Lär dig snabbt om ett nytt energiisoleringsmaterial - aerogel

Vad är aerogelmaterial?

Sedan dess uppfinning på 1931-talet har aerogel satt 15 'Guinness World Records' och är känt som ett av de 'tio magiska materialen som förändrade världen' för sin extremt lätta, värmeisolerande och lägsta dielektriska konstant.

Aerogel är ett starkt dispergerat fast material som består av kolloidala partiklar eller polymermolekyler som är ömsesidigt aggregerade för att bilda en nanoporös nätverksstruktur, och porerna är fyllda med gasformiga dispersionsmedier. Aerogel är det lättaste fasta ämnet i världen, även känt som 'fast rök'. Det används i stor utsträckning inom flyg, militär utrustning, fartyg och krigsfartyg, petroleum och petrokemi, urbana termiska rörnät, metallurgiska ugnar, lokomotiv, ny energi och andra områden.

Är aerogel säker att röra vid?

Råmaterialet för aerogel är kiseldioxidmatris, som inte är dödlig eller giftig för människokroppen, men aerogel är irriterande i viss utsträckning. Aerogelpulver kan irritera hud, slemhinnor, ögon, andningsvägar och matsmältningssystemet. Därför rekommenderas det att inte komma i direkt kontakt med aerogel med huden, och att bära medicinska masker/glasögon, skyddshandskar och skyddskläder när du arbetar.

Aerogels prestandaegenskaper

Aerogel är tunn, lätt att bearbeta och forma, har utmärkt värmeisoleringsförmåga, låg värmeledningsförmåga, lätt, ljudisolering och brusreducering samt dämpning och stötdämpning.

Hur bra är aerogel som isolering?

Varför isolerar aerogel? Hur isolerar aerogel mot temperatur? Jag ska citera från a NASA- artikel som förklarar varför aerogel är en så bra isolator.

Enligt Mary Ann Meador , NASA:s officiella kemiingenjör och teamledare för aerogelforskning, 'Aerogeler är av största vikt att bibehålla gelstrukturen.' Aerogel ger mycket effektiv isolering eftersom de är extremt porösa, med porer i nanometerintervallet. Nanoporer är osynliga för det mänskliga ögat. Närvaron av dessa porer gör aerogel så bra på att isolera.

'Porerna är så små att ångfasen leder värme mycket dåligt' säger Meador . 'Luftmolekyler kan inte passera genom aerogelen, så materialet är mycket dåligt på att överföra värme. '

Vad används aerogel till?

Aerogelisoleringsark används för termiskt skydd mellan celler i nya energibatterier. När en av cellerna upplever termisk löpning, kan aerogelisoleringsarken mellan cellerna effektivt blockera värmen från att överföras till de intilliggande cellerna, vilket förhindrar värmediffusion, och därigenom undviker dominoeffekten av termisk rinnande av nya energibattericeller. Aerogelisoleringsskivor har goda kompressionsegenskaper. Samtidigt som de ger värmeisolering kan de också användas som ett buffertmaterial för att kompensera cellernas expansion och sammandragningsförändringar under laddning och urladdning.

Vid en oväntad kollision kommer bilens kaross först att motstå en kollision. Om bilens kaross inte gör motstånd kommer batteriskalet som är utrustat med höghållfasta stålbalkar att göra motstånd igen. Sedan kommer det fysiska förhållandet mellan batteripaketet, modulen och battericellen att buffra stöten igen. Efter flera omgångar av nedbrytning av stöten, även om batteripaketet kläms och slutligen tar eld, kommer värmeisoleringsbarriärerna såsom aerogelbrandfiltar mellan battericellen och modulen, mellan modulen och batteripaketet, och mellan batteripaketet och bilens kaross att göra sitt bästa för att täta branden lokalt, och tryckavlastningsventilen kommer snabbt att tömma batteriet från gasavlastningsventilen och snabbt tömma batteriet. Steg-för-steg-nedbrytningen av kollisionspåverkan + steg-för-steg-avskärmning av branden har uppnått taknivåns säkerhetsnivå för elfordonsbatterier!