Brzo naučite o novom energetskom izolacijskom materijalu - aerogelu

Što je aerogel materijal?

Od svog izuma 1931. godine, aerogel je postavio 15 'Guinnessovih svjetskih rekorda' i poznat je kao jedan od 'Deset magičnih materijala koji su promijenili svijet' zbog svoje iznimno lagane, toplinske izolacije i najniže dielektrične konstante.

Aerogel je visoko dispergirani čvrsti materijal sastavljen od koloidnih čestica ili polimernih molekula koje su međusobno agregirane u nanoporoznu mrežnu strukturu, a pore su ispunjene plinovitim disperzijskim medijem. Aerogel je najlakša krutina na svijetu, također poznat kao 'kruti dim'. Naširoko se koristi u zrakoplovstvu, vojnoj opremi, brodovima i ratnim brodovima, nafti i petrokemiji, urbanim mrežama toplinskih cijevi, metalurškim pećima, lokomotivama, novoj energiji i drugim poljima.

Je li aerogel siguran na dodir?

Sirovina aerogela je matrica silicijevog dioksida, koja nije fatalna ili otrovna za ljudsko tijelo, ali je aerogel u određenoj mjeri iritantan. Aerogel u prahu može iritirati kožu, sluznicu, oči, dišne ​​puteve i probavni sustav. Stoga se preporuča izbjegavanje izravnog kontakta aerogela s kožom te nošenje medicinskih maski/naočala, zaštitnih rukavica i zaštitne odjeće tijekom rada.

aerogelaSvojstva

Aerogel je tanak, jednostavan za obradu i oblikovanje, ima izvrsnu toplinsku izolaciju, nisku toplinsku vodljivost, lagan, zvučnu izolaciju i smanjenje buke, amortizaciju i apsorpciju udaraca.

Koliko je dobar aerogel kao izolacija?

Zašto aerogel izolira? Kako aerogel štiti od temperature? Citirat ću a Članak NASA-e koji objašnjava zašto je aerogel tako dobar izolator.

Prema Mary Ann Meador , NASA-ina službena kemijska inženjerka i voditeljica tima za istraživanje aerogela, 'Održavanje strukture gela je najvažnije'. Aerogeli pružaju vrlo učinkovitu izolaciju jer su izuzetno porozni, s porama u nanometarskom rasponu. Nanopore su nevidljive ljudskom oku. Prisutnost ovih pora čini aerogelove tako dobrima u izolaciji.

'Pore su toliko male da parna faza vrlo slabo provodi toplinu' kaže Meador . 'Molekule zraka ne mogu proći kroz aerogel pa je materijal vrlo loš u prijenosu topline. '

Za što se koristi aerogel?

Izolacijske ploče od aerogela koriste se za toplinsku zaštitu između ćelija novih energetskih baterija. Kada jedna od ćelija doživi toplinski bijeg, izolacijske ploče aerogela između ćelija mogu učinkovito blokirati prijenos topline na susjedne ćelije, sprječavajući difuziju topline, čime se izbjegava domino efekt toplinskog bježanja novih energetskih baterijskih ćelija. Izolacijske ploče od aerogela imaju dobra svojstva kompresije. Dok pružaju toplinsku izolaciju, mogu se koristiti i kao puferski materijal za neutraliziranje promjena širenja i skupljanja ćelija tijekom punjenja i pražnjenja.

Kada dođe do neočekivanog sudara, karoserija automobila prvo će izdržati udar. Ako karoserija automobila ne uspije odoljeti, kućište baterije opremljeno čeličnim gredama visoke čvrstoće ponovno će odoljeti. Tada će fizički odnos između paketa baterija, modula i baterijske ćelije ponovno ublažiti utjecaj. Nakon više krugova razgradnje od udarca, čak i ako se baterija stisne i na kraju se zapali, toplinske izolacijske barijere kao što su protupožarne deke od zračnog gela postavljene između ćelije baterije i modula, između modula i baterije te između baterije i karoserije automobila pokušat će najbolje što mogu zapečatiti vatru lokalno, a ventil za smanjenje tlaka i brzi ispušni kanal brzo će isprazniti visokotemperaturni plin iz baterije. pakirati. Korak po korak razgradnja udarca sudara + postupna zaštita od požara postigla je najvišu razinu sigurnosti baterija električnih vozila!