1.優れた機械的損傷耐性:優れた引張、圧縮、曲げ耐性を備え、設置および使用の過程である程度の外力を受けた場合でも、亀裂、破損などが発生しにくく、複雑な条件下でも通常の使用を保証します。
2. 軽量:エアロゲル自体は低密度材料であり、エアロゲル プレートはこの特性を継承しており、比較的軽く、取り扱い、設置、建設が容易で、労働力と建設の難易度を軽減できるだけでなく、厳しい分野での支持構造にかかる負荷要件も軽減します。航空宇宙などの重量制限には大きな利点があります。
3. 環境保護と省エネ:エアロゲルプレートは無毒、無味、無公害で、人体や環境に無害です。その生産プロセスは通常、低炭素環境保護の開発コンセプトに沿って、環境に優しい原材料とプロセスを使用し、有害物質を含みません。また、優れた断熱性能により、建物のエネルギー消費量や産業機器のエネルギー消費量を削減し、エネルギーの無駄や二酸化炭素の排出量を削減します。
製造工程
1.ゾルゲル法
原材料の選択と混合:オルトケイ酸メチル、オルトケイ酸エチル、ケイ酸ナトリウムなどの適切なケイ素源を選択し、溶媒や触媒と混合します。オルトケイ酸エチルを例に挙げると、多くの場合エタノールや他の溶媒と混合され、触媒として塩酸、アンモニアなどの酸または塩基を適量加えます。
加水分解および重縮合反応:特定の温度と撹拌条件下で、シリコン源が加水分解されてシラノールが生成されます。シラノールはさらに重縮合反応を起こし、湿潤ゲルの三次元網目構造を形成します。反応プロセス中、望ましい特性を備えたゲルを得るには、反応温度、時間、pH 値などのパラメーターを制御する必要があります。
2.成形と老化
射出成形:あらかじめ設計された型に湿ったゲルを流し込み、型内で目的の板状に成形します。金型の材質と形状は、エアロゲル プレートのサイズと表面の品質に影響します。
老化処理：注入後のゲルは、ゲルの構造がより安定して完全になるように、特定の温度と湿度の条件下でエージングされます。通常、エージング時間は数時間から数日間です。
3.乾燥処理
超臨界乾燥：最も一般的に使用される乾燥方法で、熟成させた湿潤ゲルをオートクレーブに入れ、溶媒を加熱加圧して超臨界状態にし、その後徐々に減圧して超臨界状態で溶媒を除去します。乾燥プロセス中に毛細管力によってゲル構造が崩壊するのを避けるためです。超臨界乾燥では、温度、圧力、乾燥時間を厳密に制御する必要があります。
大気乾燥：場合によっては、大気乾燥も使用できますが、乾燥プロセス中のゲルの収縮や亀裂を軽減するために、乾燥制御化学添加剤の添加など、ゲルの特別な処理が必要です。
4.後処理
切断と加工：実際の用途のニーズに応じて、乾燥したエアロゲルプレートを適切なサイズと形状に切断し、表面の平滑性と仕上げを向上させるために研削、研磨などの表面処理を実行します。
複合材と補強材:エアロゲルプレートの機械的特性や性能を向上させるために、エアロゲルプレートの表面にガラス繊維クロスやカーボンファイバークロスなどの強化材を貼り付けたり、エアロゲルプレートを混合したりするなど、エアロゲルプレートに他の材料を配合することがよくあります。と繊維を組み合わせて複合板を作ります。
製品に関するよくある質問
1. エアロゲル断熱材はどのように作られるのですか?
一般に、エアロゲルは繊維強化技術、含浸ゾル、ゲル、改質および超臨界乾燥によって調製されます。一般的な基材は、ガラス繊維、事前酸素処理されたシルク繊維、セラミック繊維などです。基材とプロセスが異なると、エアロゲル断熱シートの性能とコストに影響します。
2.建築分野でのエアロゲルパネルの使用に制限はありますか?
エアロゲル パネルは建築分野に適用すると優れた断熱特性を発揮しますが、コストが高いため、現時点では大規模な普及が制限される可能性があります。また、エアロゲルプレートの強度は比較的低く、より大きな外力に耐える必要がある建築構造によっては、他の補強材との複合材料を使用したり、特殊な構造設計を行う必要がある場合があります。同時に、建設プロセスでは、エアロゲルプレートの損傷や汚染を避けるために注意を払う必要があり、建設技術と人材の質に一定の要件があります。
3. 建築分野におけるエアロゲル断熱材の利点は何ですか?
建築分野では、エアロゲル断熱シートは外壁断熱、屋根断熱、パイプ断熱などに使用されています。その利点は、熱伝導率が低いため、冬場の建物の熱損失と夏場の熱輸入を効果的に削減し、冷暖房のエネルギー消費を削減できることです。軽量なので建物の構造に大きな負担をかけません。優れた耐水性と疎水性により、水の浸透を効果的に防ぎ、湿気を避け、断熱性能を低下させます。
4. 航空宇宙分野におけるエアロゲル断熱材の応用はどうですか?
エアロゲルは、航空機の翼、胴体、エンジンルームなどの航空宇宙分野や、衛星などの宇宙船の熱制御システムなどに広く使用されています。航空機の重量を軽減しながら、外部の高温を効果的に遮断し、内部構造と機器を保護し、極端な温度環境でも内部計器や機器の正常な動作を保証します。
5. エアロゲル断熱材は環境に優しいですか?
エアロゲル断熱シートは通常、シリカなどの天然鉱物から作られ、有害な化学物質やオゾン層破壊物質を含まず、環境に優しく、持続可能な開発の要件を満たしています。
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