Aerożele - to otwarto komórkowe materiały o wyjątkowo małej gęstości. Dzięki swojej unikalnej strukturze, posiadają właściwości, które sprawdzają się w całej gamie różnych zastosowań.
Porogel Medium Spaceloft jest elastyczną, nanoporowatą matą izolacyjną aerożelu stworzoną, aby spełnić wysokie wymagania przemysłowych, komercyjnych oraz mieszkalnych zastosowań. Unikalne właściwości Porogel Medium Spaceloft – bardzo niskie przewodnictwo termiczne λ=0,014, wyjątkowa elastyczność, odporność na nacisk, hydrofobowość oraz łatwość użycia – sprawiają, że jest to rzecz niezbędna dla osób poszukujących najlepszej jakości w ochronie termicznej. Stosując opatentowaną technologię, izolacja Porogel łączy aerożel krzemionkowy z wzmacniającymi włóknami, aby dać najlepszą sprawność termiczną w przemyśle, w łatwym w użyciu i bezpiecznym dla środowiska produkcie. Udowodniono, że aerożel jest skutecznym izolatorem w przemyśle paliwowym, budowlanym, kosmonautycznym, samochodowym, łańcuchów chłodniczych oraz innych dziedzinach wymagających maksymalnej ochrony termicznej w małej przestrzeni i przy ograniczeniach wagowych.
Co to jest aerożel
Aerożele powstają wskutek usunięcia składnika płynnego z żelu przy zastosowaniu temperatury i ciśnienia wyższych od punktu krytycznego składnika płynnego. Poprzez proces ekstrakcji substancji płynnych w nadkrytycznych warunkach, dochodzi do eliminacji silnych sił kapilarnych powstających na powierzchni międzyfazowej ciecz-gaz, ponieważ obecna jest tylko jedna faza nadkrytyczna i żel kurczy się bardzo nieznacznie lub w ogóle nie zmniejsza swojej objętości. Dlatego też aerożele zachowują strukturę żelu i mogą mieć gęstość na poziomie, zaledwie 0,004 g/cc, duże powierzchnie rzędu 1500 m2/g, wysoką porowatość (85% lub wyższą) oraz stosunkowo dużą ilość porów. Połączenie tych właściwości w strukturze amorficznej daje materiał o najniższych wartościach przewodności cieplnej ze wszystkich materiałów stałych.
Mikrostruktura Aerożel krzemionkowy charakteryzuje się otwartą porowatością i swoją mikrostrukturą przypomina połączone ze sobą naszyjniki z pereł o wymiarach 1-5 nm. Te nanocząsteczki odpowiadają za duże powierzchnie aerożeli. Ze względu na fakt, że cząsteczki (oraz pory) są mniejsze od długości fali światła widzialnego, aerożele mogą mieć postać transparentnego porowatego ciała stałego. Ponadto, ultra małe rozmiary komórek/porów są mniejsze niż średnia droga swobodna cząsteczek powietrza, co sprawia, że aerożele są doskonałymi izolatorami o przewodności cieplnej ok. 100 razy niższej od tej, którą charakteryzują się polimery organiczne o standardowej gęstości. Dzięki mikrostrukturze aerożele cechują się również niską szybkością rozchodzenia się fal dźwiękowych. Średnica pojedynczego pora typowego aerożelu waha się średnio między 2 nm a 50 nm, jak wynika z wielopunktowej krzywej adsorpcji azotu w zakresie ciśnienia względnego (P/Po) 0,01-0,99 (za pomocą metod absorpcji gazów można zmierzyć średnice porów o średnicach 0,3 – 300 nm, ale nie można stwierdzić obecności większych porów), przy czym ponad 50% całkowitej liczby porów aerożelu stanowią pory o średnicy między 2 a 60 nm. Większe pory mogą występować w aerożelu, jednakże trudno je zidentyfikować, ponieważ metody stosowane do określenia ich rozmiarów zazwyczaj uszkadzają aerożel. Żel można zobrazować jako zbudowany z licznych 1-5 nanometrowych pierwotnych cząstek zolu, tworzących strukturę sieci, składającą się z większych skupisk pierwotnych cząsteczek o rozmiarach 20-100 nm.
UDOWODNIONO, ŻE AEROŻEL JEST SKUTECZNYM IZOLATOREM W PRZEMYŚLE PALIWOWYM, BUDOWLANYM, KOSMONAUTYCZNYM, SAMOCHODOWYM, ŁAŃCUCHÓW CHŁODNUCZYCH ORAZ INNYCH DZIEDZINACH WYMAGAJĄCYCH MAKSYMALNEJ OCHRONY TERMICZNEJ.
Sposób montażu izolacji aerożelowych
Izolacje aerożelowe są bardzo proste i łatwe w montażu. W większości przypadków sprowadza się on do docięcia materiału na odpowiedni wymiar lub kształt, a następnie przyklejeniu go lub przymocowaniu mechanicznym do danego podłoża lub elementu. Zawarty w nim krzem powoduje, że narzędzia, które używamy do obróbki mat aerożelowych szybko się tępią i trzeba je często ostrzyć, co w przypadku jednorazowego użycia nie stanowi problemu, ale w przypadku częstej pracy z tym materiałem już tak. Dlatego warto nabyć specjalny nóż do cięcia izolacji.
MATERIAŁY AEROŻELOWE POSIADAJĄ WIELE INTERESUJĄCYCH WŁAŚCIWOŚCI, KTÓRE CZYNIĄ JE OGROMNIE UŻYTECZNYMI. IDEALNIE NADAJĄ SIĘ DO ELIMINACJI MOSTKÓW TERMICZNYCH, TAKICH JAK - NADPROŻA, SŁUPY, BELKI, PODCIĄGI ITP.
Zastosowanie
Aerożele są uważane za najlepsze stałe izolatory cieplne o przewodności cieplnej 10-15 mW/mK w temperaturze 100oF. Funkcjonują jako izolatory cieplne przede wszystkim dzięki temu, że minimalizują przewodnictwo, konwekcję i promieniowanie. W zależności od formy użytkowej aerożele są znakomitymi izolatorami kriogenicznymi i mogą również dobrze funkcjonować w podwyższonych temperaturach do 550-650oC. W temperaturach powyżej 800oC, w aerożelach krzemionkowych rozpoczyna się proces spiekania oraz szybka utrata właściwości powierzchniowych i izolacyjnych postępująca wraz ze wzrostem temperatury. Materiały aerożelowe posiadają również wiele innych interesujących właściwości akustycznych, optycznych, mechanicznych i chemicznych, które czynią je ogromnie użytecznymi.
Idealnie nadają się do eliminacji mostków termicznych, takich jak - nadproża, słupy, belki, podciągi itp. Z uwagi na swoją minimalną grubość można go zastosować jako połączenie z innymi materiałami izolacyjnymi. Stosuje się go wewnątrz obiektów zabytkowych, gdzie zmiany w elewacji są niemożliwe z uwagi na np. detale architektoniczne. Często stosowany do izolacji posadzek, płyt balkonowych, tarasów. Wielokrotnie izolacja aerożelowa pomaga naprawić błędy projektantów, jak i wykonawców.
IZOLACJE AEROŻELOWE SĄ BARDZO PROSTE I ŁATWE W MONTAŻU. W WIĘKSZOŚCI PRZYPADKÓW SPROWADZA SIĘ ON DO DOCIĘCIA MATERIAŁU NA ODPOWIEDNI WYMIAR, A NASTĘPNIE PRZYKLEJENIU GO.
Tekst i zdjęcia: Dariusz Krakowski
