Bekeken: 0 Auteur: Bin Publicatietijd: 27-12-2024 Herkomst: NASA
Sinds de uitvinding in de jaren dertig heeft aerogel 15 Guinness World Records gevestigd en staat het bekend als een van de tien magische materialen die de wereld hebben veranderd vanwege zijn extreem lichte, warmte-isolerende en laagste diëlektrische constante.
Aerogel is een sterk gedispergeerd vast materiaal dat bestaat uit colloïdale deeltjes of polymeermoleculen die onderling zijn geaggregeerd om een nanoporeuze netwerkstructuur te vormen, en de poriën zijn gevuld met gasvormige dispersiemedia. Aerogel is de lichtste vaste stof ter wereld, ook wel 'vaste rook' genoemd. Het wordt veel gebruikt in de lucht- en ruimtevaart, militaire uitrusting, schepen en oorlogsschepen, aardolie en petrochemie, stedelijke thermische pijpnetwerken, metallurgische ovens, locomotieven, nieuwe energie en andere gebieden.
De grondstof van aerogel is silicamatrix, die niet dodelijk of giftig is voor het menselijk lichaam, maar aerogel is tot op zekere hoogte irriterend. Aerogelpoeder kan de huid, slijmvliezen, ogen, luchtwegen en spijsverteringsstelsel irriteren. Daarom wordt aanbevolen om aerogel niet rechtstreeks met de huid in contact te brengen en tijdens het werk medische maskers/brillen, beschermende handschoenen en beschermende kleding te dragen.
Aerogel is dun, gemakkelijk te verwerken en te vormen, heeft uitstekende thermische isolatieprestaties, lage thermische geleidbaarheid, lichtgewicht, geluidsisolatie en geluidsreductie, en demping en schokabsorptie.
Waarom isoleert aerogel? Hoe isoleert aerogel tegen temperatuur? Ik ga citeren uit a NASA- artikel waarin wordt uitgelegd waarom aerogel zo'n goede isolator is.
Volgens Mary Ann Meador, officieel chemisch ingenieur en teamleider , van NASA voor aerogelonderzoek, 'Het behoud van de gelstructuur is van het grootste belang.' Aerogels bieden zeer effectieve isolatie omdat ze extreem poreus zijn, met poriën in het nanometerbereik. Nanoporiën zijn onzichtbaar voor het menselijk oog. De aanwezigheid van deze poriën maakt aerogels zo goed in isoleren.
'De poriën zijn zo klein dat de dampfase de warmte zeer slecht geleidt,' zegt Meador . 'Luchtmoleculen kunnen de aerogel niet passeren, dus het materiaal is zeer slecht in het overdragen van warmte. '
Aerogel-isolatieplaten worden gebruikt voor thermische bescherming tussen cellen van nieuwe energiebatterijen. Wanneer een van de cellen een thermische runaway ervaart, kunnen de aerogel-isolatieplaten tussen de cellen effectief voorkomen dat de warmte wordt overgedragen naar de aangrenzende cellen, waardoor warmtediffusie wordt voorkomen, waardoor het domino-effect van thermische runaway van nieuwe energiebatterijcellen wordt vermeden. Aerogel-isolatieplaten hebben goede compressie-eigenschappen. Hoewel ze thermische isolatie bieden, kunnen ze ook worden gebruikt als buffermateriaal om de uitzettings- en krimpveranderingen van de cellen tijdens het opladen en ontladen te compenseren.
Bij een onverwachte botsing zal de carrosserie eerst weerstand bieden aan een botsing. Als de carrosserie van de auto er niet in slaagt weerstand te bieden, zal de batterijbehuizing, uitgerust met stalen balken met hoge sterkte, opnieuw weerstand bieden. Vervolgens zal de fysieke relatie tussen accupakket, module en accucel de impact weer bufferen. Na meerdere ontbindingsronden van de inslag, zelfs als het accupakket wordt samengedrukt en uiteindelijk in brand vliegt, zullen de thermische isolatiebarrières, zoals aerogel-blusdekens die zijn geplaatst tussen de accucel en de module, tussen de module en het accupakket, en tussen het accupakket en de carrosserie, hun best doen om de brand plaatselijk af te dichten, en het overdrukventiel en het snelle uitlaatkanaal zullen het hogetemperatuurgas snel uit het accupakket afvoeren. De stapsgewijze ontbinding van de botsingsimpact + de stapsgewijze afscherming van de brand hebben het veiligheidsniveau van het plafond van accu's van elektrische voertuigen bereikt!
