Wyświetlenia: 0 Autor: Bin Czas publikacji: 27.12.2024 Pochodzenie: NASA
Od czasu wynalezienia w latach trzydziestych XX wieku aerożel ustanowił 15 „Rekordów Guinnessa” i jest znany jako jeden z „Dziesięciu magicznych materiałów, które zmieniły świat” ze względu na swoją wyjątkowo lekką, izolującą ciepło i najniższą stałą dielektryczną.
Aerożel to silnie zdyspergowany materiał stały składający się z cząstek koloidalnych lub cząsteczek polimeru, które są wzajemnie agregowane, tworząc nanoporowatą strukturę sieciową, a pory są wypełnione gazowym ośrodkiem dyspersyjnym. Aerożel to najlżejsza substancja stała na świecie, znana również jako „stały dym”. Jest szeroko stosowany w przemyśle lotniczym, sprzęcie wojskowym, statkach i okrętach wojennych, przemyśle naftowym i petrochemicznym, miejskich sieciach rurociągów cieplnych, piecach metalurgicznych, lokomotywach, nowej energii i innych dziedzinach.
Surowcem aerożelu jest matryca krzemionkowa, która nie jest śmiertelna i trująca dla organizmu ludzkiego, jednak aerożel w pewnym stopniu działa drażniąco. Aerożel w proszku może podrażniać skórę, błony śluzowe, oczy, drogi oddechowe i układ pokarmowy. Dlatego też zaleca się nie dopuszczać do bezpośredniego kontaktu aerożelu ze skórą, a podczas pracy nosić maseczkę/okulary medyczne, rękawice ochronne i odzież ochronną.
Aerożel jest cienki, łatwy w obróbce i kształtowaniu, ma doskonałe właściwości termoizolacyjne, niską przewodność cieplną, lekkość, izolację akustyczną i redukcję hałasu, a także amortyzację i amortyzację.
Dlaczego aerożel izoluje? W jaki sposób aerożel izoluje od temperatury? Zacytuję z A Artykuł NASA wyjaśniający, dlaczego aerożel jest tak dobrym izolatorem.
Według Mary Ann Meador Oficjalna inżynier chemika , NASA i liderka zespołu ds. badań nad aerożelem: „Utrzymanie struktury żelu jest najważniejsze”. Aerożele zapewniają bardzo skuteczną izolację, ponieważ są wyjątkowo porowate, z porami w zakresie nanometrów. Nanopory są niewidoczne dla ludzkiego oka. Obecność tych porów sprawia, że aerożele tak dobrze izolują.
„Pory są tak małe, że faza gazowa bardzo słabo przewodzi ciepło” – mówi Meador . „Cząsteczki powietrza nie mogą przedostać się przez aerożel, więc materiał bardzo słabo przewodzi ciepło ” .
Arkusze izolacyjne aerożelu służą do ochrony termicznej pomiędzy ogniwami nowych akumulatorów energetycznych. Kiedy w jednym z ogniw dochodzi do niekontrolowanej ucieczki ciepła, arkusze izolacyjne aerożelu pomiędzy ogniwami mogą skutecznie blokować przenoszenie ciepła do sąsiednich ogniw, zapobiegając dyfuzji ciepła, unikając w ten sposób efektu domina w postaci ucieczki ciepła w nowych ogniwach akumulatorów energetycznych. Arkusze izolacyjne z aerożelu mają dobre właściwości ściskające. Zapewniając izolację termiczną, można je również stosować jako materiał buforowy, aby zrównoważyć zmiany rozszerzania i kurczenia się ogniw podczas ładowania i rozładowywania.
W przypadku nieoczekiwanej kolizji nadwozie samochodu najpierw przeciwstawi się serii uderzeń. Jeżeli nadwozie samochodu nie stawia oporu, obudowa akumulatora wyposażona w belki stalowe o wysokiej wytrzymałości ponownie stawi opór. Następnie fizyczne powiązanie między zestawem baterii, modułem i ogniwem akumulatora ponownie buforuje uderzenie. Po wielokrotnych rundach rozkładu uderzenia, nawet jeśli akumulator zostanie ściśnięty i w końcu zapali się, bariery termoizolacyjne, takie jak koce gaśnicze aerożelowe, umieszczone pomiędzy ogniwem akumulatora a modułem, między modułem a pakietem akumulatora oraz pomiędzy pakietem akumulatora a karoserią samochodu, dołożą wszelkich starań, aby lokalnie zamknąć ogień, a ciśnieniowy zawór nadmiarowy i kanał szybkiego wydechu szybko usuną wysokotemperaturowy gaz z pakietu akumulatora. Stopniowy rozkład uderzenia i stopniowa ochrona przed ogniem osiągnęły poziom bezpieczeństwa akumulatorów pojazdów elektrycznych na poziomie sufitu!
