непревзойденным техническим и эксплуатационным характеристикам, аэрогель все более уверенно теснит традиционные виды теплоизоляции.

Аэрогель — это едва ли не лучший материал для теплоизоляции: легкий, достаточно прочный, не поддающийся коррозии и гниению, не горящий в огне и не тонущий в воде. Ведь не случайно аэрогель занесен в книгу рекордов Гиннесса по 15 показателям – это действительно уникальный изоляционный материал! Аэрогель теплоизоляция успешно применялась в экстремальных условиях для теплоизоляции трубопроводов на марсоходе. А теперь и строители в России могут применять новые технологии теплоизоляции, используя этот уникальный нано материал для эффективной теплоизоляции любых строительных конструкций! Утеплители на основе аэрогеля могут радикально сократить потери тепла при эксплуатации зданий, трубопроводов отопления и водоснабжения, вентиляционного оборудования и т.п.
Сегодня производство аэрогеля стало очень доступным, особенно когда наногель стали производить в виде порошка. В результате, для производства инновационных изоляционных материалов стало возможным применение порошкового аэрогеля — «nanogel powder». Именно такой нано материал входит в состав рулонной теплоизоляции Almalen ( Альмален ).

Основные свойства аэрогеля:

  • оченьмалый вес;
  • стойкость к перепадам температур (от -250 до +1250 С°);
  • жаропрочность;
  • высокая механическая прочность;
  • сверхмалая теплопроводность (0,016 Вт/м∙К при температуре 10С);
  • влагонепроницаемость

Утеплитель Аэрогель на удивление легок, но при этом, обладает высокой прочностью и износоустойчивостью, аэрогель способен выдержать нагрузку, превышающую его собственный вес в 2000 раз!

Теплоизолирующие свойства аэрогеля также весьма впечатляют: лист утеплителя на основе аэрогеля толщиной всего лишь 5 мм по теплозащите эквивалентен 70 мм минеральной ваты!

Температурная стойкость утеплителя на основе аэрогеля превышает +1000 С°! Аэрогель изоляция непроницаема для жидкостей и химически агрессивных газов и примесей, при этом она позволяет испаряться влаге, накапливающейся на поверхностях изолируемых конструкций, исключая тем самым их коррозию.

Преимущества утеплителя на основе аэрогеля:

  • Очень низкая теплопроводность – на 30% меньше, чем теплопроводность неподвижного воздуха
  • Низкая сорбционная влажность
  • Абсолютная влагонепроницаемость
  • Легкий вес
  • Негорючесть, пожаро и взрывобезопасность
  • Высокое сопротивление механическим нагрузкам, отсутствие усадки в процессе эксплуатации
  • Гибкость и прочность (показатели прочности выше, чем у минеральной ваты)
  • Простота монтажа
  • Универсальность применения
  • Экологическая безопасность
  • Исключительная долговечность – свыше 100 лет без изменения изолирующих свойств!

Применение аэрогеля и нано материалов на его основе:

1. Утепление стен и фасада дома

Наружное утепление стен здания, предотвращающее промерзание фасада и продлевающее срок службы конструкции. Внутреннее утепление стен — теплоизоляция изнутри, с использованием аэрогеля, позволяет максимально сохранить площадь утепляемого помещения, за счет малой толщины теплоизоляции.

2. Теплоизоляция внутренних и наружные углов помещений, устранение промерзания стен

Изоляция внутренних углов дома или квартиры Аэрогелем Almalen позволяет избежать промерзания стен и выпадения конденсата, что нередко приводит к образованию плесени и грибка. Наружные углы подвержены воздействию осадков в виде дождя и снега. Аэрогель эффективно применяется в качестве защиты от этого воздействия.

3. Подшивка кровельных свесов

Для защиты от проникновения влаги в виде дождя и снега Аэрогель Almalen является отличным решением в силу уникальной гидрофобности. Благодаря воздухопроницаемости будет обеспечиваться проветривание подкровельного пространства. Можно использовать при любых решениях подшивки крыши: профнастил, софитные панели, деревянная вагонка, сайдинг из ПВХ и т.д.

Используется как теплоизоляция под капельник (кровельные планки).

4. Теплоизоляция полов под стяжку

Аэрогель используется в качестве теплоизоляции в системе плавающий пол, имея хорошие физико-механические показатели, прочность на растяжение и сжатие. За счёт малой необходимой толщины изоляции, позволяет существенно уменьшить высоту бетонной стяжки. Поскольку аэрогель обладает очень низким коэффициентом теплопроводности λ10=0,016-0,019 Вт/м∙К (при 10 ⁰С), потребуется тонкий слой изоляции для обеспечения тех же теплотехнических показателей, которые традиционные материалы достигают лишь при толщине в 2,5 раза больше . В отличие от традиционных теплоизоляторов у Аэрогеля не изменяется коэффициент теплопроводности с течением времени за счёт увлажнения или старения.

5. Утепление дверных и оконных проёмов

При недостаточном утепления оконных и дверных проёмов, при очень низких температурах на улице, будет происходить промерзание стены с образованием льда на её поверхности внутри помещения по периметру окна или двери. При низкой внешней температуре стена будет сыреть, что ведёт к образованию плесени и грибка, разрушению штукатурки, отслоению обоев на стенах и т.п. За счет низкой теплопроводности и влагостойкости, Аэрогель предотвращает подобного рода последствия неправильной изоляции.

Аэрогель также можно использовать вместо EPDM резины в оконных профилях.

6. Шумоизоляция и звукоизоляция стен

Аэрогель, в силу своей структуры, обладает уникальными акустическими свойствами. Низкая скорость распространения звука в аэрогелях(до 100 м/с) позволяет использовать его в разных случаях: звукоизоляции помещений, изготовление звуконепроницаемых перегородок, линий звуковой задержки, разных акустических систем, в том числе систем с выделенным направлением распространения звука.

7. Утепление стен подвала, теплоизоляция фундамента

На долю цокольных этажей и фундаментов приходится до 20 % теплопотерь здания. Помимо теплоизоляции с внешней стороны, важна внутренняя теплоизоляции подвала, для которой лучше использовать материал с минимальным водопоглощением и не меняющий свои теплофизические показатели во влажной среде.

Благодаря гидрофобности Аэрогель изолирует протечку, утепление подвального перекрытия поможет предотвратить охлаждение пола первого этажа и улучшить микроклимат строения.

Аэрогель – идеальный материал для утепления поэтажных бетонных поясов.

8. Теплоизоляция стен, потолка и пола в банях и саунах

Аэрогель Almalen прекрасно подходит для утепления бань и саун, так как обладает очень низкой теплопроводностью. При температуре + 125 ⁰С его коэффициент теплопроводности составляет 0,023 Вт/м∙К, что не имеет аналогов среди любых традиционных теплоизоляционных материалов. Используется при температурах выше + 650 ⁰С, является безвредным (не выделяет токсичные вещества), устойчивым к бактериальному, грибковому поражению и влагостойким на протяжении всего времени эксплуатации. В данном случае, более эффективно будет применять утеплитель Аэрогель с фольгированным покрытием вовнутрь помещения.

9. Утепление чердачных помещений, теплоизоляция мансарды

Изоляция перекрытия неотапливаемого чердака необходима для уменьшения тепловых потерь, как следствие — затрат на отопление. Тёплый воздух в здании поднимается вверх, поэтому потолок последнего этажа должен быть максимально изолирован от воздействия воздуха неотапливаемого чердачного помещения.

Также изоляция Аэрогелем Almalen ограждающих конструкций из кирпича, гипсокартона, бетона и вентканалов предотвращает потери тепла.

10. Изоляция дымоходов, венткоробов, вентканалов, в том числе на холодных чердаках

Утеплитель Аэрогель на основе холста из керамического волокна SACCT отлично выполняет изоляционную функцию для дымоходов и сэндвич-дымоходов, имея пожарную классификацию НГ(негорючий материал), температуру применения до 1000 ⁰С и предельно низкий коэффициент теплопроводности: 0,027 Вт/м∙К при температуре 300 ⁰С, 0,032 Вт/м∙К при температуре 600 ⁰С. При температуре от 150 ⁰С и выше толщина данного материала в три с половиной раза меньше, чем у традиционных утеплителей. Чем выше температура, тем значительнее разница толщины в пользу Аэрогеля.

11. Теплоизоляция труб ГВС, ХВС, отопление, вентиляция

Аэрогель изоляция обеспечивает простой и быстрый монтаж, так как материал легко режется и подгоняется к поверхности любой формы. Теплопотери в трубах будут сведены практически к нулю, за счет высочайшей степени теплозащиты нано материала. Отличительным качеством нано утеплителя является обеспечение антикоррозийной защиты за счёт высокой гидрофобности материала. Второй отличительной особенностью является малые толщины, которые требуются для утепления труб, при использовании аэрогеля.

12. Теплоизоляция солнечных коллекторов

Аэрогель Almalen используется для теплоизоляции абсорбера – элемента, поглощающего солнечное излучение, так и для трубок, по которым распространяется теплоноситель. Важными характеристиками в данном случае являются: низкая теплопроводность (коэффициент теплопроводности 0,016 Вт/м∙К при 10 ⁰С), вследствие этого минимальная толщина изоляции, что подразумевает под собой простоту и удобство монтажа.

Также наша компания предлагает готовое решение для солнечных коллекторов – предизолированные трубы BiSolar Evertec.

13. Теплоизоляция трубопроводов, котлов, котельного оборудования, арматуры и фитингов.

Теплоизоляция котлов, оборудования, баков и резервуаров с эксплуатацией в температурном диапазоне от -200⁰С до +1000⁰С

14. Изоляция трубопроводов и оборудования, предотвращение образования конденсата и коррозии при эксплуатации труб и иного оборудования, с повышенными требованиями к антикоррозийным свойствам изоляции , в т.ч. трубопроводов и оборудования, работающих во влажной среде или при сверхнизких температурах.

Ассортимент утеплителей на основе Аэрогеля:

(для подробного просмотра нажмите курсором на название ассортиментной позиции)

Где найти аэрогель утеплитель? Если Вы хотите купить аэрогель теплоизоляцию, или получить более подробную информацию об ее использовании, обращайтесь к нашим менеджерам:

(495)640-68-27; 8 (910) 434-77-35; (916)522-31-52

АЭРОГЕЛЬ — изоляция будущего!

22.04.2018

АЭРОГЕЛЬ — теплоизоляция будущего!

Аэрогель, как новый вид тепловой изоляции уже захватывает своими нано-порами рынок тепловой изоляции, в том числе и российский, семимильными шагами попутно осушая своих давно пропитанных влагой конкурентов и находя применение там, где другие материалы не выдерживают и года. Такие крупные компании как «ГАЗПРОМ», «ЛУКОЙЛ», «СИБУР» уже активно используют аэрогель на своих объектах, в частности на трубопроводах и емкостях.

И что же вообще такое аэрогель? Аэрогели (от лат. aer — воздух и gelatus — замороженный) — класс материалов, представляющих собой гель, в котором жидкая фаза полностью замещена газообразной. Бытует заблуждение, что аэрогель –это собственно гелеобразный материал, почти жидкий, который нужно наносить с помощью кисти. Но это действительно большое заблуждение, потому что аэрогель научились добавлять на различные основания, такие как стеклохолст, керамический и углеродно-карбоновые холсты, что делает аэрогель простым с точки зрения монтажа и логистики.

Среди достоинств аэрогеля надо отметить его выдающиеся физико-механические свойства при великолепных теплоизоляционных свойствах. Так коэффициент теплопроводности аэрогеля меньше коэффициента теплопроводности неподвижного воздуха.

Краткий экскурс в историю аэрогеля

  • 1931 – изобретен профессором Тихоокеанского колледжа Самюэлем Стивенсоном Кислером.
  • С 1990-х годов находит свое применение в теплоизоляции. Начало производства теплоизоляционных материалов.
  • 2015 год – применяется более чем в 40 странах. Признан эффективным ведущими международными компаниями такими как: Shell, Газпром, Chevron, ExxonMobile, Еврохим, Petrobrass, Лукойл и другими.

Структуру аэрогеля образуют сферические кластеры диаметром примерно 2—5 нм и пор размерами до 100 нм, формирующие трехмерную сетку, поры которой заполнены воздухом.

Теплоизоляционные свойства материала

Технологическая схема процесса состоит в следующем. Предварительно приготовленные растворы жидкого стекла плотностью 1150-1170 кг/м 3 и серной кислоты плотностью 1126-1128 кг/м 3 поступают в смеситель. Образующийся в течение 6-8 сек гидрогель проходит через масло, коагулирует и приобретает форму шариков. Затем он промывается в чанах водой, после чего вода в гидрогеле замещается этиловым спиртом в нескольких последовательно соединенных диффузорах. Спирт удаляется из геля в автоклавах при 7-9 Па и 540° К. Остатки паров спирта отсасывают вакуумным насосом. Содержащиеся в полученном продукте примеси органических веществ удаляют прокаливанием во взвешенном слое при температуре 570-670° К.

Аэрогель на 98%-99% состоит из воздуха, из которых 75% находится в микропорах ( здесь

Аэрогель

Аэрогель, или «застывший воздух (дым)» — один из самых удивительных стройматериалов. Аэрогель, помимо других потрясающих свойств, на сегодня самое легкое твердое вещество на планете Земля, причем созданное человеком. Это практически наноматериал, все еще незнакомый широкой строительной аудитории. Возможно, за аэрогелевыми теплоизоляциями – будущее, поскольку качества нового материала весьма привлекательны. Состав аэрогеля – почти 99,8% воздуха, а прочность образцов аэрогеля такова, что нагрузка в 2000 раз более собственного веса наноматериала – не предел. Неудивительно, что теплоизолирующие свойства аэрогеля превышают аналогичные свойства стеклопластиковых изоляторов в 40 раз. Космонавтика и новые технологии используют аэрогели, но и строительная изоляция на основе кварцевых аэрогелей на сегодня испытана и применяется:

  • Для строительных конструкций промышленного и гражданского (в том числе и индивидуального) строительства;
  • В качестве самой высокоэффективной теплозащиты труб и инженерных коммуникаций любого назначения (технологического, бытового, систем жизнеобеспечения). Аэрогелевая изоляция способна обеспечить экономичные процессы работы любого трубопровода;
  • Для конструкций, работающих в самых сложных эксплуатационных условиях; в изоляциях криволинейных нестандартных поверхностей (оболочки, резервуары и др.);
  • Теплозащита и влагобарьер аэрогелевых изоляций практически идеальны, что дает возможности обеспечивать длительную работу металлических конструкций в агрессивных средах без коррозионных разрушений. Интересно, что даже при полной гидроизоляции аэрогели обеспечивают паропроницаемые качества своих оболочек.

Интересно выглядит аэрогель – замороженный туман, или легкий лед. Практически это обездвиженная газообразная форма с молекулярной решеткой примерно 2 микрона. Пористость данного материала сверхтонкая, и на глаз ячеистую структуру твердого геля невозможно увидеть – только под микроскопом. Тактильно аэрогелевая дымка напоминает тонкий пенопласт или застывшую косметическую пенку, но при этом материал полупрозрачен и имеет дымчато-голубоватые оттенки. Технология производства сложна, и включает полимеризации и автоклавирование при высоких температурах и давлении для критического «высушивания», в процессах применяют сжиженную углекислоту. Но специалисты популяризируют достижения просто: представьте себе гель, в составе и структуре которого абсолютно нет жидких компонентов, но вместо них есть газообразные. Понятно, что удельный вес такого материала будет стремиться к нулю, вернее, к плотности атмосферного воздуха (всего в 1,5 раза выше). Если сравнить с твердым веществом, например, с калийным стеклом – то у аэрогеля удельный вес в 1000 раз меньше.

Аэрогель для теплоизоляции

Основные качества изоляционного аэрогеля:

  • При сильных нагружениях кварцевый аэрогель трескается, но все же прочностных качеств достаточно, чтобы выдерживать нагрузку в 2 000 раз превышающую вес изоляции (справочно: образец аэрогеля весом в 2,40 г выдерживает вес керамоблока более 2 кг).
  • При этом коэффициент теплопроводности аэрогеля ниже, чем у воздуха (при нормальном атмосферном давлении): Кт = 0,0175 Вт/м*град К. Для сравнения: Кт воздуха = 0,0235-0,0245 Вт/м*град К.
  • Температура плавления 1200°С;
  • Рабочая температура до 500°С, без изменения качества изоляции.
Читать еще:  Утепление карниза, как правильно замкнуть контур крыши и стены

Изобретен аэрогель очень давно – в 1931 году, но в строительные и промышленные сферы этот уникальный материал нашел дорогу более чем на полсотни лет позднее, поскольку первые производства оказались сверхдорогими. Примерно с середины 90-ых аэрогель применяют в космонавтике, а затем «застывшая дымка» пришла и в промышленность, для изоляций суперответственных систем. Важнейшее направление аэрогелевых разработок – сорбционная очистка воды Мирового океана, хотя это дело не сегодняшнего дня, а будущего. В аэрогель-фильтр включили платину (достижение американских химиков, 2007 год), и полученная фильтрация на сегодня самая эффективная, и способна очищать воду от свинцовых, ртутных и других опаснейших загрязнений.

Название «аэро-гель» предполагает гелеобразность субстанции, и представляется, что это краска и ее нужно намазывать, к примеру, или окрашивать. Это не совсем так: краски и порошки на аэрогелевой основе действительно разработаны и применяются, но изоляция аэрогелями развивается в синтезе с твердыми субстанциями, с керамикой, стекловолокном и карбоном и так далее. При этом получаемые изоляторы в виде матов, пластин, фольгоизолов – имеют в основе уникальные качества аэрогеля, самого легкого из твердых веществ. Виды аэрогелей примерно можно разделить на кварцевый, углеродный и кремнеземный:

  • Кварцевый аэрогель по удельному весу мало уступает наноматериалам (аэрографит, аэрографен). Средняя плотность около 1,90 кг/м3, что легче воды в полтысячи раз. Этот вид аэрогеля пропускает солнечные лучи, но поглощает тепловые. Теплоизоляция и теплоудерживание кварцевого аэрогеля таковы, что позволяют защитить открытую кожу человека от открытой струи огня (паяльная лампа), и это при толщине изоляции аэрогеля всего в 2,5 см.
  • Углеродный аэрогель – плюс к изоляционным тепловым качествам имеет и электрические, и применяется в электоконденсаторах и т.п., а также для поглощения солнечного излучения (отражение всего лишь 0,30%). В строительных изоляциях (также, как и кварцевый аналог) известен в виде нетканого материала для поверхностных тепло-и термоизоляций.
  • Кремнеземный аэрогель применяют в процессах, связанных с катализом, а в строительстве применяют в составе панелей и огнестойких теплоизоляционных порошков. В строительных изоляциях, таким образом, все более известен кварцевый вид аэрогеля.

Еще несколько свойств аэрогеля и плюсов утеплителей на его основе:

  • «Воздушный» вес аэрогелей не нагружает несущие конструкции: снижается материалоемкость, габарит сооружений и так далее;
  • Негорючие свойства утеплителя сегодня востребованы. Аэрогели отнесены к классу НГ (полностью негорючие). Возможна термоизоляция огнеопасных конструкций, защита от открытого пламени и сильного нагрева.
  • Экологически безопасен, не содержит вредных для человека и среды составляющих и может применяться для изоляции всех строительных поверхностей, внутри жилища и вне его. Для биосреды, включая мышей и компанию, аэрогелевые изоляторы безынтересны, поскольку не содержат органики и не благоприятствуют никаким формам жизни.
  • Диэлектик: не копит статическое электричество, прозрачен.

Обеспечивают конструкциям защиту от воды, способствуют быстрым испарительным процессам при случайном замокании утепляющего слоя. Тем самым и защищают от коррозионных рисков, а плюс к этому аэрогелевые утеплители имеют сильные влагооталкивающие качества даже при сильном нагреве.

Монтаж утеплителей на основе кварцевого аэрогеля прост, крепеж возможен по любым поверхностям. Легкие плиты, полотно, маты фиксируют монтажными клеевыми составами. Толщины изоляций требуются небольшие, а все утеплителей рекордно малый – все это ускоряет и удешевляет строительные процессы. Популярные рулонные аэрогелевые утеплители и маты китайских и польских фирм удивляют эффективной толщиной утепления: 3; 5; 8; 10; 13 мм при полной гидрофобности.

Но в целом современные предложения производителей пока еще недостаточно популярны и многими строителями считаются непроверенными инновациями. Основные виды теплоизоляций на основе аэрогелей: панельные изоляции, нетканые рулонные материалы, изолирующее стекло, материалы на основе аэрогельно-углеродных волокон, а также аэрогелевые порошки и красящие составы. К последним относя и гидротермоизоляционные составы с различными вяжущими, например, водные суспензии на латексе, которые можно купить в готовом к применению виде, а наносятся такие составы очень тонким слоем. Фракционный состав порошковых аэрогелей разный, самый востребованный – с частицами 20 микрон и Кт = 0,018- 0,022 Вт/м*град К. Назначение суспензий и порошков – гидро- и термоизоляция. Жидкие составы применяют для изоляций полиуретана и гипсокартона, а не только бетонных оснований, поскольку прочность создаваемого покрытия достаточна. Слой изоляции реает проблемы влагоотталкивания, защиты от открытого пламени, а также повышает термический предел сопротивления конструкций. Адгезия составов отличная, срок эксплуатации длителен, и что важно для внутренних отделок – экология безупречна.

Полотно (маты) на основе углеродно-карбоновых и керамических волокон, а также и стекловолокна является композитным материалом, здесь аэрогели выступают в качестве заполнителя волоконной структуры. Единственный сегодняшний минус данной изоляции для широкого применения в частном строительстве – пока еще высокая и не всем строителям доступная цена. Но виды, формы и свойства аэрогелевых изоляций постоянно расширяются, например, востребованые гидрофобные внутренние утеплители, обладающие отличной паропропускающей способностью. Имеются фольгированные и нетканые полотна на аэрогелевых основах, имеющие дополнительный плюс шумозащиты.

Плотности и толщины утеплителей различны у разных производителей, а назначение – очень широкое, практически универсальное, включая и пошив теплой одежды. Строительство, быт и микроэлектроника, космонавтика и промышленные производства – диапазон и рост применения аэрогелей говорит о мощных перспективах этого материала 21-го века.

Современный утеплитель Аэрогель – что это такое, какие преимущества перед другими теплоизоляционными материалами

Благодаря активному развитию технологического прогресса, внедрению новейших разработок в сфере производства, на просторах строительного рынка появляются все новые и новые материалы, которые удивляют потребителей своими свойства. Один из таких стройматериалов – Аэрогель. Продукция, производимая на его основе, являются лучшей теплоизоляцией на сегодняшний день. Так что это за материала и какими свойствами он обладает – в этом нужно разобраться подробнее.

  • 1 Что такое Аэрогель?
  • 2 Основные свойства
  • 3 Сферы применения

Что такое Аэрогель?

Аэрогель – это уникальный класс материалов, которые являются гелем. Однако, его главная особенность заключается в том, что жидкая составляющая полностью замещается газообразной фазой. Благодаря этому, Аэрогель обладает минимальной плотностью. По данному показателю он только в 1.5 раза превосходит воздух, что уже является уникальным свойством.

Первые образцы данного материала на основе углерода были получены в начале 1990-х годов. На сегодняшний день существуют разновидности на основе глиноземов, олова, оксидов хрома, диоксида кремния.

Интересный факт! За счет своих уникальных характеристик, Аэрогель попал в книгу рекордов Гиннеса. Там он занимает 15 позиций.

Основные свойства

Одно из названий данного материала – “замороженный дым”. Связано это с тем, что по внешнему виду он очень похож на застывшую взвесь дыма. Если говорить о тактильных ощущениях, Аэрогель напоминает пенопласт или твердую монтажную пену. При очень сильном нажатии он будет трескаться. Однако, это не означает того, что данный материал хрупкий.

Уникальные свойства:

  1. Высочайшая прочность на сжатие. Он без труда выдерживает нагрузку превышающую собственный вес в 2000 раз.
  2. Температура плавления – 1200 градусов по Цельсию.
  3. Низкий показатель теплопроводности. По данному параметру он превосходит все известные утеплители минимум в 2 раза.
  4. Рекордно низкая плотность – 1.9 кг/м3.
  5. Не впитывает влагу.
  6. Прозрачность.
  7. Устойчивость к воздействию различных химических веществ.
  8. Высокая пористость. Связано это с тем, что материал на 99.8% состоит из воздуха.

Еще одно уникальное свойство Аэрогеля – низкая скорость распространения звука внутри. По показателю шумоизоляции он превосходит все твердые стройматериалы.

Сферы применения

Данный материал только набирает свою популярность. За счет своих уникальных свойств, его используют в качестве теплоизолятора с хорошей шумоизоляцией. Основных направлений для применения Аэрогеля несколько. Среди них можно выделить – теплоизоляция полов, подшивка свесов под кровлю, утепление фасадов, стен домов, звукоизоляция стен, утепление фундаментов, изоляция вентиляционных каналов, венткоробов, дымоходов.

Теплоизоляторы на основе Аэрогеля достаточно сложно найти в продаже. Связано это с тем, что материал является инновационным, не так много компаний занимается производством продукции на его основе. Однако, можно с уверенностью сказать, что за счет своих уникальных свойств, он сместит большинство известных видов теплоизоляции с лидирующих позиций.

Аэрогель

Аэрогель – класс материалов, представляющих собой гель.

Аэрогель – класс материалов, представляющих собой гель, в котором жидкая фаза полностью замещена газообразной, вследствие чего вещество обладает рекордно низкой плотностью, всего в полтора раза превосходящей плотность воздуха, и рядом других уникальных качеств: твердостью, прозрачностью, жаропрочностью, чрезвычайно низкой теплопроводностью и отсутствием водопоглощения.

Аэрогель, что это за материал?

Аэрогель (от лат. aer — воздух и gelatus — замороженный) – класс материалов, представляющих собой гель, в котором жидкая фаза полностью замещена газообразной, вследствие чего вещество обладает рекордно низкой плотностью, всего в полтора раза превосходящей плотность воздуха, и рядом других уникальных качеств: твердостью, прозрачностью, жаропрочностью , чрезвычайно низкой теплопроводностью и отсутствием водопоглощения.

Нередко аэрогель называют “замороженным дымом” из-за его внешнего вида. С виду он чем-то походит на застывший дым. На ощупь аэрогель напоминает легкую, но твердую пену, что-то вроде пенопласта.

Аэрогель представляет собой древовидную сеть из объединенных в кластеры наночастиц размером 2-5 нм, жестко соединенных между собой. Этот каркас занимает малую часть объема от 0,13 до 15%, все остальное приходится на поры.

Аэрогели относятся к классу мезопористых материалов.

Распространены аэрогели различной природы: как неорганической – на основе аморфного диоксида кремния (SiO2) , глинозёмов (Al2O3), графена (называется аэрографен), графита (называется аэрографит ), а также оксидов хрома и олова, так и органической – на основе полисахаридов, силикона, углерода . В зависимости от основы аэрогели проявляют различные свойства. Вместе с тем имеются общие свойства, характерные для всего класса данного материала.

Как теплоизолятор изготавливается в виде матов, рулонов.

Свойства и преимущества аэрогеля:

– высокая пористость. На 99,8% состоит из воздуха,

имеет рекорд по самой малой плотности у твердых тел — 1,9 кг/м³, это в 500 раз меньше плотности воды и всего в 1,5 раза больше плотности воздуха (кварцевые аэрогели),

– уникальный теплоизолятор. Имеет низкую теплопроводность – λ = 0,013

0,019 Вт/(м•К) (в воздухе при нормальном атмосферном давлении) меньшую, чем теплопроводность воздуха (0,024 Вт/(м•К) (кварцевые аэрогели). Как утеплитель в 2-5 раз эффективнее традиционных утеплителей,

температура плавления составляет 1200°C (кварцевый аэрогель),

– аэрогель является прочным материалом. Он выдерживает нагрузку в 2000 раз больше собственного веса,

– имеет низкий модуль Юнга,

– не сжимается, устойчив к деформации, имеет высокую прочность на растяжение,

скорость распространения звука имеет самое низкое значение для твердого материала, что является важным преимуществом при создании шумоизоляционных материалов. Скорость звука в нем ниже скорости звука в газах,

– некоторые виды аэрогеля являются отличным сорбентом. Они в 7-10 раз эффективнее популярных современных сорбционных материалов,

– является устойчивым пористым веществом. Объем пор внутри аэрогеля в десятки раз превышает объем, занятый самим материалом. Данное свойство позволяет использовать аэрогель определенного состава в качестве катализатора в химических процессах с целью получения органических соединений. С другой стороны, его большая внутренняя емкость может быть использована для безопасного хранения определенных веществ, например, ракетного топлива , окислителя и пр.,

– отличная гидрофобность. Не впитывает влагу,

– обладает высокой жаропрочностью и термостойкостью. Имеет широкий рабочий температурный диапазон использования – от -200 °С до +1000 (1200) °С. Без потерь сохраняет теплоизоляционные и механические характеристики при нагревании до не менее 1000°С,

– является негорючим материалом. Может использоваться также для огнезащиты различных конструкций,

– прозрачен (кварцевый аэрогель). Имеет показатель преломления света от 1,1 до 1,02. Из него можно изготавливать различные виды стекол ,

– обладает достаточно высокой твердостью,

– экологичен и безопасен для человека и окружающей среды,

– имеет большую удельную площадь внутренней поверхности. Она составляет порядка 300-1000 м 2 /г,

– химический состав аэрогеля можно регулировать, легко вводить в его состав различные добавки, что открывает новые возможности для его использования,

– устойчив к кислотам, щелочам, растворам,

– в тоже время является хрупким материалом.

Утеплитель на основе аэрогеля: характеристики, виды, плюсы и минусы теплоизоляции аэрогелем

Аэрогель представляет собой материал, который обладает уникальными свойствами. Он считается самым легким твердым веществом. Исследования показали необычные качества продукта в механике, акустике, оптике.

Характеристики аэрогелевой теплоизоляции

Материал имеет нанопоры. Это существенно влияет на его вес. Среди свойств особенно выделяют:
• небольшую плотность;
• незначительную диэлектрическую проницаемость;
• невысокую теплопроводность;

Отмечается большая удельная площадь поверхности. Такие характеристики позволяют считать утеплители из аэрогеля самыми лучшими. Продукт внедряется в военную, медицинскую, аэрокосмическую сферы. Сегодня особенно активно аэрогель используется в строительной области.

Нанопоры имеют такой диаметр, который не позволяет молекулам воздуха свободно двигаться. Они застывают в одном положении, защищая помещение от холодных или горячих воздушных потоков. Таким образом, статическое положение молекул предупреждает развитие конвекции, т.е. быстрое выветривание тепла.

Качество аэрогелевой изоляции во многом зависит от числа стенок пор. Чем их больше, тем утеплитель будет лучше удерживать тепло. Отмечается возможность материала задерживать его в самом себе. Продукт принадлежит к пожаробезопасным веществам. Гель относят к огнестойкому стандарту А1 класса. Что касается водонепрорицаемости, то ее степень достигает практически 100%. Поэтому при попадании на изделие воды теплоизоляционные качества утеплителя не ухудшаются. Это связано с возможностью материала отталкивать влагу. После попадания на поверхность она оседает, не проникая внутрь.

Структура продукта такова, что при существенном увеличении температуры она предупреждает спекание частиц. Особое пространственное строение также способствует медленной изнашиваемости прокладок. Высокая прочность – еще одна уникальная характеристика изделия. Оно способно сопротивляться разным видам растяжения. Отлично противостоит напряжению, которое происходит от усадки и температурных перепадов. Выдерживает воздействие неорганических растворителей.

Важно! Материал состоит только из веществ неорганического происхождения. В его структуре не обнаружены небезопасные для человека и окружающей среды компоненты. Специалисты отмечают незначительное испарение хлоридного иона во время эксплуатации. Однако, он не может нанести вред живым организмам и привести к развитию ржавчины техники или труб.

Во время использования аэрогелевая теплоизоляция хорошо защищает помещение от внешних звуков и шумов благодаря структуре низкой плотности. Теплопроводность вещества колеблется от -250°С до 1200°С.

Читать еще:  Как выбрать теплоизоляцию для труб водоснабжения: советы специалистов

Виды аэрогелевого утеплителя

Для строительных нужд продукт выпускается в виде рулонов. Это стекловолокнистый материал, который содержит в себе порошок из аэрогеля. На свойства теплоизолятора влияют:
• химический состав материала;
• структура основы;
• внешнее покрытие изделия.

Выделяют несколько типов аэрогелевых утеплителей. Классификация учитывает температуру применения продукта. Чаще всего используют кремниевые изоляторы с незначительным введением оксида алюминия. Такие материалы могут выдерживать до 450°С. Есть компоненты, которые не боятся температуру в 700°С. Для получения такого продукта прибегают к добавке оксида титана. При увеличении теплотворных показателей у аэрогеля начнут ухудшаться другие важные параметры. Это связано с окислением вещества.

Выпускают композиции и для низких температур. Они обладают многослойной структурой. Качество паропроницаемости у таких материалов отсутствует. Их активно применяют для утепления холодных помещений. Показатели аэрогеля не ухудшатся даже при достижении области абсолютного нуля.

Сегодня производители предлагают несколько видов энергоэффективных изоляторов. Пирогель – материал для утепления промышленных трубопроводов, техники, работающей с высокой температурой. Криогель предназначен для утепления труб и техники, работающей с низкими температурами. Спейслофт создан экспертами для изоляции конструкций, расположенных в разных климатических условиях.


Обособленно в группе теплоизоляторов стоит Спейслофт Сабси. Данный материал используют для утепления системы типа «труба в трубе», которая находится на большой глубине. Чехлы съемные применяют для изоляции промышленных установок, работающих с высокими температурами. Цена теплоизоляции с аэрогелем зависит от ее назначения и толщины.
Материал позволяет решать различные задачи. Он утепляет конструкции любых размеров. Кроме трубопроводов, прокладка используется при монтаже:
• емкостей:
• запорно-регулирующей арматуры;
• приборов, контролирующих производственных процессы.
Продукт применяют для утепления систем внутри помещения.

Плюсы и минусы аэрогелевой изоляции

Среди достоинств утеплителя выделяют:
• незначительную теплопроводность;
• гидрофобность;
• универсальность;
• стабильность к деформациям.
Изделия возможно применять в разных конструкциях и в сочетании с любыми строительными материалами.

Несмотря на вышеперечисленные положительные стороны, аэрогель имеет один существенный недостаток. Изоляция не выдерживает открытой кислородной среды. Попадая в нее вещество мгновенно растворяется.

На сегодняшний день уже есть позитивные отзывы о теплоизоляции аэрогелем. Отечественный институт, занимающийся научными исследованиями, активно использует инновационное изделие листового типа для внутреннего и внешнего утепления в оборудованиях. При этом температура агрегата достигает 310°С.

Аэрогель для утепления дома

Когда затраты на энергию увеличиваются, возрастает потребность в ее рациональном использовании. По оценкам, 40% используемой нами энергии расходуется на поддержание тепла в домах. Более 30% этой энергии уходит сквозь стены (в строительстве данный процесс называют тепловым мостом).

На основе разработанной NASA технологии, самым высокоизолирующим из существующих материалов, торговой маркой Thermablok был создан удивительный продукт, который может найти спрос в строительной индустрии. Аэрогель, который также называют «замороженным дымом», было сложно приспособить для широкого использования из-за его хрупкой структуры. Однако запатентованный Thermablok материал содержит уникальные волокна, которые позволяют ему сгибаться и сжиматься, но при этом сохранять свои удивительные изолирующие свойства.

Всего одна полоска аэрогеля (6,25мм x 38мм), проложенная вдоль каждого профиля до обшивки стены гипсокартоном, увеличивает изоляционную способность стен более чем на 40%, как установили ученые из Ок-Риджской лаборатории при Департаменте энергетики США.

Материал Thermablok был разработан исследовательской компанией Acoustiblok(R). Марк Нотстайн, руководящий научно-исследовательской работой, заявил: «Твердые тела, разумеется, лучше проводят тепло, чем воздух или вакуум. Таким образом, в стене на деревянных или металлических профилях именно профили участвуют в передаче тепла, механически соединяя две стороны стены. Термический анализ показывает, что профили являются точками проводимости. Поскольку на 95% аэрогель Thermablok(TM)состоит из воздуха, и располагается между профилем и гипсокартоном, он предотвращает механическое соприкосновение (тепловой мост).

NASA разрабатывало технологию изоляции аэрогелем в течение нескольких лет, применяя ее в космических шаттлах, скафандрах и для других передовых нужд, включая последнюю миссию на Марс. Эта технология – потенциальный прорыв в области рационального использования энергии и строительстве энергосберегающих зданий.

Президент и основатель Acoustiblok, Лахни Джонсон вдохновлен созданием нового продукта, который является продолжением уже созданного компанией экологически чистого продукта Acoustiblok. Джонсон гордится тем, что их компания выпускает продукты, не только безвредные для окружающей среды, но и энергосберегающие. «Возможности применения материала безграничны,» — говорит он, — «Аэрогель решает проблемы энергосбережения в традиционном строительстве, равно как и защищает частную жизнь благодаря своим акустическим свойствам».

Преимущества материала Thermablok:

  • снижает затраты на энергию,
  • полностью подлежит повторному использованию,
  • не содержит веществ, разрушающих озоновый слой,
  • более чем на 30% изготовлен из вторичного сырья,
  • композитный материал, более чем на 95% состоящий из воздуха,
  • водоотталкивающий, не подвержен влиянию влажности, плесени или воды,
  • легко наклеивается,
  • при пожаре легко гасится водой,
  • экономичен,
  • практически ничего не весит и не требует больших затрат при транспортировке,
  • способствует звукоизоляции,
  • долговечен, поскольку не реагирует с атмосферной влагой,
  • сделан в США.

Пять стихий: воздух

Необычные свойства «голубого дыма» и других аэрогелей

Бывают ли материалы, на 90 процентов состоящие из воздуха? И при этом твердые, тепло- и звукоизолирующие, проводящие электричество и вообще способные найти себе применение сразу в нескольких отраслях промышленности? Читайте в очередной статье из нашего цикла «Пять стихий», который N+1 делает совместно с НИТУ «МИСиС», об аэрогелях — наноматериале, заполненном воздухом.

Свойства аэрогелей

На фото ниже представлен один из самых распространенных аэрогелей — из диоксида кремния. Его еще называют «голубым дымом» за красивый опалово-голубоватый оттенок. Внешне этот аэрогель выглядит как кусок льда, но на самом деле он удивительно легкий и твердый. И совершенно сухой. На ощупь похож на пенопласт, но никак не на желе или лед. Если уронить кусочек такого «дыма» на твердую поверхность, то он запрыгает, как надувной мячик, а звук будет похож на звон стеклянной елочной игрушки.

  • очень низкая плотность (до 160 грамм на кубический метр), то есть в шесть раз легче воздуха;
  • крайне низкая теплопроводность (до 0,016 ватт на метр на кельвин), в 10 раз ниже, чем у дерева;
  • низкая скорость распространения звука (до 70 метров в секунду);
  • чрезвычайно низкий коэффициент преломления света (до 1.0002);
  • электрическая проводимость может меняться в широких пределах в зависимости от используемого материала.

    Большинство аэрогелей легко ломаются руками, несмотря на свою твердость. То есть они хрупкие, но твердые — некоторые выдерживают без разрушения вес, превышающий собственный в 4000 раз.

    Кирпич поддерживается эфемерным брусочком из диоксида кремния

    У аэрогелей есть еще один уникальный параметр — отношение площади полной поверхности к весу: до 3200 квадратных метров на грамм. Это означает, что если представить площадь всей поверхности в виде единой плоскости, то одного грамма этого материала хватит, чтобы покрыть половину футбольного поля! Как такое может быть? Все дело в структуре этого удивительного материала. Оказывается, что аэрогель — это почти сплошная «дырка от бублика»: сверхтонкие твердые стеночки толщиной всего в несколько нанометров (одна миллионная миллиметра) образуют сложный трехмерный лабиринт из пор и слоев. Сами поры имеют размеры от десятков до сотен нанометров и в обычных земных условиях заполнены воздухом — он заполняет 90-99 процентов объема материала. А при случае эти супергубки отлично заполняются и чем-то еще. Например, нефтью, разлитой по поверхности моря из-за аварии танкера. Кроме того, такая огромная площадь при столь малом весе замечательно подходит для создания ионисторов — суперконденсаторов с емкостью в сотни и тысячи фарад (емкость обычного конденсатора обычно измеряется микрофарадами). Возможно, именно они заменят в ближайшем будущем классические аккумуляторы. И не забудем про катализаторы, ведь в них площадь поверхности также играет решающую роль — от нее зависит эффективность воздействия катализатора на химическую реакцию.

    Что такое гель

    Итак, в основе уникальных свойств аэрогелей в первую очередь лежит их пространственная структура с крошечными открытыми порами. Материал стенок, безусловно, также имеет значение. Например, от него в значительной мере зависят механические свойства, а также электропроводность конкретного аэрогеля.

    Но как на практике можно получить такие замысловатые полые «пузырики» с твердыми стенками? Ответ кроется в названии самого материала. Именно гели являются исходным материалом для создания аэрогелей. Те самые гели, влажные и тяжелые, вроде холодца. Всем известный желатин, между прочим, также подходит для создания этого наноматериала. Кстати, а что такое гель? На ощупь мы все хорошо представляем себе эту субстанцию, но что она представляет собой на микроуровне? Оказывается, любой гель состоит из двух компонентов с разными физическими свойствами: твердой фазы в виде непрерывной пористой пространственной структуры, пронизывающей весь образец, и жидкой фазы, заполняющей поры. Причем характерный размер твердой фазы — как раз десятки нанометров, ведь твердая фаза в гелях — это обычно конгломераты наночастиц или длинных макромолекул.

    Типичный гель можно себе представить в виде поролоновой губки для мытья посуды, пропитанной жидкостью. Только поры в такой губке в сотни тысяч раз меньше, чем в той, что у нас на кухне. А что получится, если удалить всю жидкость из такой губки? Получится сухая губка с заполненными воздухом порами. Так ведь это и есть аэрогель! Выходит, что для получения этого материала достаточно просто высушить любой гель? К сожалению, нет. Практика показывает, что при испарении жидкой фазы гель начинает быстро уменьшаться в объеме и, в конце концов, мы получим маленький плотный комочек сухого вещества, а не желаемый пористый наноматериал со сверхмалой плотностью. Но почему поролоновая губка высыхает, не уменьшаясь в объеме, а ее гелевый аналог ведет себя совершенно по-другому? И как с этим бороться?

    Собственно говоря, коренным отличием нашей модели с губкой от реального геля являются размеры пор: у губки они исчисляются миллиметрами, а у гелей – десятками нанометров, то есть разница составляет примерно пять порядков. Теперь представим себе, как происходит испарение жидкости из пор: в какой-то момент жидкость перестает полностью их заполнять, и появляется граница между жидкостью и парами этой жидкости, смешанными с воздухом. Как известно, на границе жидкости всегда действуют силы поверхностного натяжения, которые приводят к взаимодействию поверхности жидкости и стенок сосуда (в нашем случае стенок пор). Если стенки хорошо смачиваются, то поверхность жидкости приобретает вогнутую форму и на стенки действует сила, тянущая их внутрь сосуда. Величина этой силы, приходящаяся на единицу длины стенки поры вдоль границы жидкости, не зависит от радиуса поры. Но при этом в геле стенки этих пор в тысячи раз тоньше, чем в нашей губке. Получается, что прилагаемая к стенкам удельная сила в геле и в губке одна и та же, а вот толщина этих стенок и, соответственно, их механическая прочность — совсем разные. Не удивительно, что поры губки выдерживают высыхание наполняющей их жидкости, а поры геля — нет. Отсюда и «скукоживание» геля при высыхании — поверхность жидкости в порах просто ломает хрупкие стенки одну за другой по мере испарения, и в результате мы получаем сухой слипшийся комок из изломанных стенок, а не ажурную конструкцию, свойственную аэрогелям.

    Как высушить гель

    Каким образом можно удалить жидкость из хрупких пор геля, не разрушив его структуру? Решение было найдено еще в 1931 году американским ученым Самуэлем Кистлером (Samuel Stephens Kistler). По некоторым сведениям, он поспорил со своим коллегой, что первым сможет провести эту деликатную операцию, и выиграл спор. Идея Кистлера состояла в том, чтобы избавиться от поверхности жидкости и связанных с ней сил натяжения, раз уж именно поверхность и является причиной всех бед. Представим себе, что мы имеем запаянную стеклянную колбу, которая наполовину заполнена жидкостью. Через прозрачные стенки мы будем видеть границу жидкости и газа над ней. Теперь начнем нагревать колбу. Жидкость внутри будет испаряться, что приведет к повышению количества и давления пара над ее поверхностью. А также, естественно, и температуры этого пара. Если продолжать нагревание достаточно долго, то в определенный момент давление и температура внутри колбы достигнут такого уровня, что плотность пара сравняется с плотностью жидкости и граница между ними просто исчезнет. А сам пар и жидкость потеряют знакомые нам характеристики (например, жидкость станет сжимаемой) и превратятся в одно неразделимое целое. Вместе с поверхностью раздела фаз исчезнут и силы поверхностного натяжения. Такие температура и давление, при которых пар перестает отличаться от жидкости, а жидкость от пара, в термодинамике называются критическими и изображаются в качестве критической точки на фазовой диаграмме:

    Теплоизоляция на основе аэрогеля Aspen Aerogels®, Inc

    Аэрогель представляет собой материал, который обладает уникальными свойствами. Он считается самым легким твердым веществом. Исследования показали необычные качества продукта в механике, акустике, оптике.

    Характеристики аэрогелевой теплоизоляции

    Материал имеет нанопоры. Это существенно влияет на его вес. Среди свойств особенно выделяют:
    • небольшую плотность;
    • незначительную диэлектрическую проницаемость;
    • невысокую теплопроводность;

    Читать еще:  Как закрепить утеплитель между стропилами

    Отмечается большая удельная площадь поверхности. Такие характеристики позволяют считать утеплители из аэрогеля самыми лучшими. Продукт внедряется в военную, медицинскую, аэрокосмическую сферы. Сегодня особенно активно аэрогель используется в строительной области.

    Нанопоры имеют такой диаметр, который не позволяет молекулам воздуха свободно двигаться. Они застывают в одном положении, защищая помещение от холодных или горячих воздушных потоков. Таким образом, статическое положение молекул предупреждает развитие конвекции, т.е. быстрое выветривание тепла.

    Качество аэрогелевой изоляции во многом зависит от числа стенок пор. Чем их больше, тем утеплитель будет лучше удерживать тепло. Отмечается возможность материала задерживать его в самом себе. Продукт принадлежит к пожаробезопасным веществам. Гель относят к огнестойкому стандарту А1 класса. Что касается водонепрорицаемости, то ее степень достигает практически 100%. Поэтому при попадании на изделие воды теплоизоляционные качества утеплителя не ухудшаются. Это связано с возможностью материала отталкивать влагу. После попадания на поверхность она оседает, не проникая внутрь.

    Структура продукта такова, что при существенном увеличении температуры она предупреждает спекание частиц. Особое пространственное строение также способствует медленной изнашиваемости прокладок. Высокая прочность – еще одна уникальная характеристика изделия. Оно способно сопротивляться разным видам растяжения. Отлично противостоит напряжению, которое происходит от усадки и температурных перепадов. Выдерживает воздействие неорганических растворителей.

    Важно! Материал состоит только из веществ неорганического происхождения. В его структуре не обнаружены небезопасные для человека и окружающей среды компоненты. Специалисты отмечают незначительное испарение хлоридного иона во время эксплуатации. Однако, он не может нанести вред живым организмам и привести к развитию ржавчины техники или труб.

    Во время использования аэрогелевая теплоизоляция хорошо защищает помещение от внешних звуков и шумов благодаря структуре низкой плотности. Теплопроводность вещества колеблется от -250°С до 1200°С.

    Виды аэрогелевого утеплителя

    Для строительных нужд продукт выпускается в виде рулонов. Это стекловолокнистый материал, который содержит в себе порошок из аэрогеля. На свойства теплоизолятора влияют:
    • химический состав материала;
    • структура основы;
    • внешнее покрытие изделия.

    Выделяют несколько типов аэрогелевых утеплителей. Классификация учитывает температуру применения продукта. Чаще всего используют кремниевые изоляторы с незначительным введением оксида алюминия. Такие материалы могут выдерживать до 450°С. Есть компоненты, которые не боятся температуру в 700°С. Для получения такого продукта прибегают к добавке оксида титана. При увеличении теплотворных показателей у аэрогеля начнут ухудшаться другие важные параметры. Это связано с окислением вещества.

    Выпускают композиции и для низких температур. Они обладают многослойной структурой. Качество паропроницаемости у таких материалов отсутствует. Их активно применяют для утепления холодных помещений. Показатели аэрогеля не ухудшатся даже при достижении области абсолютного нуля.

    Сегодня производители предлагают несколько видов энергоэффективных изоляторов. Пирогель – материал для утепления промышленных трубопроводов, техники, работающей с высокой температурой. Криогель предназначен для утепления труб и техники, работающей с низкими температурами. Спейслофт создан экспертами для изоляции конструкций, расположенных в разных климатических условиях.

    Обособленно в группе теплоизоляторов стоит Спейслофт Сабси. Данный материал используют для утепления системы типа «труба в трубе», которая находится на большой глубине. Чехлы съемные применяют для изоляции промышленных установок, работающих с высокими температурами. Цена теплоизоляции с аэрогелем зависит от ее назначения и толщины.
    Материал позволяет решать различные задачи. Он утепляет конструкции любых размеров. Кроме трубопроводов, прокладка используется при монтаже:
    • емкостей:
    • запорно-регулирующей арматуры;
    • приборов, контролирующих производственных процессы.
    Продукт применяют для утепления систем внутри помещения.

    Плюсы и минусы аэрогелевой изоляции

    Среди достоинств утеплителя выделяют:
    • незначительную теплопроводность;
    • гидрофобность;
    • универсальность;
    • стабильность к деформациям.
    Изделия возможно применять в разных конструкциях и в сочетании с любыми строительными материалами.

    Несмотря на вышеперечисленные положительные стороны, аэрогель имеет один существенный недостаток. Изоляция не выдерживает открытой кислородной среды. Попадая в нее вещество мгновенно растворяется.

    На сегодняшний день уже есть позитивные отзывы о теплоизоляции аэрогелем. Отечественный институт, занимающийся научными исследованиями, активно использует инновационное изделие листового типа для внутреннего и внешнего утепления оборудования. При этом температура агрегата достигает 310°С.

    Аэрогель для утепления зданий: что это и как применять

    Пенополистирол, минеральная и базальтовая вата – это традиционные утеплители, которые чаще всего применяются для теплоизоляции зданий. Они имеют множество положительных характеристик, но не лишены недостатков, причем довольно серьезных.

    По эффективности и удобству применения их значительно превосходит новый утеплитель из аэрогеля – современный высококачественный теплоизолирующий материал.

    Аэрогель — описание

    Под аэрогелем понимают инновационный наноматериал на основе диоксида кремния и замороженного дыма или воздуха. Даже по виду он напоминает замерзшую дымку, поскольку обладает очень низкой плотностью и полупрозрачностью. Но при этом он достаточно прочный, жаростойкий, не поддающийся коррозии и гниению.

    Аэрогелевая изоляция

    Важно! Материал был получен в лаборатории уже довольно давно, около 100 лет назад, причем случайно, но практическое применение нашел только в наше время.

    Сейчас наноструктурированный аэрогель, благодаря уникальным свойствам и непревзойденным техническим параметрам, начинает активно вытеснять старые теплоизоляционные материалы. Его особые характеристики исходят из способа создания.

    В специальной гелеобразной массе, помещенной в автоклав, запускают процесс суперкритического высыхания под давлением и при высокой температуре. В результате в составе материала не остается жидкая фаза: вся она полностью переходит в газообразное состояние. Получается молекулярная решетка с порами размером около 2 мкм, где почти 99,8% — это обездвиженный воздух.

    Кварцевый аэрогель

    Там, где есть обездвиженность газов, всегда отмечаются высокие термоизоляционные свойства. Поры аэрогеля не оставляют свободы движения молекулам воздуха, поэтому материал сильно сопротивляется теплопередаче.

    Важно! Он идеально подходит для утепления любых конструкций, поскольку радикально снижает потери тепла.

    Свойства и технические характеристики

    Аэрогель — лучший материал для теплоизоляции. Он имеет низкую плотность (всего в 1,5 раза плотнее воздуха), но при этом может выдержать нагрузку, превышающую его собственный вес в 2000 раз.

    Основные свойства материала:

    1. Гибкость и удобство в работе. Аэрогель без проблем нарезается на детали любой формы, гнется, легко обрабатывается.
    2. Низкая теплопроводность (0,0,13-0,019 Вт/м*К). Благодаря этому качеству материал можно использовать тонким слоем. Он в 14 раз эффективнее минеральной ваты (слой в 5 мм эквивалентен 70 мм ваты).
    3. Стойкость к температурным перепадам. Наноматериал не испортится при эксплуатации в температурном диапазоне -250…+1250 градусов, он жаропрочный и может применяться практически в любых условиях.
    4. Устойчивость к агрессивному воздействию. Аэрогель непроницаем для жидкости, химических газов, но позволяет испаряться влаге на поверхности. Внутри конструкций не будет скапливаться вода, что исключает процессы коррозии.
    5. Улучшение микроклимата. Аэрогель в виде теплоизолятора помогает создать оптимальную температуру и влажность в жилье. Он препятствует появлению плесени и запуску процессов гниения.
    6. Малый вес. Материал практически не приводит к появлению дополнительной нагрузки на несущие конструкции, ведь его масса очень низка.
    7. Безопасность. Аэрогель экологичный, не горючий, не несет пожарной опасности.

    Наноматериал оказывает большое сопротивление механическим нагрузкам, долговечен (служит более 100 лет), не усаживается при эксплуатации и обладает прекрасными звукоизолирующими свойствами.

    Прочие технические параметры:

    • плотность – 50-250 кг/м³;
    • преломляющие свойства – ультранизкий показатель преломления (1,025);
    • переносимость давления воды – до 5 МПа;
    • электропроводность – сверхнизкая диэлектрическая проницаемость (менее 1,1).

    к содержанию ↑

    Сфера применения

    Аэрогель и материалы на его основе могут использоваться в разных сферах строительства и промышленности.

    Самые популярные области их применения:

    1. Утепление фасада дома. Благодаря аэрогелю можно исключить риск промерзания здания, продлить срок службы конструкции, сделать жилье более комфортным для проживания.
    2. Утепление внутренних стен. За счет малой толщины материал подойдет для обшивки любых внутренних стен, перегородок, углов, для локального устранения промерзаний, для предотвращения конденсата, появления плесени.
    3. Подшивка кровли. Аэрогель поможет защитить дом от влаги из-за дождя и снега, ведь он полностью гидрофобен. Подходит для расположения под любыми кровельными материалами.
    4. Теплоизоляция полов. Наноматериал имеет отличные показатели прочности на сжатие и растяжение, поэтому пригоден для систем плавающего пола. Он позволяет уменьшить высоту бетонной стяжки, при этом серьезно улучшает теплоизоляционные свойства покрытия.
    5. Утепление проемов окон и дверей. Если эти участки недостаточно прочные, то даже при хорошей теплоизоляции фасада стены будут частично промерзать. За счет низкой теплопроводности и влагостойкости аэрогель предотвратит такие явления и не допустит появление грибка. Кроме того, он подходит вместо резины в оконных профилях.
    6. Шумоизоляция стен. Скорость распространения звука в аэрогеле минимальна, поэтому он годится для изготовления звукоизолирующих систем и линий звуковой задержки.
    7. Утепление подвалов и фундамента. Материал изолирует протечку воды, утеплит перекрытия, не даст полу первого этажа переохладиться. Даже локальное применение на цоколе и фундаменте снизит теплопотери минимум на 20%.
    8. Теплоизоляция бань и саун. Наноматериал может эксплуатироваться при высоких температурах, поэтому его целесообразно применять в обшивке подобных помещений. При нагреве аэрогель не выделяет токсичных веществ.

    Фольгированная теплоизоляция из аэрогеля

    Материал может использоваться для защиты от влаги и теплоизоляции чердаков, мансард, вентиляционных каналов, дымоходов, труб горячего и холодного водоснабжения, солнечных коллекторов, котлов, арматуры и фитингов.

    Как использовать утеплитель

    Сейчас на строительном рынке можно купить разные продукты на основе аэрогеля: панели, нетканый материал, огнестойкий теплоизолирующий порошок, стекло-аэрогель и даже краску. Самым популярным видом продукции являются рулонное полотно и маты различного размера. Первые обычно используют для изоляции труб и технологического оборудования, а вторые – для фасадных, кровельных, других строительных работ.

    Полотно и маты имеют толщину от 2 до 12 мм, чего обычно хватает для достижения эффекта теплоизоляции. Также в продаже можно найти фольгированный аэрогелевый материал, который применяется для внутренних стен и конструкций, особенно при повышенной влажности в помещении.

    Совет! Маты или полотно наклеиваются на стену так же, как и другие утеплители. Для этой цели подходят все виды клеевых составов, которые применяются для работы с пенополистиролом.

    Аэрогелевый порошок вводят в состав гидро-, термоизоляционных смесей, которые наносят в один тонкий слой на бетонные, гипсокартонные, полиуретановые поверхности. Дополнительный слой изоляции защитит здание от огня, поскольку является негорючим.

    В целом, материалы на основе аэрогеля можно назвать универсальными. Сфера их применения постоянно расширяется, за ними большое будущее.

    Инновации в строительстве: аэрогелевая изоляция

    Когда затраты на энергию увеличиваются, возрастает потребность в ее рациональном использовании. По оценкам, 40% используемой нами энергии расходуется на поддержание тепла в домах.

    Более 30% этой энергии уходит сквозь стены (в строительстве данный процесс называют тепловым мостом).

    На основе разработанной NASA технологии, самым высокоизолирующим из существующих материалов, торговой маркой Thermablok был создан удивительный продукт, который может найти спрос в строительной индустрии.

    В переводе «аэрогель» означает «замороженный воздух» еще нередко его называют – «замороженный дым». Аэрогель и вправду выглядит как застывший дым – полупрозрачный, пористый, порой с легким голубым оттенком.

    На ощупь аэрогель похож на затвердевшую пену для бритья либо пенопласт. Структура аэрогеля – крохотные ячейки, которые сложно различить даже под микроскопом.

    Аэрогель было сложно приспособить для широкого использования из-за его хрупкой структуры. Однако запатентованный Thermablok материал содержит уникальные волокна, которые позволяют ему сгибаться и сжиматься, но при этом сохранять свои удивительные изолирующие свойства.

    Преимущества материала Thermablok:

    • снижает затраты на энергию,
    • полностью подлежит повторному использованию,
    • не содержит веществ, разрушающих озоновый слой,
    • более чем на 30% изготовлен из вторичного сырья,
    • композитный материал, более чем на 95% состоящий из воздуха,
    • водоотталкивающий, не подвержен влиянию влажности, плесени или воды,
    • легко наклеивается,
    • при пожаре легко гасится водой,
    • практически ничего не весит и не требует больших затрат при транспортировке,
    • способствует звукоизоляции,
    • долговечен, поскольку не реагирует с атмосферной влагой,
    • сделан в США.

    Всего одна полоска аэрогеля (6,25мм x 38мм), проложенная вдоль каждого профиля до обшивки стены гипсокартоном, увеличивает изоляционную способность стен более чем на 40%, как установили ученые из Ок-Риджской лаборатории при Департаменте энергетики США.

    Если не вдаваться в технические характеристики, то аэрогель представляет собой обычный гель, где вместо жидкого компонента применен газ.

    У этого материала рекордно низкая плотность – в тысячу раз меньше чем у стекла и в полтора раза выше чем у воздуха, сегодня аэрогель считается самым легким твердым материалом существующим на планете.

    Еще одно из уникальных свойств этого материала – он на 99% состоит из воздуха, при этом он очень прочный. По результатам испытаний было доказано, что образцы аэрогеля могут выдерживать нагрузку в две тысячи раз больше чем собственный вес.

    Плюс к этому материал фантастический теплоизолятор, он в сорок раз эффективнее изоляционного стеклопластика, это позволяет использовать его для теплоизоляции в космонавтике. Физическая структура аэрогеля такова, что молекулы воздуха в нём практически неподвижны.

    Материал не горит и не намокает, но пропускает при этом водяной пар и уникален по своим теплоизоляционным свойствам. С этих позиций, аэрогель является отличным теплоизоляционным материалом. В последние несколько лет на него обратила внимание и строительная отрасль.

    Совокупность полезных свойств аэрогеля позволяет использовать его в качестве утеплительного материала. Он по качественным и экономичным показателям превосходит любой другой утеплитель.

    Этот материал используется, когда возникает необходимость в повышенной теплозащите.

    Аэрогель применяют для:

    • для теплоизоляции различных конструкций, особенно для гражданского и промышленного строительства;
    • для защиты разнообразных трубопроводов, что обеспечивает экономную работу инженерных систем жизнеобеспечения;
    • для теплоизоляции и герметизации емкостей и резервуаров промышленной функциональности, особенно нестандартной формы;
    • также используется для влагоизоляции различных объектов, что предотвращает появление коррозии;
    • применяется для повышения параметров теплоизоляции в современных стеклопакетах.

    Аналитики предсказывают начало использования новейших материалов с применением аэрогеля в промышленных масштабах уже в ближайшем будущем. Одно из первых и полномасштабных направлений, это применение его фантастических свойств в новейших образцах теплоизоляции.

    Аэрогелевая изоляция — видео

  • Ссылка на основную публикацию
    ВсеИнструменты
    Adblock
    detector