جميع الاقسام

المدونة

الصفحة الرئيسية> أخبار ومدونات > المدونة

مقدمة لمواد العزل الحراري الصغيرة المسامية Flamebor

الوقت: 2023-09-25 الزيارات: 36

تعتبر المواد العازلة الدقيقة التي يسهل اختراقها حاليًا هي المواد العازلة الصلبة ذات الموصلية الحرارية الأدنى على المستوى الدولي. وهي نوع جديد من مواد العزل الحراري تتكون من جزيئات السيليكا التي يبلغ قطرها عشرات النانومترات، مدمجة مع مكونات مثل عوامل التظليل بالأشعة تحت الحمراء والألياف، وتخضع لسلسلة من التفاعلات الفيزيائية والكيميائية لتكوين مسام نانوية صغيرة داخلها. المادة. نظرًا لوجود عدد كبير من المسام الدقيقة النانوية بالداخل، فإن لها تأثير عزل جيد.

تحتوي المواد العازلة الصغيرة التي يسهل اختراقها على بنية مسامية مستقرة وهي في الأساس بنية خلية مغلقة. إنه لا يتمتع بأداء عزل ممتاز فحسب، بل يتمتع أيضًا بمقاومة جيدة للتجميد والذوبان وامتصاص الصوت. يمكن أن يصل متوسط ​​عمره إلى أكثر من 30 عامًا في ظل ظروف الاستخدام والصيانة العادية. في ظل ظروف الاستخدام العادية خلال عمر الهيكل، لن يتضرر بسبب التآكل الجاف أو الرطب أو الكهروكيميائي، فضلاً عن العوامل الخارجية مثل نمو الحشرات أو الفطريات أو الطحالب أو الضرر الناتج عن القوارض.

حجم المسام لمواد العزل الحراري الصغيرة التي يسهل اختراقها أصغر من متوسط ​​المسار الحر الجزيئي للهواء (70 نانومتر). وأكثرها شيوعًا هي مواد السيليكا الهوائية وألواح العزل الحراري صغيرة المسام، والتي لها معامل عزل حراري أقل من الهواء عند درجة الحرارة العادية ودرجة الحرارة المحددة. مع التعمق المستمر في الأبحاث حول المواد العازلة، مع الحفاظ على الخصائص الحرارية الأصلية للمواد، فإن الأبحاث حول المواد العازلة الدقيقة المسامية تتطور باستمرار نحو الاتجاهات العملية والهندسية.

يستخدم هذا المنتج مواد مسامية نانوية لحل مشكلة نقل الحرارة بالحمل، مما يقلل من نقل الحرارة بالحمل. التحكم في التوصيل الحراري إلى الحد الأقصى وفقًا لأصغر حجم جسيم للمادة ثم زيادة عامل الربط. يتيح ذلك للمنتج الحصول على مادة عازلة فائقة النانو ذات موصلية حرارية أقل من الهواء.

إن التوصيل الحراري المنخفض للغاية، واستخدام درجة الحرارة العالية، والاستقرار القوي يجعلها مادة عازلة جيدة تستخدم في الصناعة، وهو أمر مفيد لتقليل استهلاك طاقة المنتج وتكاليف الإنتاج.

1. تعريف المواد العازلة الدقيقة المسامية

من المعتقد عمومًا أن المواد العازلة ذات المسام الصغيرة تشير إلى مواد عازلة ذات موصلية حرارية أقل من تلك الخاصة بـ "الهواء غير الحراري" في ظل ظروف استخدام محددة مسبقًا. تتميز المواد العازلة ذات المسام الصغيرة بالخصائص التالية:

1) يجب أن تكون جميع الفراغات الموجودة في المادة تقريبًا أقل من 100 نانومتر؛

2) يجب أن تكون معظم أحجام المسام في المادة أقل من 50 نانومتر؛

3) يجب أن تكون المادة ذات كثافة ظاهرية أقل؛

4) تتمتع المادة بموصلية حرارية أقل من "الهواء غير الحراري" في درجة حرارة الغرفة ودرجة حرارة الخدمة.

التصوير المجهري للمواد العازلة ذات المسام الصغيرة Flamebor

22

العرض المجهري للخصائص الممتازة لـ Flamebor:

1) قطر الجسيمات أقل من 100 نانومتر؛

2) التوزيع الموحد للجسيمات؛

3) التوزيع المعقول للمسامية وحجم المسام.

4) توزيع كمية عوامل التظليل معقول؛

2. أداء المواد العازلة الدقيقة المسامية

1) يمكن أن يعمل لفترة طويلة في درجات حرارة عالية أقل من 1100 درجة مئوية، وأداء عزله أفضل بـ 3-4 مرات من مواد عزل الألياف التقليدية، مما يجعله بديلاً ممتازًا لمواد العزل التقليدية.

2) غير قابلة للاحتراق: يمكن استخدام المواد غير العضوية وغير القابلة للاحتراق، فئة أ المقاومة للحريق، كطبقة عازلة مقاومة للحريق. لا يوجد دخان أو غازات ضارة متولدة. فذلك لأن جذري الأمين هو ماصة جيدة. أثناء عملية التحلل ذات درجة الحرارة العالية، يتم امتصاص الجذور الحرة الناتجة عن الجسر الفرعي المكسور بسرعة بواسطة الجذور الأمينية، مما يمنع استمرار التفاعل. هذه الظاهرة تجعل من الصعب للغاية حرق مادة البوليميد المعدلة.

3) مقاومة اختراق اللهب: تتميز بخصائص ترسيب الكربون، عدم التساقط، عدم التجعد، وعدم الانصهار تحت التأثير المباشر للهب. بعد احتراق اللهب، تبقى الرغوة بشكل أساسي، مجرد طبقة من رغوة الجرافيت على سطح الخط، مما يحمي بشكل فعال هيكل الرغوة للطبقة الداخلية. اختراق اللهب قوي.

4) أخضر وصديق للبيئة: غير سام وغير ضار، بدون ألياف ضارة قابلة للاستنشاق. لا ضرر لعمال البناء. لا يتم إنتاج أي مواد مستنفدة للأوزون أثناء الإنتاج والاستخدام، ولا تضر الغلاف الجوي. إنها صديقة للبيئة وقابلة لإعادة التدوير.

5) الموصلية الحرارية المنخفضة للغاية: مع هيكل الخلية المغلقة الموحد والمفصل، الموصلية الحرارية هي فقط 0.022-0.040 (W/m.K).

6) مستقر وآمن: الهيكل مستقر تحت درجة حرارة عالية على المدى الطويل، بدون سحق أو شيخوخة.

7) خفيفة الوزن وفعالة: طبقة عازلة رقيقة جدًا 5-50 مم، مع أداء عزل 5-10 أضعاف أداء مواد العزل التقليدية، مما يوفر مساحة أكبر؛

8) معدل انكماش منخفض وأقل عرضة للتشوه.

9) قوة ضغط عالية

10) مرونة جيدة

3. مبدأ العزل للوحة العزل الصغيرة التي يسهل اختراقها

33

استنادًا إلى نقل الحرارة بمقياس النانو الصغير، عندما يتم تقليل الحجم المتوسط ​​إلى مقياس النانو الصغير، يمكن أن يصبح الموصل الحراري عازلًا حراريًا. وهذا يعني أنه عندما يكون المقياس المتوسط ​​أصغر من متوسط ​​انتقال الناقلات الحرارية (الجزيئات، الذرات، الإلكترونات، الفونونات، الفوتونات، إلخ)، يكون تأثير المقياس وتأثير الواجهة واضحًا، وتزداد المقاومة الحرارية للتلامس، وتزداد المقاومة الحرارية تنخفض الموصلية، وتقل القدرة على نقل الحرارة. ولذلك، فإن الفرق المهم بين نقل الحرارة على نطاق النانو الصغير ونقل الحرارة على نطاق واسع هو أنه يعكس اعتماد التوصيل الحراري والسعة الحرارية المحددة وغيرها من المعلمات المتوسطة على نطاق واسع عند نقل الحرارة.

المادة الخام الرئيسية لمواد العزل الحراري الصغيرة التي يسهل اختراقها هي مسحوق النانو ذو حجم المسام الكبير. بسبب المسامية العالية، الموصلية الحرارية منخفضة؛ وفقًا للمعيار الدولي ISO2245-1972، يجب أن تصل مسامية منتجات العزل إلى 45% على الأقل، ويجب أن تكون مسامية منتجات العزل العامة 70%. مع ذلك، مسامية مسحوق النانو مع حجم المسام الكبير هي 1.8ml/g، لذلك يمكن استخدامه لإنتاج لوح عازل ذو توصيل حراري منخفض للغاية.

4. تأثير المسامية وحجم المسام على التوصيل الحراري

بعد تحديد المسامية (أو الكثافة الظاهرية) للمادة، فإن انخفاض حجم المسام يعني زيادة في عدد المسام. سيكون لهذا التغيير تأثيران رئيسيان:

1) يؤدي تقليل حجم المسام إلى تقليل سعة الحمل الحراري للهواء، مما يؤدي إلى انخفاض كفاءة نقل الحرارة بالحمل الحراري؛ عندما يكون قطر الفجوة أصغر من الشوط الحر لجزيئات الغاز، تكون جزيئات الغاز الموجودة في الفجوة في حالة ثابتة. لا تستطيع جزيئات الغاز الحمل الحراري فحسب، بل تفقد أيضًا قدرتها على الحركة البراونية، ويتم امتصاص معظمها على جدار الثقب؛

2) إن زيادة عدد المسام ستؤدي حتماً إلى زيادة المساحة السطحية الكلية لجدران المسام الداخلية للمادة، وهو ما يتجلى أكثر في زيادة عدد جدران المسام ضمن سمك معين، أي زيادة في سطح الانعكاس الصلب، مما يقلل من كفاءة نقل الحرارة الإشعاعية.

لذلك، مع الحفاظ على نفس مسامية المادة، فإن تقليل حجم المسام سيؤدي إلى انخفاض التوصيل الحراري للمادة؛ علاوة على ذلك، يكون هذا الانخفاض أكثر وضوحًا عند درجات الحرارة المرتفعة، حيث أن البنية المسامية للمواد النانوية تحد نظريًا من التوصيل الحراري والحمل الحراري.

5. تأثير ألياف التسليح على التوصيل الحراري

يمكن للألياف المقواة التي تحتوي على مكونات حجب الأشعة تحت الحمراء أن تعكس الحرارة بشكل فعال وتقلل من الإشعاع الحراري وتبديد الحرارة.

6.مقارنة بين لوح العزل Flamebor فائق الصغر والمواد العازلة الأخرى

1) مقارنة التوصيل الحراري بين المواد العازلة الدقيقة المسامية والمواد العازلة الأخرى

44

2) مقارنة سمك العزل بين المواد العازلة ذات المسام الدقيقة المصنوعة من الألياف الزجاجية والمواد العازلة الأخرى

55

7. جدول العلاقة بين درجة حرارة السطح الباردة والساخنة وسمك المواد العازلة الصغيرة التي يسهل اختراقها

66

السابق: بدون اضاءة

التالي: بدون اضاءة

الفئات الساخنة