나노 과학에 온난한 유지: 에어로젤 절연제

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소개
에어로젤: 개관
공간에 있는 절연제
상업적인 에어로젤 절연제
     Spacetherm®
     Thermablok®
     Nansulate®
신 개발
Nano 절연제의 미래
근원

소개

온난한 유지는 겨울 달 도중 많은 사람들을 위한 중요한 관심사입니다. 오르는 연료비는 그것을 다만 추운 기후에서 집을 온난한 유지하는 것이 투쟁 수 있고, 좋은 절연제가 비용을 다루기 쉬운 유지하게 생명 이다는 것을 의미합니다일.

재료 과학과 나노 과학에 있는 신 개발은 열 절연제를 위한 비발한 방법의 발달을 가능하게 했습니다. 에어로젤은 집과 상업적인 건물에서 송유관과 우주 탐사기에 많은 응용에 있는 절연제를 위한 물자 선택으로 점점 대중적, 되고 있는 nanostructured 물자입니다. 에어로젤 절연제는 대략 40 시간을 제공하고 말합니다 절연제가 공간 제한되는 대본에 있는 그것의 사용을 허용하는, 그리고 격리 유리제 위원회에서 조차 제공한 섬유유리에 의해.

상용 응용의 많은 것이 건축에 이제까지는 있는 하는 동안, 에어로젤 절연제는 심해 가스에 있는 응용을 및 송유관, 의료 기기 및 공간 배 찾아냅니다. 전통적인 에어로젤에 과학 기술 개선은 이 응용의 많은 것을 가능하게 하고, 이 비발한 물자를 진보적으로 상업적으로 실행 가능한 시키는 것을 계속합니다.

그것에도 불구하고 믿을 수 없을 만큼 경량 이고 거의 투명한 외관, 에어로젤은 아주 강합니다. 이 심상은 2.5 kg 벽돌을 지원하는 에어로젤의 2 g 구획을 보여줍니다. 심상 크레딧: 미항공 우주국

에어로젤: 개관

` 에어로젤은' 문벌이 좋은 nanostructures와 더불어 높게 다공성, 단단한 거품, 입니다. 그것은 실리카로 일반적으로 만들고 몇몇 모양 및 양식이 있을 수 있습니다. 그러나, 유기 중합체, 탄소, 구리, 금 및 반도체 nanostructures는 또한 에어로젤 형성 가능합니다. 에어로젤 구조물의 대략 99.8%는 그것에게 유령 외관을 주고 그것에게 ` 단단한 연기의 이름을' 버는 희박한 공기 입니다. 에어로젤은 고열에 건조 젤에 의해 생성합니다.

에어로젤의 중요한 속성은 아래와 같이 열거됩니다:

  • 극단적인 가벼움 - 조밀도 범위 - 0.0011 0.5 g cm-3
  • 낮은 열 전도도
  • 유포의 낮은 비열한 자유로운 경로
  • 비 분말 물자를 위한 높은 특정 표면
  • 고강도
  • 낮은 R.i.
  • 낮은 건강한 속도
  • 낮은 절연성 불변의 것

에어로젤의 중요한 응용은 다음과 같습니다:

  • 우주복에 있는 단열 물질로
  • 혜성 먼지를 붙잡기 위하여
  • 격리 널 및 벽 절연제에서

공간에 있는 절연제

2006년에, 저온 진공 조건 하에서 에어로젤 구슬의 물리 및 열 특성이 미항공 우주국 케네디 우주 센터의 저온학 시험 실험실에 의하여 능력을 발휘했습니다. 에어로젤에 근거를 둔 절연제 시스템은 공간 발사 응용에 있는 에어로젤의 성과를 강화하기 위하여 공부되었습니다. 이 nanoporous 물자는 열 절연제 시스템에 대하 이상적 cooldown와 열 안정화의 처음 단계 후에 cryopump 때문에, 이기 위하여 찾아냈습니다. 연구와 개발은 그후 내내 전진했습니다 우주 왕복선 외부 연료 탱크와 같은 공간 발사 차량에 있는 절연제 시스템의 작용을 강화하기 위하여.

그러나, 미항공 우주국 과학자에 따라, 전통적인 실리카 기지를 둔 에어로젤의 융통성은 감속기에 있는 사용을 위해 충분히 충분하지 않습니다. 이것을 다루기 위하여는, 미항공 우주국 Glenn 연구소에서 연구원 및 오하이오 항공 우주 학회는 다공성, 매우 얇아고, 더 유연했던 대략 90% 및 실리카 기지를 둔 에어로젤 보다는 더 강했던 대략 500 시간 고열 중합체를 사용하여 최근에 에어로젤을 개발했습니다. 그(것)들은 400°C까지에 본래 이어 좋은 감속기에 있는 사용에 대하는 이상적인 때 이 새로운 에어로젤이 화성에 있는 가혹한 대기권을 살아날 수 있다고 믿습니다.

에어로젤의 구조물을 구성하는 정밀한 중합체 섬유의 클로우즈업 심상. 심상 크레딧: 미항공 우주국

팀은 또한 OAPS를 사용하여 에어로젤, 2,2' - dimethylbenzidine와 4,4' - oxydianiline, 그리고 3,3'의 혼합물 두더지 % 50-50, 4,4' - biphenyltetracarboxylic dianhydride 만들었습니다. 에어로젤에서 아민의 50/50 조합 좋은 내습성을 및 flexiblilty 과학자에 따라, 가능하게 합니다. 연구 단체는 전부 저항할 필요가 있을 것입니다 고온 유출에 그들의 새로운 에어로젤을 시험하기 위하여 보잉을 결합하도록 놓입니다 화성의 대기권을 입력하고 있는 동안.

에서 중합체 기지를 둔 물자에 에어로젤의 기동전개는 실리카 기지를 두는 미항공 우주국 에의한 크게 그 같은 연구에게 감사입니다. 우량한 열과 기계적 성질이 있는 뿐만 아니라, 중합체 에어로젤의 생산은 또한 더 적은 화학제품 낭비 중요하게 귀착됩니다.

상업적인 에어로젤 절연제

그것의 유일한 속성에 감사, 에어로젤은 이미 절연제 목적을 위해 상업적으로 널리 이용됩니다. 몇몇은의 중요한 에어로젤 절연제 제품 유효한 오늘 아래에서 토론됩니다:

Spacetherm®

Spacetherm는® 건물의 외부 직물을 바꾸기 없이 귀중한 공간을 절약하는 Proctor 단에게서 열 절연제입니다. Spacetherm는 다수 향함에 독자적으로 공급되고 규격대로 잘리거나 개별적인 필수조건에 맞히기 위하여 박판으로 만들어집니다. 그것의 현저한 성과는 유연한 에어로젤 담요의 사용을 통해 주어집니다. Spacetherm에서 이용된 절연제는 실리카 젤에서 파생된 물자입니다.

Spacetherm는 0.014 W/mK의 K 요인을 제안하고, 50 년 제품 일생 동안 형 성장 및 일관되는 열 성과를 저항합니다. 이용된 물자에는 eco 친절하 없고, 그것과 관련된 거의 오존층 고갈과 온실 가스방사가 있습니다.

Thermablok®

미항공 우주국이 개발한 에어로젤 절연제 기술을 이용해서, 실존 - Thermablok -에 있는 가장 높은® 단열 물질은 매우 능률적이곤, 에어로젤 기지를 둔 단열 물질 틈 전도성 "다리를 놓는" 열이고 40% 전반적인 벽 R 가치를 증가시킬 수 있습니다.

에어로젤은 계속 그것의 부서지기 쉬움 때문에 대부분의 용도에 적응시키기 어렵습니다. Thermablok 특허가 주어진 물자는 유일한 에어로젤의 소유 공식을 중단하기 위하여 섬유를 이용해서 아직도 그것의 굉장한 절연제 속성을 유지하고 있는 동안 구부려지거나 압축될 수 있다 그래야 이것을 극복합니다.

건설 산업, 3/8 인치 x에 지금 유효한 1개의 ½ - 걸기 건식 벽체가 다리를 놓을 열을 다루고 최대 R 요인 가치를 달성할 수 있을 전에 Thermablok의 인치 (6.25mm x 38mm) 지구는 각 장식 못에 추가했습니다. 그것의 소수성 속성에 감사, Thermablok는, 또는 곰팡이 나이 들지 않으며, 주조하지 않을 것입니다. Thermablok 에어로젤 단열 물질은 환경에 안전합니다 재상할 수 있습니다.

Thermablok 에어로젤 절연제는 섬유유리 매트릭스 안에서 끼워넣어진 에어로젤로 이루어져 있는 복합 재료의 구성됩니다. 장식 못에 쉽게 붙이는 자동 접착 지구, Thermablok에서 유효한 조건의 광범위의 밑에 그것의 R 가치를, 한동안 유지합니다. Thermablok는 에어로젤 절연제를 가정기도 하고 상업적인 사용을 위해 이용할 수 있게 합니다.

Nansulate®

Nansulate® 에너지 절약과 자산 보호 코팅은 나노 과학의 과학에 의해 강화된 상을 받은 제품입니다. 그(것)들은 열 절연제, 내식성, 형 저항, 내습성, UV 저항, 내화학성, 프레임 저항 및 지도 캡슐에 넣기를 포함하는 이득의 매우 효과적인 조합을 제안합니다.

이 특허가 주어진 기술은 2004년부터 유효하 산업, 상업을 전세계 에너지 절약과 방어적인 해결책을, 정부와 주거 고객 제공하고 있습니다. Nansulate® 코팅은 미국에서 하고 좋은 에너지 절약을 제공하는 환경 친절하고, 낮은 VOC 코팅입니다.

신 개발

최근에, Cabot 에어로젤과 향상된 Glazings 주식 회사 공동으로 건축 설계, 높은 열 효율 및 가벼운 유포에 있는 융통성을 특색짓는 칭한 격리한 유리제 해결책을 SOLERA +® Lumira R5® 시스템 개발했습니다. 그(것)들은 햇빛을 확산하고 글레어, 핫스팟 및 그림자를 제거하는 Lumira 에어로젤로 격리된 유리제 부대를 가진 1 인치 두꺼운 위원회를 특색짓습니다.

이 고성능 시스템은 특별하은 단열 보호와 글레어 통제 및 유지할 수 있는 일광 시스템을 제공합니다. 이 에어로젤에 의하여 격리된 유리제 부대는 디자이너를 위한 많은 활발한 학교에서 의학 기능에 건물의 광범위에 있는 이 점화를 적용하기 위하여 가능성을 열었습니다. 에어로젤을 사용하여 건축 해결책은 창고와 상업적인 건물을 위해 되기 위하여, 확률이 높습니다 그러나 점점 주택 건설에서 가까운 장래에 점점 대중적, 특히 또한.

NanoLabs Corp.는 최근에 그것의 향상된 열 절연제 코팅, nanotech 회사를 위한 중요한 공정표를 위한 임시 특허이라고 발행되었습니다. 이 임시 특허가 회사가 기업에 있는 그밖 회사와 동업하여 그들의 비발한 nano 열 절연제 제품을 제품화하것이라고 것을 도울 것이라고 믿습니다. 또한 이에게 입히는 것은 화재에 대하여 보호와 대략 1,500 °C까지 열을 제안합니다 (2732°F). nano 코팅은 나무 또는 금속 표면에 적용될 수 있고 저항하는 녹, 근해 및 부식 -이고, 따라서 높게 튼튼합니다. 생성을 이 비발한 코팅 한덩어리로 만들고 모든 가능한 응용에 있는 사용을 위해 경제적으로 그리고 상업적으로 실행 가능한 만드는 Nano 실험실 희망.

Nano 절연제의 미래

대략 $82.9 백만의 비율인 2008에 있는 글로벌 에어로젤 시장은 확률이 높습니다, 청각 및 열 및 절연제 응용에 있는 수요에 의해 몰아 2013년까지 $646.3 백만을 만지기 위하여. 이것에도 불구하고, 현재 가능한 에어로젤 절연제 제품은 높은 가격으로 책정되어 있고 그들의 사용은 약간 시험 기획에 제한됩니다. 더 나은 기계적인 특성을 가진 nano 중합체 에어로젤과 같은 에어로젤 물자에 있는 늦은 발달은 초기 발달 단계에서 지금 입니다.

시장 점유율을 얻는 에어로젤을 위한 중요한 도전은 질량을 위한 비용 효과적인 방법을 찾아내기 위한 것이어 더 강하고 더 가벼운 에어로젤을 생성하. 이것 때문에, 소비자 응용을 위한 적당한 에어로젤은 약간 년간 유효하지 않을지도 모릅니다.

기본적으로, 그러나, 에어로젤은 비싼 원료에게서 하지 않으며, 전문가 응용을 위한 이상이 그들의 믿을 수 없는 열 속성에 의하여 그(것)들에게 합니다. 이 벽감 지역에 있는 증가 채용은 에어로젤 절연제의 비용의 아래 몰고, 너무 오래 당신의 앞에 이 믿을 수 없는 물자를 겨울에서 집을 온난한 유지하는 찾아내 일지모른습니다!

근원

Date Added: Nov 20, 2012 | Updated: Jun 11, 2013

Last Update: 14. June 2013 12:32

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