Lær hurtigt om et nyt energiisoleringsmateriale - aerogel

Hvad er aerogelmateriale?

Siden dens opfindelse i 1931'erne har aerogel sat 15 'Guinness World Records' og er kendt som et af de 'ti magiske materialer, der ændrede verden' for sin ekstremt lette, varmeisolerende og laveste dielektriske konstant.

Aerogel er et stærkt dispergeret fast materiale sammensat af kolloide partikler eller polymermolekyler, der er gensidigt aggregeret for at danne en nanoporøs netværksstruktur, og porerne er fyldt med gasformige dispersionsmedier. Aerogel er det letteste faste stof i verden, også kendt som 'fast røg'. Det er meget udbredt i rumfart, militært udstyr, skibe og krigsskibe, petroleum og petrokemiske, urbane termiske rørnetværk, metallurgiske ovne, lokomotiver, ny energi og andre områder.

Er aerogel sikkert at røre ved?

Råmaterialet til aerogel er silica matrix, som ikke er dødelig eller giftig for den menneskelige krop, men aerogel er irriterende til en vis grad. Aerogelpulver kan irritere hud, slimhinder, øjne, luftveje og fordøjelsessystem. Derfor anbefales det ikke at komme i direkte kontakt med aerogel med huden, og at bære medicinske masker/briller, beskyttelseshandsker og beskyttelsestøj under arbejdet.

Aerogels præstationskarakteristika

Aerogel er tynd, nem at behandle og forme, har fremragende varmeisoleringsevne, lav varmeledningsevne, letvægts, lydisolering og støjreduktion samt støddæmpning og stødabsorbering.

Hvor god er aerogel som isolering?

Hvorfor isolerer aerogel? Hvordan isolerer aerogel mod temperatur? Jeg vil citere fra en NASA- artikel, der forklarer, hvorfor aerogel er så god en isolator.

Ifølge Mary Ann Meador , NASA's officielle kemiingeniør og teamleder for aerogelforskning, 'Bevarelse af gelstrukturen er altafgørende.' Aerogeler giver meget effektiv isolering, fordi de er ekstremt porøse med porer i nanometerområdet. Nanoporer er usynlige for det menneskelige øje. Tilstedeværelsen af ​​disse porer gør aerogel så gode til at isolere.

'Porerne er så små, at dampfasen leder varme meget dårligt' siger Meador . 'Luftmolekyler kan ikke passere gennem aerogelen, så materialet er meget dårligt til at overføre varme. '

Hvad bruges aerogel til?

Aerogel-isoleringsplader bruges til termisk beskyttelse mellem celler i nye energibatterier. Når en af ​​cellerne oplever termisk løb, kan aerogel-isoleringspladerne mellem cellerne effektivt blokere varmen fra at blive overført til de tilstødende celler, hvilket forhindrer varmediffusion og derved undgår dominoeffekten af ​​termisk løbsk af nye energibattericeller. Aerogel-isoleringsplader har gode kompressionsegenskaber. Mens de giver termisk isolering, kan de også bruges som et buffermateriale til at udligne cellernes ekspansion og sammentrækningsændringer under opladning og afladning.

Når der er en uventet kollision, vil bilens karrosseri først modstå en omgang påvirkning. Hvis bilens karrosseri ikke modstår, vil batteriskallen udstyret med højstyrke stålbjælker modstå igen. Så vil det fysiske forhold mellem batteripakken, modulet og battericellen buffer støde igen. Efter flere runder med nedbrydning af stødet, selv hvis batteripakken klemmes og til sidst brænder, vil de termiske isoleringsbarrierer, såsom aerogel brandtæpper, der er placeret mellem battericellen og modulet, mellem modulet og batteripakken, og mellem batteripakken og bilens karosseri, forsøge deres bedste for at tætne ilden lokalt, og trykudstødningsventilen vil hurtigt udtømme batteriet fra højtemperaturen. Den trinvise nedbrydning af kollisionspåvirkningen + den trinvise afskærmning af branden har opnået sikkerhedsniveauet på loftet for elbilbatterier!