Теплоизоляция керамическая: Что такое жидкая керамическая теплоизоляция?
Обзор характеристик жидкой керамической теплоизоляции
В последние несколько лет модным веянием в области утепления стала керамическая теплоизоляция в виде суспензии на основе микрополостей из смеси силикона, керамики, пигментов, полимеров и ряда дополнительных компонентов. Особенность материала — вакуум внутри полостей. Состав позволяет нанести сверхтонкий слой изоляции на поверхности (как внутренние, так и наружные) для создания надежного и эффективного теплоизоляционного слоя.
Жидкая теплоизоляция: где используется и какими свойствами обладает?
При виде жидкого утеплителя складывается впечатление, что приходится иметь дело с обычной краской. На самом же деле покрытие имеет существенные отличия от краски и ряд особенных свойств и характеристик. Во-первых, материал проявляет отличные адгезионные способности, что позволяет ему одинаково успешно контактировать с поверхностями любого типа.
Во-вторых, жидкий керамический теплоизоляционный материал справляется с защитой обработанных поверхностей от плесени, ржавчины, конденсата и все это при том, что наноситься может на материалы при высоких или наоборот, низких температурах. Стойкость к коррозии, грибку и влаге теплоизолятор обретает опять же за счет особого состава и вакуума в микрополостях.
Использование жидкого утеплителя эффективно в любых ситуациях, независимо от типа подверженной обработке поверхности. С одинаковым успехом жидкокерамический слой можно наносить:
- на поверхности стен из дерева;
- на металлические трубы;
- на металлокерамическую кровлю;
- на бетонные конструкции и т.д.
В каждом из вариантов теплоизоляционный слой не только сохранит тепло зимой, гарантируя прохладу летом, но и предотвратит образование повышенной влаги на поверхностях.
Сегодня над разработкой жидких утеплителей работают многие производители, в том числе и на отечественном рынке. Доступно несколько вариантов достойных внимания марок, в свою очередь представленных в различных модификациях для решения тех или иных задач.
Жидкий утеплитель TC Ceramic: особенности
Продукция этой марки реализуется в виде суспензии с входящими в состав акриловыми полимерами, синтетическим каучуком и различными пигментами. Дополнительно в состав включены керамические микрополости и силиконовые сферы. Наносят материал на разные типы поверхности:
- кирпичную кладку;
- стекло;
- пластик;
- металл;
- дерево и пр.
Метод нанесения аналогичен методу обработки поверхностей краской — используют валик, кисточку или пульверизатор.
По заявлению производителя покрытие при обработке наружных поверхностей сохраняет эксплуатационные свойства на протяжении 10 лет, тогда как при создании теплоизоляционного слоя внутри помещения этот срок увеличивается в 2,5 раза.
Утеплять материалом можно как горизонтальные поверхности (пол, потолок), так и вертикальные (кровлю, стены, фасад и пр.). Материал защитит от скачков температур, уф-лучей и влаги.
Продукция RE-THERM: какая бывает и как работает
Для создания надежного теплоизоляционного слоя подойдет продукция компании RE-THERM. Производитель заявляет о способности материла предохранять поверхности любого типа в том числе и с нестандартными решениями рельефа. Теплоизоляция RE-THERM пожаробезопасна, не содержит в составе химически опасных веществ, является полностью экологически безопасным материалом, но что самое главное — проявляет способность к низкой теплопроводности.
Для покупки доступны утеплители в виде суспензии в нескольких модификациях для решения разных видов задач:
- Стандарт;
- Антипирен;
- Ингибитор;
- Рубер;
- Антифриз;
- Вертикаль.
Стандарт подходит для любого типа поверхностей, используется для утепления стен внутри и снаружи дома. Антипирен разработан был для помещений и конструкций с риском воспламенения, отличается устойчивостью к огню. Ингибитор позиционируется производителем как материал для утепления металлических поверхностей, предотвращающий образование ржавчины.
В транспорте, а также в системах с риском появления вибраций целесообразно использование утеплителя в жидком виде марки Рубер с повышенными показателями эластичности. А вот для утепления поверхностей, подверженных влиянию низких температур, подойдет теплоизоляция Антифриз, выдерживающая температуру до −40 градусов.
Чтобы утеплить вертикальные поверхности, предотвращая стекание материала, производитель разработал специальную версию теплоизоляции с повышенной вязкостью под названием Вертикаль.
Теплоизоляция Teplomett — просто наносить и удобно пользоваться
Еще один заслуживающий внимания материал для утепления поверхностей по современной схеме — продукция Teplomett. Так же, как и в предыдущих случаях, для утеплителя характерны отличные тепло- и влагозащитные свойства, долговечность, способность к взаимодействию с поверхностями любого типа.
Теплоизоляция Teplomett устойчива к температурным скачкам, механическим повреждениям, не содержит вредных веществ.
Утепление материалом не предусматривает использования дополнительного защитного слоя за счет его способности не пропускать влагу. Дополнительный бонус — включенные в состав цветные пигменты, позволяющие создавать покрытие с эстетичным внешним видом. Наносить материал можно одним из стандартных способов: кисточкой, валиком или пульверизатором.
Альфатек — жидкое утепление на годы
Именно на многие годы вперед производитель предлагает утеплить поверхности жидким утеплителем Альфатек. Так же, как и аналоги, материал состоит из множества компонентов, включая пеностекло и акрил. Теплоизоляция в таком виде совершенно безопасна, не включает в себя вредные летучие соединения, устойчива к открытому пламени, не теряет основного функционала при температурах от −60 до +260 градусов Цельсия.
По заявлению производителя срок службы жидкого утеплителя Альфатек составляет до 20 лет. Используют его для защиты от холода коммуникационных систем, зданий жилого и промышленного типа (утепляют стены, потолок, кровли и пол), систем кондиционирования, трубопроводов и пр.
Теплоизоляция Изоллат — специальное утепление нового поколения
Материал был разработан в Екатеринбурге и занимает уверенные позиции на рынке уже более 10 лет. Использовать теплоизоляцию производитель рекомендует при соблюдении температурного диапазона от −60 до +500 градусов Цельсия с возможностью увеличения крайней отметки до +600 градусов в критических ситуациях. Именно такой широкий диапазон допустимых для эксплуатации температур выгодно отличает утеплитель от аналогов.
Цвет теплоизоляции в базовом варианте — белый, по желанию покупателя в состав могут быть добавлены цветные пигменты любого оттенка.
В состав входят полые керамические капсулы с разреженным воздухом, за счет чего получается вывести эффективность материала на новый уровень.
Теплоизоляция доступна в шести вариантах:
- Изоллат-01 — подходит для утепления стен и кровли, как внутри, так и снаружи, в том числе и в зданиях с многолетним сроком эксплуатации.
- Изоллат-02 — базовый материал для утепления поверхностей для использования в температурном режиме от −60 до +170 градусов.
- Изоллат-03 — включает в состав антипиреновые добавки, препятствующие воспламенению.
- Изоллат-04 — единственный о всем мире способен выдерживать температуры до +500 градусов и до +600 градусов в критические моменты. Подходит в роли утеплителя для промышленного оборудования.
- Изоллат-05 — подходит для утепления металлических поверхностей, подверженных образованию коррозии. Может эксплуатироваться при температурах до +160 градусов при дополнительной обработке кремнийорганическим лаком.
- Изоллат-нано — используется для утепления наружных стен, обладает способностью самоочистки.
Последний вариант редко доступен на полках магазинов, так как предлагается покупателю под заказ.
Утеплитель в жидком виде Корунд — эксплуатационные характеристики
Изготовлением сверхтонкого утеплителя Корунд занимается ООО НПО «Фуллерен». На отечественном рынке продукция под этой маркой пользуется особенным спросом в первую очередь из-за распространения дилерских центров.
Теплоизоляционная суспензия подходит для утепления фасадов, крыш, стен, трубопроводов, цистерн и прочих объектов, систем и конструкций. Выпускается материал в нескольких вариантах:
- Классик — для отделки поверхностей любого типа с предполагаемым использованием в температурном диапазоне от −60 до +200 градусов Цельсия (возможно критическое повышение температуры до +260 градусов).
- Антикор — так же, как и аналоги используется для утепления и защиты поверхностей от коррозии, проявляет повышенную стойкость к уф-лучам и химическим веществам.
- Зима — покрытие для отделки поверхностей при минусовой температуре до −20 градусов. В состав включены гранулы пеностекла. Доступны образцы для пробы.
- Фасад — утеплитель для отделки бетонных наружных поверхностей.
Стоимость материала зависит от марки и назначения, наносят материал привычным способом: валиком, кисточкой или пульверизатором.
Актерм — принцип работы и линейка сверхтонкой теплоизоляции
Продукция производится на заводе в Подмосковье и позиционируется производителем, как материал, способный выдерживать эксплуатацию в температурном режиме от −60 до +250 градусов, а в случае применения специальной марки — до +600 градусов. Линейка утеплителей включает в себя следующие модификации:
- Стандарт — жидкая теплоизоляция для утепления базовых поверхностей в том числе и из бетона, металла при эксплуатации в режиме от −60 до +260 градусов.
- Фасад — специально разработанный утеплитель для теплоизоляции наружных стен из бетона и дерева.
- Норд — универсальность утеплителя заключается в возможности нанесения на поверхности при минусовой температуре до −30 градусов.
- Антикор — специальный теплоизолятор для поверхностей с риском поражения ржавчиной.
- Негорючий — подходит для устройства сверхтонкого теплоизоляционного слоя, устойчивого к воспламенению.
- Антиконденсат — разработан для утепления поверхностей с повышенным уровнем выделения конденсата.
- Вулкан — материал для теплоизоляции объектов, температура эксплуатации которых превышает нормы и приравнивается к +600 градусам Цельсия.
Перечисленные марки утеплителей в виде суспензии наиболее широко используются именно на российском рынке. Помимо них доступны также материалы европейского производства, стоимость которых выше в связи с транспортными расходами и именитостью брендов, но никак не ввиду особых эксплуатационных характеристик.
Сверхтонкая жидкая керамическая теплоизоляция Броня, жидкий керамический материал утеплитель и теплоизолятор — Презентация
СВЕРХТОНКАЯ ТЕПЛОИЗОЛЯЦИЯ БРОНЯ
Рекомендуем Вам версии презентаций для печати:
Скачать Презентацию Броня (версия для печати)
Волгоградский Инновационный Ресурсный Центр предлагает Вам разработку российских ученых — жидкий керамический теплоизоляционный материал Броня, превосходящий по своим теплофизическим свойствам известные аналоги. Собственное производство, высококачественное импортное сырье лидеров химической индустрии и лидерский объем продаж, позволяет предложить нашим клиентам беспрецедентную для России цену и эксклюзивную линейку модификаций сверхтонких теплоизоляторов Броня. И это при самых стабильных и соответствующих заявленным характеристикам показателях. Так же, не лишним будет заметить, что силами наших технических специалистов разрабатывались и запускались в серийное производство такие аналоги как сверхтонкая теплоизоляция Броня и жидкий теплоизолятор альфатек.
Наш материал имеет полный пакет необходимых сертификатов и полностью соответствует заявленным техническим параметрам. Сертификаты Броня
Сверхтонкий жидкий теплоизолятор Броня состоит из высококачественного акрилового связующего, оригинальной разработанной композиции катализаторов и фиксаторов, керамических сверхтонкостенных микросфер с разряженным воздухом. Помимо основного состава в материал вводятся специальные добавки, которые исключают появление коррозии на поверхности металла и образование грибка в условиях повышенной влажности на бетонных поверхностях. Эта комбинация делает материал легким, гибким, растяжимым, обладающим отличной адгезией к покрываемым поверхностям. Материал по консистенции напоминающий обычную краску, является суспензией белого цвета, которую можно наносить на любую поверхность. После высыхания образуется эластичное полимерное покрытие, которое обладает уникальными по сравнению с традиционными изоляторами теплоизоляционными свойствами и обеспечивает антикоррозийную защиту. Уникальность изоляционных свойств материала — результат интенсивного молекулярного воздействия разреженного воздуха, находящегося в полых сферах.
Микросфера под микроскопом | Теплоизоляция Броня под микроскопом |
Съемка электроплиты тепловизором, с половиной, покрытой теплоизоляцией Броня | Схема тепловые потоки |
Теплоизоляция Броня. Эксперимент со льдом.
Жидкий керамический теплоизолятор Броня высокоэффективен в теплоизоляции фасадов зданий, крыш, внутренних стен, откосов окон, бетонных полов, трубопроводов горячего и холодного водоснабжения, паропроводов, воздуховодов для систем кондиционирования, систем охлаждения, различных ёмкостей, цистерн, трейлеров, рефрижераторов и т. п. Он используется для исключения конденсата на трубах холодного водоснабжения и снижения теплопотерь согласно СНиП в системах отопления. Теплоизолятор Броня эксплуатируется при температурах от -60 °С до +260 °С. Срок службы материала от 15 лет. На сегодняшний день наш материал используется на объектах и предприятиях разных сфер деятельности.
Как работает материал с точки теплофизики?
Начнем с того, что существует три способа передачи теплоты:
- Теплопроводность — перенос теплоты в твердом теле за счет кинетической энергии молекул и атомов от более нагретого к менее нагретому участку тела.
- Конвекция — перенос теплоты в жидкостях, газах, сыпучих средах потоками самого вещества.
- Лучистый теплообмен (тепловое излучение) — электромагнитное излучение, испускаемое веществом и возникающее за счет его внутренней энергии.
Термодинамика — наука, изучающая законы взаимопреобразования и передачи энергии. Результатом этих процессов является температурное равновесие во всей системе.
Метод и эффективность, какими изолирующий материал блокирует перераспределение тепла, т. е. процесс температурного равновесия, и определяет качество изоляции.
Теплоотдача — конвективный или лучистый теплообмен между поверхностью твердого тела и окружающей средой. Интенсивность этого теплообмена характеризуется коэффициентом теплоотдачи.
Жидкий керамический теплоизоляционный материал Броня — сложная, многоуровневая структура, в которой сводятся к минимуму все три способа передачи теплоты.
Керамический теплоизолятор Броня на 80% состоит из микросфер, соответственно только 20% связующего может проводить теплоту за счет своей теплопроводности. Другая доля теплоты приходится на конвекцию и излучение, а поскольку в микросфере содержится разряженный воздух (лучший изолятор, после вакуума), то потери теплоты не велики. Более того, благодаря своему строению, материал обладает низкой теплоотдачей с поверхности, что и играет решающую роль в его теплофизике.
Таким образом, необходимо разделять два термина: Утеплитель и Теплоизолятор, т. к. в этих материалах различна физика протекания процесса передачи теплоты:
утеплитель — принцип работы основан на теплопроводности материала (мин.плита)
теплоизолятор — в большей мере на физике волн.
Эффективность утеплителя напрямую зависит от толщины: чем толще слой утеплителя, тем лучше.
Толщина теплоизоляционного слоя сверхтонкого теплоизолятора Броня варьируется от 1 до 6 мм, последующее увеличение практически не влияет на его эффективность.
МОДИФИКАЦИИ
На сегодня, жидкая теплоизоляция Броня имеет следующие промышленные модификации —
1. Броня Классик и Броня Классик НГ
Базовая модификация — лучшая жидкая тепловая изоляция, с которой вы работали. Является пленкообразующей модификацией, позволяет изолировать объекты с температурой поверхности до +200 °С на постоянной основе. Имеет две формы выпуска: Слабогорючая (Г1) и Негорючая (НГ)
2. Броня Стандарт и Броня Стандарт НГ
Жидкая теплоизоляция Броня Стандарт — бюджетная версия модификации Броня Классик — имеет такие же теплофизические характеристики (абсолютно идентична по количеству-объему микросферы производства «3М»), но имеет ограничение пиковой максимальной температуры эксплуатации +140°С.
3. Броня УНИВЕРСАЛ и Броня УНИВЕРСАЛ НГ
Жидкая теплоизоляция Броня Универсал — бюджетная сверхтонкая теплоизоляция, имеющая схожие характеристики с Броня Классик и Броня Стандарт. Результат успешного, частичного внедрения импортозамещаюших технологий при производстве.
4. Броня Антикор
Впервые в России разработан уникальный материал, который можно наносить прямо на ржавую поверхность. Достаточно просто удалить металлической щёткой «сырую» (рыхлую) ржавчину, после чего можно наносить теплоизоляцию Броня Антикор, соблюдая инструкцию.
5. Броня Металл
Жидкая теплоизоляция Броня Металл — бюджетная сверхтонкая теплоизоляция, имеющая схожие характеристики с Броня Антикор.
Результат успешного, частичного внедрения импортозамещаюших технологий при производстве. Сверхтонкая теплоизоляция модификации Броня Металл является высокоэффективным теплоизоляционным покрытием, с дополнительными антикоррозийными свойствами, а не только консервантом и модификатором коррозии.
6. Броня Фасад и Броня Фасад НГ
Сверхтонкий теплоизолятор который можно наносить слоями толщиной до 1мм за один раз, и обладающий повышенной паропроницаемостью. Уникальный материал, не имеющий аналогов в мире. Первый жидкий теплоизоляционный материал, который можно наносить на фасады зданий.
7. Броня СТЕНА и Броня СТЕНА НГ
Жидкая теплоизоляция Броня Стена — бюджетная сверхтонкая теплоизоляция, имеющая схожие характеристики с Броня Фасад.
Результат успешного, частичного внедрения импортозамещаюших технологий при производстве. Сверхтонкий теплоизолятор, который можно наносить слоями толщиной до 1мм за один раз, обладающий повышенной паропроницаемостью.
8. Броня Лайт и Броня Лайт НГ, Броня Лайт Норд и Броня Лайт Норд НГ
Теплоизоляционное покрытие Броня Лайт — это инновационный материал для строительных и отделочных работ, предназначенный для финишного выравнивания внутренних и наружных поверхностей из бетона, кирпича, цементно-известковых штукатурок, гипсовых блоков и плит, газо- и пенобетона, ГКЛ, ГВЛ и т.д. с температурой эксплуатации от -60 до +150 °С.
9. Броня Зима и Зима НГ
Впервые в России разработан материал, с которым можно работать до -35 °С. Теплоизоляция Броня Зима — новейшая разработка в линейке сверхтонких жидких керамических теплоизоляционных материалов. В отличии от всех других ЖКТ материалов, представленных на российском рынке, работы по нанесению модификации Броня Зима могут проводиться при отрицательных температурах, до -35 °С., тогда как минимальная температура нанесения обычных ЖКТМ не может быть ниже +5 °С Броня Зима состоит из композиции специальных акриловых полимеров и диспергированных в ней микрогранул пеностекла, а так же пигментирующих, антипиреновых, реологических и ингибирующих добавок.
Теперь «зимний спад» в строительстве Вам не страшен!
10. Броня НОРД и Броня НОРД НГ
Жидкая теплоизоляция Броня Норд — бюджетная сверхтонкая теплоизоляция, имеющая схожие характеристики с Броня Зима. Результат успешного, частичного внедрения импортозамещаюших технологий при производстве. В отличии от всех других ЖКТ материалов, представленных на российском рынке, работы по нанесению модификации Броня Норд могут проводиться при отрицательных температурах, до -35 °С, тогда как минимальная температура нанесения аналогичных ЖКТМ не может быть ниже -20 °С.
11. Броня Огнезащита
Однокомпонентный состав БРОНЯ Огнезащита предназначена для повышения предела огнестойкости стальных конструкций, и сооружений промышленного и гражданского назначения, от 45 мин до 120 мин. Повышает класс огнезащиты (R) покрываемой конструкции, от R45, R90 и R120 (сертифицированное)
- Не ухудшает теплофизических свойств ЖКТМ ( в том числе конкурирующих марок), дает группу горючести НГ (не горючие).
- Имея общую основу с ЖКТМ Броня, при совместном использовании идеально создает Теплоизоляционную не горючую систему покрытий БРОНЯ Огнезащита, с великолепными физическими и теплофизическими свойствами.
12. Броня Антиконденсат
Антиконденсатное покрытие Броня АНТИКОНДЕНСАТ PRO
Наносится прямо на конденсирующую поверхность толстым технологическим слоем!
БРОНЯ АНТИКОНДЕНСАТ – это модификация ЖКТМ разработана для применения в промышленности, реконструкции и ремонте оборудования. Уникальный материал наносящийся непосредственно на влажные и мокрые поверхности трубопроводов и оборудования различной формы и конфигурации находящегося в работе при невозможности остановки технологического процесса, или подачи жидкостей по трубопроводам.
Инновационное решение проблемы конденсата на металлических, стеклянных, пластиковых и др. поверхностей труб и оборудования. Предотвращает накопление и образование влаги, которая сходя с поверхностей покрытых конденсатом негативно влияет на сохранность оборудования и предметов находящихся в производственных, административных, служебных помещениях. После применения БРОНЯ АНТИКОНДЕНСАТ эта проблема полностью устраняется, что продлевает срок службы труб, оборудования.
Готовятся к промышленному выпуску (уже имеются лабораторные образцы) модификаций —
Модификация Вулкан. Сверхтонкий теплоизоляционный материал с рабочим диапазоном температур до + 540 С.
Наши продукты, созданные на базе опыта создания отечественных аналогов, уже зарекомендовавшие себя на рынке профессиональной теплоизоляции, имеют следующие преимущества:
• Можно наносить на металл, пластик, бетон, кирпич и другие строительные материалы, а также на оборудование, трубопроводы и воздуховоды.
• Имеют идеальную адгезию к металлу, пластику, пропилену, что позволяет изолировать покрываемую поверхность от доступа воды и воздуха.
• Не проницаемы для воды и не подвержены влиянию водного раствора соли. Покрытия обеспечивают защиту поверхности от воздействия влаги, атмосферных осадков и перепадов температуры.
• Эффективно снижают теплопотери и повышает антикоррозионную защиту.
• Предохраняет поверхность от образования конденсата.
• Слой покрытия толщиной в 1 мм обеспечивает те же изоляционные свойства, что и 50 мм рулонной изоляции или кирпичная кладка толщиной в 1–1,5 кирпича.
• Наносятся на поверхность любой формы.
• Не создают дополнительной нагрузки на несущие конструкции.
• Предотвращает температурные деформации металлических конструкций.
• Отражают до 85% лучистой энергии.
• Обеспечивают постоянный доступ к осмотру изолированной поверхности без необходимости остановки производства, простоев, связанных с ремонтом, и сбоями в работе производственного оборудования.
• Не разрушаются под воздействием УФ излучения.
• Быстрая процедура нанесения покрытий снижает трудозатраты по сравнению с традиционными изоляторами (легко и быстро наносятся кистью, аппаратом безвоздушного нанесения).
• Легко ремонтируются и восстанавливаются.
• Являются изоляционным материалом, которые не поддерживают горение. При температуре 260°С обугливаются, при 800°С разлагаются с выделением окиси углерода и окиси азота, что способствует замедлению распространения пламени.
• Экологически безопасны, нетоксичны, не содержат вредных летучих органических соединений.
• Стойки к щелочам.
• Водородный показатель (pH) 8,5 — 9,5
• Время полного высыхания одного слоя 24 часа
• Расчетная теплопроводность при 20°С 0, 001 Вт/м °С
• Полностью сертифицированы в России.
На российском рынке в настоящее время представлены жидкие керамические теплоизоляционные материалы, которые находят своего потребителя, благодаря широкой области применения и простоте использования при небольших затратах труда. Так как предлагаемые материалы в основном производятся за рубежом, они имеют высокую стоимость, что ограничивает возможность их массового использования в строительстве, энергетике и ЖКХ и т. д. Тогда как отечественные аналоги зачастую оставляют желать лучшего, и свои «качеством» и сверх высокой наценкой за «ноу-хау» вызывают негатив и предвзятость у конечного пользователя к жидким керамическим теплоизоляционным материалам.
Жидкий композиционный теплоизоляционный материал — первый продукт, который разработан в России по оригинальной технологии, производится из высококачественных импортных компонентов и не имеет аналогов по соотношению цена-качество. Производство Волгоградского Инновационного Ресурсного Центра полностью сертифицировано, что гарантирует стабильно высокое качество продукта. Гордость за наш продукт формируется из позитивных оценок и благодарностей наших клиентов. Наши клиенты по достоинству оценивают безупречную заявленную и гарантированную функциональность и обращаются к нам вновь и вновь. Мы гордимся качеством нашей продукции.
Жидкая керамическая теплоизоляция: что это такое?
Что такое жидкая теплоизоляция?
Жидкая керамическая теплоизоляция представляет собой жидкую суспензию в виде микрополостей, образованных взвесью силикона и керамики плюс связывающей жидкости из полимеров, пигментов и др. Внутри этих полостей вакуум. Жидкая теплоизоляция – это продукт новых технологий. Очевидно, его разработчики ставили целью заменить традиционные утеплители чем-то более удобным и эффективным.
Производителей жидкой теплоизоляции довольно много. В этой статье я познакомлю с некоторыми из них, а также с их продукцией, её плюсами и минусами, и о чём следует знать, прежде чем купить жидкую теплоизоляцию.
Свойства жидкой керамической теплоизоляции
Поскольку жидкий утеплитель – это просто-напросто пена, то и механические качества её вполне очевидны: утепляющее покрытие получается гибким и тянущимся.
Жидкая теплоизоляция обладает хорошей адгезией (сцепкой с поверхностями, на которые наносится). Кроме утепления получается «побочный» эффект: защита от плесени и ржавчины. Сам эффект теплоизоляции достигается за счёт вакуума в микрополостях.
Жидкая теплоизоляция хороша для любых конструкций. Например, для стен кирпичных:
— или для деревянных стен:
— для утепления кровли:
Причём нанесённый на металлическое покрытие, жидкий утеплитель будет не только сохранять тепло зимой, но и предохранять от сильного нагрева крышу летом.
Жидкая теплоизоляция применяется также для утепления труб:
Теперь рассмотрим продукты разных производителей.
Жидкая керамическая теплоизоляция TC Ceramic
Это суспензия на водной основе с синтетическим каучуком, акриловыми полимерами и пигментами. В суспензии находятся полые силиконовые шарики и вакуумные керамические микрополости. TC Ceramic может наноситься на стекло, металл, кирпич, пластик и др. материалы.
Наносится на поверхность как какая-нибудь краска, то есть кисточкой или валиком.
Производитель утверждает, что на открытом воздухе (снаружи дома) покрытие сохраняет свои теплоизоляционные свойства в течение десяти лет. А внутри помещения – 25 лет!
TC Ceramic – это жидкий утеплитель для пола, стен, перекрытий, фасадов… короче, для всего, что требует утепления. Причем, защита получается не только от воздействия температуры, а и от влаги.
Жидкая теплоизоляция Альфатек
Это тоже многокомпонентный полимерный материал, содержащий акрилы и микроскопические гранулы пеностекла.
По утверждениям опять-таки производителей, материал экологически безвреден, т. к. не содержит вредных летучих соединений. Не горит. Сохраняет свойства при температурах от -60 до +260 градусов Цельсия. И производитель даёт гарантию, что утеплитель будет утеплять 20 лет.
Жидкая теплоизоляция Teplomett
В общем-то, здесь добавить особо нет чего, каждый производитель гарантирует одно и то же: отличные тепло- и влагозащитные свойства, долговечность, отличную адгезию, устойчивость к ультрафиолету, перепадам температур, механическим воздействиям, даже экологическую безопасность.
Принцип работы всех подобных утеплителей тоже один: есть микрополости, «заполненные» вакуумом, благодаря чему материал и работает как утеплитель.
Жидкая теплоизоляция не требует, чтобы её закрывали ещё каким-нибудь защитным слоем, как это нужно для минеральной ваты и прочих «традиционных» утеплителей.
Жидкая теплоизоляция содержит в себе пигменты (или можно добавить самому — желаемого оттенка), отчего, будучи нанесённой на поверхность, придаёт этой поверхности привлекательный вид. Собственно, не зная, вы можете и не догадаться, что стена не просто покрашена, а это на ней теплоизоляция. Да и наносится жидкая теплоизоляция теми же способами, что любая краска:
— кисточкой
— пульверизатором
Жидкая теплоизоляция RE-THERM
Жидкая теплоизоляция RE-THERM может наноситься на поверхности с любым рельефом, пожаробезопасны, химически и биологически стойка, можно с ней работать в закрытых помещениях без вреда для здоровья, обладает низкой теплопроводностью… как и все прочие.
Жидкий утеплитель Астратек и Корунд
Ещё пара примеров жидкого утеплителя: Астратек и Корунд.
Всё, сказанное для прочих жидких утеплителей, справедливо и для них.
Сравнение жидкой теплоизоляции с другими утеплителями
Все производители сравнивают слой жидкой теплоизоляции толщиной 1 мм по способности удерживать тепло со слоем минваты толщиной в 5 см:
Однако, почему-то ни один производитель не указывает коэффициент теплопроводности – просто сравнивают!
Я читал отзывы человека, применявшего жидкую теплоизоляцию для труб, из которых следует, что одного слоя однозначно маловато, а нужно наносить как минимум три слоя.
И ещё информация к размышлению. Зародилась жидкая теплоизоляция в Соединённых Штатах лет 30 назад и тогда же началась активная реклама. Однако, сколько-то лет назад в тех же Штатах было запрещено позиционировать данный материал как утеплитель… Делайте выводы сами: то ли верьте на слово (продавцам и рекламе?), то ли ищите отзывы на авторитетных для вас ресурсах, то ли применяйте критерий истины, возможно, истина для вас дороже любых денег Успехов.
жидкая керамическая теплоизоляция
Жидкая керамическая теплоизоляция
Помимо традиционных видов тепловой защиты, не так давно на рынке появилось такое средство, как жидкая керамическая теплоизоляция. Специально разработанная для авиакосмической отрасли, жидкая керамическая теплоизоляция действует одновременно как антикоррозия и гидроизоляция. В результате обработки устойчивость покрытия к внешним воздействиям в разы превышает эффективность привычных изоляционных материалов.
Эксплуатация и основные свойства жидкой керамической теплоизоляции
Жидкая керамическая теплоизоляция чаще всего встречается в виде суспензии. В составе преобладают керамические сферы с разреженным воздухом. Сферы во взвешенном состоянии смешаны с жидкой композицией из синтетического каучука, акрилового связующего и неорганических пигментов.
Структура вещества благодаря комбинации состава позволяет получить легкий, растяжимый изоляционный материал. После полного высыхания теплоизоляция образует эластичное покрытие. Его принято называть «тепловое зеркало». Снижение эффективной теплопередачи обусловлено высокой отражающей способностью разряженных керамических сфер. Таким образом, жидкая керамическая теплоизоляция отражает порядка 90% теплового излучения и до 96 % ультрафиолета.
Керамическую теплоизоляцию используют при выполнении следующих виды работ: предотвращение конденсации трубопроводов отопления, изоляция емкостей продуктов нефтехимии, изоляция газопроводов и паропроводов, изоляция составляющих систем кондиционирования воздуха (холодильных камер), теплоизоляция стен зданий, теплоизоляция крыш, теплоизоляция автомобильного и железнодорожного транспорта, воздушных и морских судов.
Основные физико-технические свойства жидкой керамической теплоизоляции: толщина эффективного слоя не превышает 3 мм; 1 мм керамической изоляции соответствует 50 мм обычной; срок службы в среднем составляет 15-30 лет.
Преимущества и отличительные особенности жидкой керамической теплоизоляции:
— широкий диапазон рабочих температур от -45°С до +260°С;
— защита от атмосферного воздействия за счет расплава керамики;
— гибкость «теплового зеркала» при термическом расширении основы покрытия;
— предотвращение образования конденсата на обработанной поверхности, снижение риска образования ржавчины;
— изолирование материала любой сложности, в том числе нестандартных;
— устранение промерзания поверхностей;
— отсутствие весовой нагрузки на несущие конструкции;
— хорошее сцепление со всеми видами обрабатываемых материалов;
— не подлежит горению;
— легкость нанесения, что существенно снижает сроки проведения изоляционных работ;
— экологическая безопасность материала.
Уникальность свойств жидкой керамической теплоизоляции обусловлена интенсивным молекулярным воздействием воздуха на полые шарики керамики.
Работа с жидкими теплоизоляционными материалами допускает возможность доступа к обрабатываемой поверхности без обеспечения вентиляции; позволяет сохранить полезную площадь помещения, улучшить комфорт, снизить ресурсы на отопление и кондиционирование. Жидкая керамическая теплоизоляция нового поколения доказала свою надежность во время эксплуатации, в разных атмосферных условиях.
Керамические изоляционные материалы не имеют аналогов стоимости, свойствам и функциональности. Испытательные работы изоляционного покрытия проводились десятилетиями согласно европейским и американским стандартам и показали отличные результаты устойчивости, эластичности, гидроизоляции и теплотехничности. Сертифицированное производство с применением авиакосмических технологий обеспечивает качество продукта и гарантирует функциональность.
Напыляемая керамическая термоизоляция — Mustovo
Предлагаем Вашему вниманию универсальный термоизолятор -жидкие керамические теплоизоляционные негорючие (НГ) керамические покрытия, которые превосходят по своим теплофизическим свойствам не только альтернативные варианты утеплителей, но и известные аналогичные жидкие теплоизоляторы. Кроме того, материал имеет различные модификации, позволяющие применять его при различных условиях и на различных поверхностях, что очень упрощает решение самых разных задач и проблем.
Жидкие керамические теплоизоляционные материалы — это суспензия, по виду напоминающая белую акриловую краску, которую очень легко можно нанести на любую поверхность кистью или аппаратом безвоздушного напыления. После того, как материал полностью высохнет и полимеризуется, образуется покрытие, которое, по сравнению с другими видами утеплителей, обладает уникальными теплоизоляционными свойствами. 1 мм керамического покрытия по теплопроводности соответствует слою минеральной ваты толщиной 50-60 мм
Жидкие керамические покрытия можно использовать для утепления крыш, фасадов зданий, внутренних стен, бетонных полов. Жидкая керамическая теплоизоляция — это единственный вариант утепления фасадов зданий, представляющих архитектурную и историческую ценность. Теплоизоляцией можно полностью утеплить балкон или лоджию просто покрасив стены с внутренней стороны. С помощью жидких керамических покрытий осуществляют теплоизоляцию котлов, трубопроводов (горячего и холодного водоснабжения), теплотрасс, паропроводов, воздуховодов систем кондиционирования, систем охлаждения, различных емкостей и цистерн, трейлеров, рефрижераторов, автотранспорта, морских и речных судов. Материал также используется для исключения конденсата на трубах холодного водоснабжения и снижения тепловых потерь согласно СНиП в системах отопления. В последнее время материал очень часто стали применять ТСЖ для борьбы с образованием сосулек на крышах многоквартирных домов.
Таких высоких показателей материала удалось добиться благодаря использованию в производстве теплоизолятора технологий, применяемых при разработке теплоизоляции для космических кораблей по заданию «NASA». Теплоизоляционные покрытия производятся на новейшем высокоточном оборудовании и только из высококачественного импортного сырья лидеров химической индустрии, поэтому данные покрытия можно считать последней и самой совершенной ступенью развития жидких керамических теплоизоляционных покрытий.
Модификации теплоизолятора позволяют вести работы по теплоизоляции объектов при температурах от – 60 С до + 250 С, а срок службы теплоизоляционных покрытий -от 15 лет.
Жидкие керамические теплоизоляционные покрытия имеют полный набор сертификатов и полностью соответствуют заявленным техническим характеристикам. Каждый заявленный технический параметр подтвержден соответствующим документом.
Преимущества жидкого керамического покрытия:
Материалы, созданные на базе опыта создания отечественных аналогов, уже зарекомендовавшие себя на рынке профессиональной теплоизоляции, имеют следующие преимущества:
• Можно наносить на металл, пластик, бетон, кирпич и другие строительные материалы, а также на оборудование, трубопроводы и воздуховоды.
• Имеют идеальную адгезию к металлу, пластику, пропилену, что позволяет изолировать покрываемую поверхность от доступа воды и воздуха.
• Непроницаемы для воды и не подвержены влиянию водного раствора соли. Покрытия обеспечивают защиту поверхности от воздействия влаги, атмосферных осадков и перепадов температуры.
• Эффективно снижают тепловые потери и повышает антикоррозионную защиту.
• Предохраняет поверхность от образования конденсата.
• Слой покрытия толщиной в 1мм обеспечивает те же изоляционные свойства, что и 50мм рулонной изоляции или кирпичная кладка толщиной в1–1,5 кирпича.
• Наносятся на поверхность любой формы.
Преимущества керамической термоизоляции
• Не создают дополнительной нагрузки на несущие конструкции.
• Предотвращает температурные деформации металлических конструкций.
• Отражают до 85% лучистой энергии.
• Обеспечивают постоянный доступ к осмотру изолированной поверхности без необходимости остановки производства, простоев, связанных с ремонтом, и сбоями в работе производственного оборудования.
• Не разрушаются под воздействием УФ излучения.
• Быстрая процедура нанесения покрытий снижает трудозатраты по сравнению с традиционными изоляторами (легко и быстро наносятся кистью, аппаратом безвоздушного нанесения).
• Легко ремонтируются и восстанавливаются.
• Являются изоляционным материалом, которые не поддерживают горение. При температуре 260°Собугливаются, при 800°С разлагаются с выделением окиси углерода и окиси азота, что способствует замедлению распространения пламени.
• Экологически безопасны, нетоксичны, не содержат вредных летучих органических соединений.
• Стойки к щелочам.
• Водородный показатель (pH) 8,5—9,5
• Время полного высыхания одного слоя 24 часа
• Расчетная теплопроводность при 20°С0, 001 Вт/м °С
• Материал полностью сертифицирован в России.
Жидкая керамическая теплоизоляция для буксира Теплотор – Стандарт
Купить жидкую керамическую теплоизоляцию для буксира во Владимире Теплотор – Стандарт
Хотите купить жидкую керамическую теплоизоляцию для буксира во Владимире ? Ищите качественный утеплитель для буксира? Очень важно провести теплоизоляцию буксира для предотвращения неприятных последствий. Покупайте жидкую керамическую теплоизоляцию для буксира во Владимире Теплотор – Стандарт у производителя жидких керамических теплоизоляционных материалов «Термалтекс». Мы предлагаем жидкую керамическую теплоизоляцию как для буксира, так и для стен, домов,фасадов, балконов и т.д. Высокое качество по доступным ценам!
Описание жидкой керамической теплоизоляции для буксира Теплотор – Стандарт
«ТЕПЛОТОР» — многофункциональное жидкое керамическое теплоизоляционное покрытие, применяемое для утепления и устранения конденсата трубопроводов, паропроводов, нефтепроводов, включая запорную арматуру, стен, внутренних перегородок, кораблей и судов, жилых и промышленных зданий, а так же емкостей для хранения и перевозки нефтепродуктов, пищевых продуктов, воздуховодов, систем вентиляции и кондиционирования без остановки производственного цикла.
Применение жидкой керамической теплоизоляции для буксира Теплотор – Стандарт
- Жидкий керамический теплоизоляционный материал «Теплотор-Стандарт» применяется для утепления трубопроводов отопления и горячего водоснабжения, корабельных помещений и трубопроводов машинных отделений, работающих в температурном диапазоне от -60 оС до +200 оС с предварительной грунтовкой поверхностей из черного металла.
- Температура поверхности для нанесения от +10 оС до 150 оС.
Если Вы хотите купить жидкую керамическую теплоизоляцию для буксира во Владимире Теплотор – Стандарт, обращайтесь к производителю жидких керамических теплоизоляционных материалов «Термалтекс». Звоните по телефону или заполняйте форму обратного звонка, и мы Вам перезвоним.
Телефон: +7-910-389-20-20 +7(831)282-02-65
Пожалуйста, скажите, что узнали номер на СКИДКОМ
Показать телефон
Теплоизоляция Изоллат — жидкая керамическая сверхтонкая теплоизоляция
Жидкая керамическая теплоизоляция «Изоллат» – теплоизоляционный материал нового поколения, который нашел широкое применение в процессе изоляции объектов разного масштаба и назначения в промышленности, гражданском строительстве, ЖХК, энергетике, нефтегазовом комплексе. Материал после нанесения образует легкое, эластичное, гибкое и очень прочное покрытие. Сверхтонкая теплоизоляция не подвергается горению, отличается повышенной стойкостью к механическим и химическим повреждениям, снижает тепловые потери изолируемых объектов.
Сверхтонкая жидкая теплоизоляция (краска-термос) – вязкая суспензия на водной основе, которая отличается простотой нанесения на поверхности любой конфигурации. Купить жидкую теплоизоляцию можно не только для снижения теплопотерь, но также для финишной обработки поверхностей из разных материалов – покрытие можно колеровать и наносить декоративный слой.
Жидкая теплоизоляция, цена которой доступна для частных и корпоративных клиентов, – материал, используемый для снижения потерь тепла и надежной антикоррозийной защиты разных объектов. Можно купить жидкий утеплитель специальной марки для обработки промышленного и отопительного оборудования, защиты трубопроводов и тепловых сетей, обработки строительных конструкций. Доступная цена жидкой теплоизоляции позволяет применять материал при отделке и защите фасадов, цоколей жилых и нежилых зданий.
«Изоллат» эффективен при защите поверхностей от разрушительного воздействия УФ-лучей – тончайший слой покрытия отменно отражает ультрафиолет и рассеивает излучение в инфракрасном и видимом потоке света.
Нашей компанией осуществляется продажа жидкой теплоизоляции, которая отлично зарекомендовала себя при работе на объектах промышленного и гражданского строительства. Мы предлагаем материал нового поколения, который отличается:
- хорошей адгезией к поверхностям из разных материалов – жидкая теплоизоляция в Москве активно применяется при работе с металлом, пластиком, деревом, органическим стеклом, ПВХ;
- простотой ручного или механизированного нанесения на поверхности сложной конфигурации;
- длительной эксплуатацией (не меньше 10 лет) без потери технических и эксплуатационных характеристик;
- доступностью – если сравнивать с общими расходами на обустройство теплоизоляции, то цена на Изоллат незначительно выше самой дешевой минеральной ваты.
Одеяла | Термокерамика
Наши одеяла Superwool отличаются исключительной удельной массой и устойчивы к химическим воздействиям.
Superwool — это инженерное решение, которое идеально подходит в качестве альтернативы волокнам на основе RCF в некоторых приложениях. Преимущества волокон Superwool:
- Более низкая теплопроводность по сравнению с некоторыми волокнистыми материалами RCF, что приводит к улучшенным изоляционным характеристикам до 20%
- Наши волокна Superwool Plus имеют меньшее количество частиц, что приводит к более плотной волокнистой матрице
- Сорт Superwool с более низкой плотностью вместо материала RCF обеспечивает снижение веса материала до 25%
Волокна Superwool освобождены от ответственности и не классифицируются как канцерогенные согласно IARC или каким-либо национальным правилам в глобальном масштабе.У них нет требований к предупредительным этикеткам в соответствии с GHS (Согласованная на глобальном уровне система классификации и маркировки химических веществ). В Европе волокна Superwool соответствуют требованиям, указанным в NOTA Q Европейской директивы 67/548. Все продукты из волокна Superwool освобождены от правил классификации и маркировки в Европе.
Одеяла
RCF легкие и прочные, что упрощают установку, обладают низкой теплопроводностью и теплоемкостью для эффективной экономии энергии, а также хорошей стойкостью к тепловому удару для использования в сложных условиях.
Одеяла Kaowool отличаются контролируемой плотностью, высокой прочностью на разрыв и упругостью и классифицируются до 1260 ° C (2300 ° F). Cerablanket классифицируется при температуре до 1315 ° C (2400 ° F) и представляет собой формованное одеяло, изготовленное из смеси оксида алюминия и кремнезема высокой чистоты. Cerachem обладает превосходной химической стабильностью и прочностью, а также превосходными акустическими и теплоизоляционными характеристиками. Классифицируется до 1426 ° C (2600 ° F).
Поликристаллические шерстяные волокна (PCW) идеально подходят для высокотемпературных и химически агрессивных применений.Эти волокна производятся по золь-гелевой технологии с использованием процессов, специально разработанных для производства волокон определенных размеров. Эти одеяла более устойчивы к кислотным и щелочным растворам, чем обычные волокнистые одеяла, и обладают исключительно хорошими теплоизоляционными характеристиками. Они классифицируются до 1600 ° C (2912 ° F).
Приложения
- Изоляция дымоходов и каналов на электростанциях
- Изоляция труб на установках высокотемпературной обработки
- Футеровка и резервная изоляция для всех типов печей, нагревателей и обжиговых печей
- Изоляция паровых турбин и горячих боксов
- Облицовка выхлопа и теплозащитного экрана
- Изоляция транспортных средств и бытовой техники
Керамические покрытия для повышенной теплоизоляции
Фото: isbu-info.org
Керамическое покрытие существует уже почти 20 лет и является очень эффективным средством предотвращения ненужных потерь или увеличения тепла в жилых и коммерческих зданиях.
Отчасти вдохновленное керамической плиткой, которую НАСА использует на космическом шаттле, керамическое покрытие представляет собой краску, смешанную с одним или несколькими керамическими компаундами, для нанесения распылителем или валиком на внешние и внутренние поверхности. В зависимости от используемых керамических смесей (существуют сотни разновидностей) этот изоляционный продукт обладает способностью предотвращать передачу тепла и тепловую нагрузку на конструкцию.Это означает, что тепло не будет передаваться внутрь или из здания.
Изоляция и коэффициент излучения
В отличие от стекловолоконной изоляции, рейтинг R-значения которой предполагает тепловую нагрузку со стороны здания и просто измеряет скорость, с которой это тепло передается, керамическим покрытиям не присваивается рейтинг R-значения. Вместо этого они оцениваются по «излучательной способности». мера как их способности отражать тепло, так и количества тепла, нагружаемого на поверхность.
«Истинный ключ к изоляции — это предотвращение тепловой нагрузки», — говорит Дж.Э. Притчетт, основатель и разработчик SuperTherm, продукта для керамического покрытия, производимого Superior Products International. Идея проста: зачем использовать изоляцию из стекловолокна для замедления передачи тепла в здание, если вы вообще можете просто предотвратить попадание тепла на здание? Если тепло отводится от конструкции, то изоляция из стекловолокна становится ненужной. Это изменение в том, как мы думаем об изоляции наших домов от потерь энергии. «Рейтинг R соответствует 20 веку», — говорит Притчетт.«Излучательная способность — это 21 век».
Блокировка тепловыделения
Блокировка тепловыделения — сложная задача. Тепло бывает трех видов: ультрафиолетового (УФ), видимого света и инфракрасного (ИК). Качественное керамическое покрытие заблокирует все три, особенно ИК, который отвечает примерно за 57 процентов тепловой нагрузки на здание. «Некоторые керамические краски утверждают, что блокируют все тепло, вызванное УФ-излучением, — говорит Притчетт, — но УФ-излучение составляет только три процента тепловой нагрузки на здание».
Потребители должны внимательно различать чисто отражающие покрытия и настоящие изоляционные покрытия.Светоотражающие покрытия работают только в чистом виде и не блокируют все формы тепла, но покрытие с изоляционными и отражающими качествами блокирует более одной формы тепла. «SuperTherm использует четыре керамических компаунда, чтобы блокировать коротковолновое излучение, ИК-излучение и блокировать проводимость тепла через поверхность», — утверждает Притчетт. «Это не просто светоотражающее покрытие».
Блокирование теплопередачи
В качестве покрытия внешней поверхности на крышу и боковые стороны здания можно наносить изоляционные керамические краски или покрытия.Сюда входят кровельные поверхности, такие как металл, войлок, асфальт, алюминий и сайдинг из резины, винила и алюминия. Керамические покрытия можно использовать и в интерьере дома.
«Поскольку большая часть механического тепла — это инфракрасное излучение, можно использовать керамические покрытия для предотвращения потерь тепла изнутри здания», — говорит Притчетт. Таким образом, интерьер дома, покрытый керамической краской, может снизить затраты на электроэнергию из-за потерь тепла в холодные месяцы. «По нашим оценкам, дом может сэкономить от 40 до 50 процентов затрат на электроэнергию, используя наш продукт», — говорит Притчетт.Окупаемость такого продукта, как SuperTherm, который продается по цене около 100 долларов за галлон, может наступить всего за два года.
Некоторые керамические покрытия обладают дополнительными свойствами, такими как предотвращение миграции влаги. В некоторых конструкциях до 25 процентов затрат на ОВК приходится на осушение, но керамическое покрытие также может принести экономию за счет управления влажностью. Дополнительные функции могут включать борьбу с плесенью и плесенью, звукопоглощающие свойства и огнестойкость.
Керамические покрытия vs.Изоляция из стекловолокна
Стекловолокно является гигантом в изоляционной промышленности, и рейтинг R, которому он соответствует, укоренился в умах подрядчиков, строителей и инспекторов норм. Изоляционные керамические покрытия предлагают альтернативу традиционному утеплению войлоком. «Изоляция из стекловолокна протестирована и рассчитана на температуру 73 градуса по Фаренгейту, что является идеальной температурой для стекловолокна», — говорит Притчетт. Притчетт предполагает, что в более суровых условиях стеклопластик не работает так хорошо, как предсказывают его рейтинги.
Стекловолокно также оценивается по толщине. «Шесть дюймов стекловолоконной изоляции могут получить рейтинг R-19, — говорит Притчетт, — но сколько строителей втиснут эти шесть дюймов изоляции в четырехдюймовую стену из карнизов? Рейтинг R-19 не учитывает сжатие продукта ». SuperTherm достигает рейтинга R-19 при нанесении одного слоя и рейтинга R-28,5, когда поверхность покрыта снаружи и внутри.
Керамические покрытия еще не были одобрены и приняты в качестве единственного средства изоляции дома, но потребность в повышении энергоэффективности, вероятно, вынудит эти продукты выйти на передний план потребительского рынка.
Жидкая керамическая теплоизоляция — Керамическое изоляционное покрытие
Жидкие керамические покрытия серии 700
Для черных и цветных металлов
Жидкие керамические покрытия
Endura ® представляют собой наши последние достижения в технологии керамических изоляционных покрытий. Сложные керамические частицы в сочетании с запатентованными смолами и сополимерными армирующими элементами создают очень прочную структуру поверхности.Наши покрытия серии 700, наносимые посредством запатентованного процесса нанесения, обладают высокой степенью конформности и могут позволить себе:
- Высокая диэлектрическая прочность (изоляция более 6000 вольт была достигнута при толщине покрытия всего 140 микрон).
- Высокая термостойкость (до 1500 ° F)
- Повышенная твердость поверхности
- Стойкость к коррозии в солевом тумане (до 1000 часов согласно ASTM B117)
- Устойчивость к царапинам
- Тонкопленочные отложения
Доступные в широком спектре цветов, наши керамические изоляционные покрытия серии Endura 700 пользуются значительным успехом в широком спектре отраслей и областей применения, начиная от различных коммерческих продуктов, функциональных автомобильных компонентов и военного огнестрельного оружия.
Серия 700 — Процесс нанесения жидкой керамики
Для черных и цветных металлов
Обработка Иллюстрация
Наши жидкие керамические покрытия проходят следующие процессы:
Шаг 1: Удаление загрязнений с верхней поверхности и подповерхности.
Шаг 2: Запатентованное оборудование обеспечивает удаление всех загрязнений для оптимизации адгезии без нарушения размерной целостности детали.
Шаг 3: Керамические частицы, содержащие специальные запатентованные армирующие элементы, наносятся на рабочие поверхности ваших подложек.
Шаг 4: Жидкая керамика термически и химически связывается с основной подложкой с помощью запатентованного процесса связывания в вакуумной печи.
Шаг 5: Жидкое керамическое покрытие завершено.
Заполните нашу Анкету требований к покрытию
или позвоните нам
на 1.800.336.3872, чтобы просмотреть и обсудить требования вашего проекта.
Отправить требования онлайн
Другая перспектива: что нужно знать о керамическом волокне
Изоляция из керамического волокна применяется с конца 1950-х годов и может быть найдена в больших объемах, плитах, блоках и полотнах любой толщины и плотности. Первоначально он был сделан из белой глины под названием Каолин, найденной в Джорджии и Каролине.Вы не поверите, но утеплитель из керамического волокна произошел от огнеупора.
До 1980-х годов существовали компании-производители котлов, которые владели своими огнеупорными подразделениями по производству кирпича и огнеупоров для своих котлов. Вначале, при изготовлении очень плотного огнеупора из белой глины, инженеры-керамисты обнаружили, что, когда глина нагревается достаточно сильно, она становится жидкостью и иногда образует длинные волокна и маленькие шарики, называемые «дробью». Инженеры обнаружили, что, используя эти длинные волокна и дробь, они могут создать высокотемпературный изоляционный материал для применений при температурах до 3000 ° F.Эти компании увидели потребность в высокотемпературной изоляции для своих котлов, а также для сталелитейной и литейной промышленности, которая производила, например, шары пульверизатора, стальные кожухи и пластины барабана.
Понятно, что высокотемпературная изоляция находит больше применений в сталелитейной и литейной промышленности, чем в энергетике. Подрядчик или дистрибьютор огнеупорных материалов может продавать своим потребителям стали и литейным предприятиям в двадцать раз больше изоляционных материалов из керамического волокна, чем потребителям из электроэнергетики в год.
Печи и оборудование, футерованные или изолированные керамическим волокном в сталелитейной и литейной промышленности, имеют другие требования к изоляции, чем котлы и оборудование в энергетике. Все дело в температуре. Котел сжигает топливо, чтобы произвести пар или тепло, отводя или передавая печное тепло с температурой 2000 ° F на поверхности стенок трубы. Литейные заводы используют тепло печи 2000 ° F как часть производственного процесса для отжига, выпечки или плавления, в зависимости от продукта или продуктов, которые они продают.
Использование керамического волокна зависит от отрасли, в которой оно используется. В следующих разделах приведены примеры использования керамического волокна в различных отраслях промышленности.
Энергетика
В электроэнергетике котлы используются для производства пара и тепла для выработки электроэнергии, а не для производства какого-либо продукта. Использование керамического волокна локализовано и встречается в разных частях котла, например:
- Изоляционные трубы пароперегревателя, расположенные внутри пентхауса или корпуса, которые работают при температуре выше 850 ° F.Трубки и коллекторы пароперегревателя должны быть изолированы (обычно толщиной 1 дюйм), чтобы поддерживать температуру внутри пентхауса ниже 850 ° F, поскольку корпус пентхауса изготовлен из углеродистой стали.
- Изоляционные электрические турбины, вырабатывающие электричество. Они имеют температуру около 1005 ° F и должны быть изолированы, чтобы предотвратить потерю тепла.
- Для открытых огнеупорных уплотнительных коробок требуется керамическое волокно, способствующее тепловому расширению области уплотнения. Температура внутри уплотнительной коробки может достигать 2000 ° F.
Изоляция из керамического волокна используется там, где огнеупорные уплотнения нецелесообразны из-за теплового расширения трубок, окружающих область уплотнения.На фотографиях 1 и 2 керамические модули использовались вокруг контуров пароперегревателя, пронизывающих трубы водяной стенки котла.
Керамическое волокно также может использоваться вместо других, более традиционных типов изоляции, таких как плиты и одеяла из силиката кальция или минеральной ваты. На фотографиях 3–6 показаны типичные примеры использования керамического волокна вместо более традиционных типов изоляции.
Солнечная энергетика
В солнечной энергетике обогреватели используются в качестве резервной системы для выработки электроэнергии, когда нет солнца.Нагреватели имеют высокие рабочие температуры — 2000 ° F и имеют широкие стенки труб. Стенки трубок и другие открытые участки используют материалы из керамического волокна для удержания тепла.
Изоляция из керамического волокна используется на внешней стороне излучающих стен, окружающих зону горелки вспомогательного нагревателя. Бустерные нагреватели имеют диаметр до 20 футов и более и могут достигать высоты более 200 футов. Как правило, у этих нагревателей есть одна большая горелка, расположенная внизу, с радиационными трубами вокруг и над горелкой, которые создают пар для производства электроэнергии с помощью электрического генератора (точно так же, как бойлер).Количество изоляции из керамического волокна на одном нагревателе может превосходить все количества, обычно встречающиеся в обычном парогенерирующем котле.
Сталелитейная и литейная промышленность
Литейные печи облицованы не трубчатыми стенками, а изделиями из кирпича, огнеупора и керамического волокна для сохранения тепла внутри зоны печи. Это делает литейные печи (и печи) уникальными, отличными от паровых и энергетических котлов. Сталелитейная и литейная промышленность обычно используют в своем производственном процессе большую часть следующего:
- Коксовые печи используются для производства кокса (чистого углерода) в качестве топлива для печи.
- Доменные печи сжигают или плавят кокс вместе с добавками железной руды и известняка для превращения расплавленного чугуна в большие слитки.
- Плавильные печи, такие как электродуговые, вагранки, ковкие и мартеновские, используются для производства чистого чугуна или стали из холодного передельного чугуна путем извлечения всех примесей из чугуна.
- Печи для выдержки, такие как электродуговые или мартеновские, используются для хранения расплавленного чугуна или стали из перечисленных выше печей в жидком состоянии до тех пор, пока они не будут готовы к формованию слитков или изложниц (например,г., грузовые колеса).
На фотографиях выше показана печь с вращающимся подом изнутри. Шихта или детали, которые должны быть нагреты, входят в загрузочную дверцу и нагреваются по мере вращения дна печи. По мере вращения пола заряд нагревается в различных зонах нагрева и выходит через разгрузочную дверцу (не показано). Навесная стена сделана из множества слоев одеяла из керамического волокна.
Дополнительные области применения и характеристики изделий из керамического волокна
Есть много других применений керамического волокна, например, для формования вакуумным формованием или штамповки, троса для дверных набивок, сварочных одеял и керамических упрочняющих элементов.Каждый из этих специальных предметов уникален и может использоваться независимо от отрасли. Изделия из керамического волокна обладают высокими характеристиками прочности на разрыв, которые могут выдерживать физические нагрузки и вибрации, и могут использоваться для большинства применений при температуре до 2300 ° F, что особенно полезно для изоляционного материала.
В сталелитейной, литейной или энергетической промышленности изоляция из керамического волокна является жизнеспособным вариантом, потому что:
- K-значения аналогичны традиционной изоляции;
- Доступен в вариантах материала RCF, AES и low BIO;
- Температурные пределы керамической изоляции намного превышают нормальные рабочие температуры;
- Может быть сформирован в модули и съемные одеяла;
- Его можно наколоть на изоляционные штыри; и
- Не имеет прогорания связующего.
Заключение
Изоляция из керамического волокна существует уже почти 75 лет, и до сих пор остается жизнеспособным вариантом для высокотемпературных применений. Он бывает (или может быть изготовлен) любой формы или формы по мере необходимости: навалом, полосой, одеялом, бумагой и многими другими. Его корни лежат в основных материалах огнеупора; и, благодаря некоторым умным инженерам, это помогло энергетической, сталелитейной и литейной отраслям оставаться термически эффективными. Чем больше вы знаете о керамическом волокне, тем больше удивляетесь его универсальности.
Теплоизоляционные покрытия (ТИК): насколько они эффективны в качестве изоляции?
При нынешних высоких ценах на энергию и улучшении рынков механической изоляции инженеры-проектировщики и владельцы объектов все больше заинтересованы в сокращении потребления энергии за счет повышения энергоэффективности. Кроме того, владельцы предприятий вынуждены делать это таким образом, чтобы сократить часы работы ремесленников или использовать более дешевую рабочую силу. В поисках экономической эффективности растет интерес к использованию теплоизоляционных покрытий
(TIC).Если затраты на энергию останутся высокими или даже увеличатся, этот интерес, вероятно, вырастет.
Что такое изоляционные покрытия?
ТИЦ не новость. Я впервые услышал о них около 10 лет назад, и они были коммерчески доступны дольше этого времени. Один производитель ТИЦ определяет их следующим образом:
… Настоящее изоляционное покрытие — это такое покрытие, которое создает перепады температур по всей своей поверхности, независимо от того, где находится покрытие (т.е. на горячую / холодную поверхность, внутри или снаружи).
Это может быть правдой, но перепад температур может быть вызван практически любым материалом, имеющим некоторую толщину и теплопроводность, и не все эти материалы обязательно будут считаться теплоизоляционными. Обычно надежным источником подобных определений является ASTM. В то время как ASTM не имеет определения для «теплоизоляционного покрытия», ASTM C168 (стандарт терминологии изоляции) включает определение для «теплоизоляции».
теплоизоляция (n): материал или совокупность материалов, используемых для обеспечения сопротивления тепловому потоку.
Далее в C168 есть определение «покрытия».
покрытие (n): жидкость или полужидкость, которая высыхает или затвердевает с образованием защитного покрытия, подходящего для нанесения на теплоизоляцию или другие поверхности толщиной 30 мил (0,76 мм) или меньше на один слой.
Комбинирование этих двух определений — допуская, что «теплоизоляционное покрытие» не должно покрывать теплоизоляцию, но может действовать только как теплоизоляция, — дает предлагаемое определение TIC:
теплоизоляционное покрытие (n): жидкое или полужидкое, подходящее для нанесения на поверхность толщиной 30 мил (0.75 мм) или меньше на слой, который высыхает или затвердевает, одновременно образуя защитное покрытие и обеспечивая сопротивление тепловому потоку.
Поскольку Insulation Outlook — это журнал по изоляции (а опыт этого автора — в области теплоизоляции), остальная часть этой статьи будет рассматривать TIC как теплоизоляционные материалы, а не покрытия. Оценка роли TIC как покрытий будет оставлена на усмотрение экспертов по покрытиям. Кроме того, поскольку в этом журнале рассматривается механическая изоляция и ее применение, это обсуждение ограничивается TIC, выполняющими роль механической изоляции, а не изоляцией ограждающих конструкций здания.
Раннее исследование изоляционных покрытий
Этот автор впервые провел исследование ТИЦ как формы теплоизоляции около восьми лет назад, работая на бывшего работодателя. Я узнал, что в Северной Америке есть несколько разных производителей и что TIC содержат гранулированный материал, который некоторые в то время называли керамическими шариками. Я также узнал, что TIC можно наносить кистью или распылителем; и, в целом, покрытия рассчитаны на максимальную рабочую температуру 500 ° F
.
Один поставщик прислал мне образец в виде банки для супа, которая была покрыта с боков примерно четвертью дюйма сухого изоляционного покрытия.Дно банки не было покрыто. Инструкции заключались в том, чтобы налить в банку горячую воду, держа ее за края, и обратить внимание на то, что я могу продолжать держать банку, не получив ожога. В инструкциях отмечалось, что быстрое прикосновение к дну банки покажет, насколько горячим было содержимое. Я следовал инструкциям и действительно заметил, что могу держать банку для супа с покрытием бесконечно. Хотя это и не является научным доказательством, это определенно продемонстрировало, что TIC может быть эффективным изолятором, обеспечивающим защиту персонала от горячей воды.
Я также провел несколько термических анализов с использованием компьютерного кода ASTM C680 и пришел к выводу, что при толщине от одной восьмой до четверти дюйма необходимо достичь определенных термических преимуществ, особенно на поверхностях с относительно умеренной температурой до 250 ° F или около того. Однако было ясно, что для этой толщины потребуется несколько слоев, примерно по 20 мл / слой, поэтому любая потенциальная экономия труда от использования TIC была значительно снижена. Я также заметил, что всего несколькими слоями потери тепла можно уменьшить как минимум на пятьдесят процентов по сравнению с голой поверхностью.Существенное снижение потерь тепла может быть достигнуто на поверхностях с температурой до 500- ° F (хотя следует помнить, что обычная изоляция обычно обеспечивает снижение потерь тепла не менее чем на девяносто процентов при толщине всего в один дюйм).
Что сегодня на рынке?
Для этой статьи я просмотрел литературу и техническую информацию, доступную в Интернете, а также из других источников. На веб-сайте одной компании содержится полезная техническая информация о продукте, который они классифицируют как керамическое покрытие, поскольку оно содержит керамические шарики.Он дает теплопроводность 0,097 Вт / м — ° K (0,676 БТЕ-дюйм / ч-фут2 — ° F) при температуре 23 ° C (73,4 ° F). Для сравнения, теплопроводность силиката кальция, блока ASTM C533 типа I, составляет 0,059 Вт / м — ° K (0,41 БТЕ-дюйм / ч-фут2 — ° F) при 38 ° C (100 ° C). ° F), что на сорок процентов ниже при более высокой средней температуре. Похоже, что это конкретное керамическое изоляционное покрытие не так хорошо изолирует, как силикат кальция.Тем не менее, теплопроводность, безусловно, могла бы соответствовать определению, предложенному выше для «теплоизоляционного покрытия», особенно если бы оно было нанесено в несколько слоев. Теплопроводность оказывается достаточно низкой, чтобы действовать как изоляционный материал с достаточной толщиной.
Я был разочарован в своих попытках получить более подробную техническую информацию, которую проектировщик мог бы использовать для проектирования системы изоляции, например, несколько пар данных средней температуры-теплопроводности и поверхностного излучения.Типичные проблемы, с которыми я столкнулся при поиске такой технической информации, один производитель сослался на тест для определения теплопроводности от воздействия источника тепла 212 ° F, отметив следующее:
… открытие показало, что теплопередача была существенно снижена в условиях испытаний с 367,20 БТЕ, измеренных на голом металле, до 3,99 БТЕ на поверхности металла [покрытой продуктом].
Без указания значений теплопроводности, полученных в результате этих испытаний, это утверждение оставляет читателю больше вопросов, чем ответов.
- Какой была температура горячей поверхности?
- Какова была температура поверхности холодной стороны?
- Какой была толщина TIC?
- Какая процедура испытаний использовалась?
В литературе по этому конкретному продукту указывается «Рейтинг изоляции с коэффициентом К» 0,019 Вт / м — ° K (0,132 БТЕ-дюйм / час-фут2- ° F). Это значение примерно в пять раз меньше, чем у других упомянутых выше TIC, во что трудно поверить.
Литература другой компании, по продукту которой я не смог найти технической информации, в основном говорит об истории компании и квалифицированных экспертах, которые помогут дизайнерам определить покрытия компании.Хотя я не сомневаюсь, что у компании есть технические эксперты, им было бы полезно предоставить потенциальным пользователям своих продуктов TIC достаточную техническую информацию для разработки. Как минимум, эта информация должна включать несколько значений теплопроводности при соответствующих средних температурах. В качестве альтернативы в литературе должны быть указаны значения теплопроводности при нескольких рабочих температурах для нескольких толщин, а также поверхностная эмиттанс. Разработчик изоляции не может создать проект без такой технической информации.
Что касается трудозатрат, необходимых для установки, один поставщик сообщил, что бригада из трех маляров может нанести 3 000 квадратных футов 20-миллиметрового покрытия TIC в час или 1000 квадратных футов за час рабочего времени. Это впечатляет, если не учесть, сколько труда может потребоваться для нанесения всех необходимых слоев. Для нанесения общей толщины в одну восьмую дюйма, для чего потребуется около шести слоев, ожидаемая производительность составит около 167 квадратных футов за час рабочего времени. При толщине в четверть дюйма, на которую потребуется около двенадцати слоев, производительность труда составит около 83 квадратных футов в час.Эти расчеты производительности и затраты, связанные с этой производительностью, основанные на нормах оплаты труда местных маляров, следует сравнить с расчетами для обычной теплоизоляции (что выходит за рамки данной статьи).
Что нужно инженерам и проектировщикам для проектирования системы изоляции?
Несколько производителей TIC упомянули, что в их материалах используются отражающие поверхности с низким коэффициентом излучения, и заявили, что их характеристики невозможно предсказать с использованием стандартных методик расчета.Однако для инженера-конструктора или другого проектировщика системы теплоизоляции очень важно иметь эту информацию. Как правило, для теплового расчета (т. Е. Для определения необходимой толщины изоляции) проектировщику требуется кривая теплопроводности (или минимум три средних температуры минус пары теплопроводности) и доступная толщина. Чтобы гарантировать правильное применение, разработчик также должен указать максимальную и минимальную температуру использования. Наконец, если изоляция должна быть оставлена без оболочки, что должно быть в случае с TIC, проектировщику потребуется поверхностная излучательная способность.
Обладая этой информацией, проектировщик должен быть в состоянии определить необходимую толщину изоляции для конкретной ориентации, размера трубы (если применимо), температуры поверхности трубы или оборудования, температуры окружающей среды и скорости ветра. С обычной изоляцией разработчик может использовать такой инструмент, как 3E Plus® (его можно бесплатно загрузить в Североамериканской ассоциации производителей изоляционных материалов на сайте www.pipeinsulation.org). Независимо от выбора инструмента для проектирования, данные о теплопроводности и значениях поверхностного излучения потребуются для проектирования для применения на горячей или холодной поверхности.
Для применения при температуре ниже окружающей среды, в дополнение к информации, указанной выше, проектировщику потребуется паропроницаемость и влагопоглощение материала. Дизайнер должен быть уверен, что конструкция предотвратит миграцию влаги в TIC, а затем на охлаждаемую поверхность.
Где лучше всего использовать теплоизоляционные покрытия?
Чтобы определить, где лучше всего использовать TIC, автор провел несколько анализов потерь тепла с использованием данных 3E Plus и данных теплопроводности, предоставленных одним из производителей.Чтобы дать TIC преимущество в сомнениях, я использовал постоянную теплопроводность 0,019 Вт / м — ° К (0,132 БТЕ-дюйм / час-фут2 — ° F), меньшее из двух значений, упомянутых выше. У меня нет значений теплопроводности при температурах, отличных от предполагаемого среднего значения 75 ° F, поэтому я предположил, что теплопроводность TIC увеличивается на один процент на каждые 10 ° F повышения средней температуры, что приблизительно верно для силиката кальция. . Кроме того, для защиты персонала я принял максимально допустимую температуру поверхности 160 ° F, а не традиционные 140 ° F, потому что последнее предполагает использование изоляционного материала с металлической оболочкой (а не без оболочки).Как мы знаем, чугун имеет высокую температуру контакта, а это означает, что при данной температуре тепло передается человеческому телу быстрее, чем от материала с низкой температурой контакта. Наконец, я предположил, что TIC имеет поверхностную излучательную способность 0,9, что упрощает изоляцию для защиты персонала, чем использование низкой поверхностной излучательной способности. Я считаю, что это, вероятно, хорошая ценность для использования, хотя, похоже, это противоречит некоторым производителям TIC, которые приписывают характеристики своего продукта сильно отражающей поверхности.
Что показали мои расчеты для защиты персонала при этих предположениях? Использование толщины TIC в диапазоне 0,20 дюйма (т. Е. Десять слоев по 20 мил на слой) на трубе с номинальным размером трубы (NPS) 350 ° F восемь дюймов при температуре окружающей среды 90 ° F и скорости ветра 0 миль в час. , Я мог получить температуру поверхности менее 160 ° F. Таким образом, с достаточным количеством слоев на трубе 350 ° F можно было обеспечить защиту персонала.
Я также оценил TIC для контроля конденсации на поверхности ниже уровня окружающей среды и пришел к выводу, что на восьмидюймовом трубопроводе NPS 60 ° F при относительной влажности воздуха 90 ° F при относительной влажности воздуха восемьдесят пять процентов при скорости ветра 0 миль в час, я может предотвратить конденсацию с 0.Общая толщина 44 дюйма (т. Е. Двадцать два слоя по 20 мил на слой). Однако для того, чтобы TIC был эффективным для контроля конденсации на линии 50 ° F, вероятно, потребуется минимум пять восьмых дюйма или тридцать слоев. Следовательно, эта толщина для TIC в приложении для контроля конденсации может быть недопустимой с точки зрения общих затрат на рабочую силу.
Одним из потенциальных преимуществ TIC над традиционной изоляцией может быть использование на поверхности 250 ° F или ниже, где коррозия под изоляцией (CUI) может быть проблемой с традиционной изоляцией.Во-первых, потребуется всего несколько слоев (вероятно, от шести до восьми), чтобы обеспечить температуру поверхности менее 160 ° F. Если предположить, что TIC может быть эффективным погодным барьером, он вполне может иметь необходимую изоляцию. значение для обеспечения защиты персонала и одновременного предотвращения CUI на поверхностях примерно до 250 ° F .
Кроме того, если у проектировщика есть поверхность ниже окружающей среды, которая требует изоляции для контроля конденсации, и эту поверхность трудно изолировать обычными средствами, то TIC вполне может оказаться наиболее экономичным средством изоляции этой поверхности, поскольку пока его температура выше 60 ° F или около того (т.е. не слишком холодно). Однако проектировщику необходимо оценить общую стоимость обоих, включая трудозатраты, необходимые для нанесения необходимого количества слоев TIC для обеспечения контроля конденсации.Только тогда он или она узнает, какое изоляционное решение — обычная изоляция или TIC — более рентабельно.
Какие мероприятия по стандартизации запланированы?
Комитет ASTM по теплоизоляции, C16, проведет первое заседание рабочей группы на своем следующем полугодовом заседании в Торонто, Онтарио, Канада, в конце апреля этого года. Целевая группа сосредоточится на разработке метода испытаний для TIC, в частности, для использования в механических приложениях. Это собрание целевой группы должно оказаться полезным, поскольку оно даст заинтересованным членам ASTM возможность оценить потребности в тестировании TIC и способность существующих методов ASTM удовлетворить эти потребности.
С точки зрения существующих методов испытаний, ASTM C177, устройство с защищенной горячей плитой, обычно используется для определения свойств теплопередачи механических изоляционных материалов. Возможно, он не идеально подходит для оценки тепловых характеристик тонкого TIC, поскольку он имеет толщину всего от одной восьмой до четверти дюйма и зажат между пластинами. Отсутствие поверхности, подверженной воздействию окружающей среды, исключает возможность получения каких-либо преимуществ от излучения поверхности, которые мог бы иметь этот новый тип изоляции.
Метод испытания трубы, ASTM C335, может идеально подходить для этой задачи, потому что есть поверхность, подверженная воздействию окружающей среды, и он просто измеряет тепло, необходимое для поддержания постоянной температуры моделируемой трубы. Этот метод испытаний сам по себе не учитывает толщину материала, и в этом нет необходимости. Вы получаете то, что измеряете. Результаты могут быть выражены как коэффициент теплопроводности, теплопроводности или теплопроводности, в зависимости от того, как вы набираете числа.Поскольку соответствующий метод испытаний уже существует, возможно, нет необходимости разрабатывать новый метод испытаний для оценки тепловых характеристик TIC. Однако я оставлю эту рекомендацию этой новой целевой группе ASTM.
Что нужно от производителей ТИЦ
Чтобы их продукты были указаны для использования в механических приложениях, производители TIC должны предоставить основную конструктивную информацию о продуктах. Кроме того, любая техническая информация TIC должна быть подтверждена сертифицированными отчетами об испытаниях, доступными по запросу владельцем или архитектурно-инженерной (A / E) фирмой, выполняющей проектирование.Инженерам-проектировщикам требуется подробная информация по инженерному проектированию продуктов, которые они намереваются использовать. Специалисты по проектированию, независимо от того, работают ли они на владельца объекта или на фирму, занимающуюся торговлей и электричеством, не могут просто делегировать проект изоляции производителю материала. Инженерам-конструкторам платят за инженерное проектирование. Они и их фирма несут юридическую ответственность за точность этого дизайна. Чтобы управлять выходными данными проекта, они должны контролировать как входные данные проекта, так и методологию вычислений.
Если некоторые производители TIC обеспокоены тем, что использование теплопроводности для их продуктов вводит в заблуждение, они должны предоставить данные о теплопроводности для разной толщины при разных рабочих температурах.Я считаю, что эти данные могут быть точно получены с использованием ASTM C335 для температур выше окружающей среды. Большая открытость со стороны производителей TIC в отношении характеристик своей продукции приведет к большему уважению со стороны дизайнерского сообщества и владельцев / операторов промышленных объектов. Из этой открытости и уважения — и продемонстрированных тепловых характеристик — последует принятие продуктов TIC, а затем спецификации могут включать TIC для подходящих приложений.
Выражение признательности: автор поговорил с рядом технических специалистов, чтобы узнать их мнение и точку зрения на эту статью.Он благодарен за их помощь.
Примечание редактора. Мнения и информация, которыми поделился автор в предыдущей статье, принадлежат ему и не подтверждены NIA.
Рисунок 1
Нанотехнологии разработали теплоизоляционное покрытие поверх трубы.
Изображение предоставлено Industrial Nanotech, INC.
Рисунок 2
Нанотехнологии разработали теплоизоляционное покрытие текстильного производства.
Изображение предоставлено Industrial Nanotech, INC.
Разница между изоляционными покрытиями Syneffex ™ и керамическими покрытиями
Не случайно лидеры устойчивого развития в более чем 60 странах мира выбирают термобарьерные покрытия для изоляции как технологического оборудования, так и ограждающих конструкций зданий. Керамические покрытия, изобретенные в 20 веке, были тогда новой идеей, и изоляция с помощью покрытия стала популярной, потому что ее было просто и экономично наносить на все типы оборудования и поверхностей.
Перенесемся в наши дни. Так же, как компьютеры, смартфоны, автомобили, самолеты и лекарства, с середины 1900-х годов технологии изоляционных покрытий развивались семимильными шагами. Технология Syneffex ™ является довольно инновационной и отличается от покрытий прошлого века, а усовершенствования продуктовой линейки обеспечивают превосходную изоляцию, а также множество дополнительных экологических преимуществ. Когда руководители предприятий и предприятий узнают о нас, они предпочитают нас керамическим покрытиям и даже более старым вариантам из стекловолокна и минеральной ваты для своих повседневных потребностей в области изоляции и экологичности.
Если у вас есть корпоративные цели в области устойчивого развития, направленные на снижение потребления энергии, снижение выбросов парниковых газов и сокращение углеродного следа, вы будете очень рады узнать больше о достижениях 21 века в области теплоизоляционных покрытий. Достижения в области нанотехнологий привели к прорывам в технологиях нанесения покрытий, которые привели к впечатляющим устойчивым результатам.
Отличаются ли покрытия Syneffex ™ и керамические покрытия?
Да, действительно.Полностью.
Нам часто задают этот вопрос, и совершенно понятно, что одну технологию «изоляционной краски» можно спутать с другой. Но так же, как ваш раскладной телефон 1995 года может позволить вам разговаривать с кем-то вроде вашего смартфона Galaxy 2016 года — легко увидеть, что они совершенно разные, и один из них намного более продвинутый, чем другой.
В области покрытий инновации не так очевидны, как появление нового экрана Retina. Большая часть достижений скрыта в химии и физике… в способах взаимодействия молекул друг с другом, с субстратом и влагой.Давайте посмотрим на ключевые преимущества термобарьерных покрытий Syneffex ™ по сравнению с более старой технологией керамических покрытий.
1. ВНЕШНИЙ ВИД
Одно из первых отличий — это внешний вид. Керамические покрытия обычно бывают белыми или имеют светлый оттенок. Это большая причина того, что они, как правило, белые (см. Пункт 3).
Покрытия
Syneffex ™ прозрачны, за исключением EPX, и основной причиной этого является большой размер частиц в этой формуле с наддувом.Clear дает вам возможность видеть поверхность через покрытие, что является огромным подспорьем как для труб и оборудования (визуальный осмотр на предмет коррозии через покрытие), так и для зданий (изоляция без потери цвета или красоты архитектуры).
Важно отметить, что у нас также есть белый (окрашиваемый) или серый вариант в нашем EPX-покрытии Powerhouse. Но белый цвет только визуальный, а не изолирующий.
2. ТОЛЩИНА
Когда вам нужно наносить покрытие через распылительную систему — тонкое есть внутрь, а толстое — не очень.Термобарьерные покрытия Syneffex ™ наносятся на толщину от 4 мил (прозрачные покрытия) до 10 мил (EPX) и легко распыляются через стандартный распылитель краски (прозрачные покрытия) или текстурный распылитель (EPX). Никаких засорений и разочарований из-за необходимости останавливать то, что вы делаете, чтобы разобраться с толстой системой.
Керамические покрытия обычно намного толще и обычно наносятся с толщиной слоя около 20 мил. Сложнее пройти стандартный опрыскиватель. Это также влияет на уровень покрытия на галлон в стандартном приложении.(Обычно для нанесения покрытия требуется большее покрытие, чем при использовании более тонких термобарьерных покрытий).
3. ОТРАЖЕНИЕ ОТ ТЕПЛОВОЙ ИЗОЛЯЦИИ
Керамические покрытия 20-го века в основном используют керамические микросферы, также известные как микроскопические стеклянные шарики, для улавливания воздуха, чтобы попытаться изолировать, но хорошо известно, что большая часть их «изолирующей» способности связана с отражением солнца от белого. поверхность. Ага! Вот почему они обычно белые.
Их часто используют в качестве белых кровельных покрытий в теплом климате, потому что белое отражающее покрытие поможет сохранить прохладу в здании, но способствует холодным зимним температурам, а белое отражающее покрытие может фактически увеличить счета за отопление, сводя на нет выгоду в более жаркие месяцы.Это называется «тепловым штрафом». В промышленных условиях на трубах и резервуарах значительная толщина, необходимая для достижения базовых уровней производительности, приводит к тому, что затраты на применение и материалы существенно увеличивают время, необходимое для окупаемости продукта в виде реальной экономии энергии в долларах … что, в конце концов, вот в чем суть теплоизоляции.
Термобарьерные покрытия 21 века от Syneffex ™ работают как настоящий изолятор. Так же, как толстая изоляция на чердаке или на ваших трубах — они напрямую уменьшают теплопередачу — таким образом, одинаково хорошо изолируют в любое время года как в помещении, так и на улице.Это потому, что они уменьшают теплопередачу независимо от того, в каком направлении он движется (как и другие настоящие изоляционные материалы!).
Вот почему, когда руководители предприятий и предприятий пробуют наши покрытия — и да, иногда они думают: «О, это, должно быть, другой тип отражающей керамики», они приятно удивляются невероятной экономии энергии и снижению температуры поверхности, которую они видят с помощью всего лишь одного несколько тонких слоев наших покрытий. В технологии Syneffex ™ используется запатентованная наночастица Hydro-NM-Oxide, структура которой препятствует передаче тепла, а также отталкивает влагу.
4. МНОЖЕСТВЕННЫЕ ПРЕИМУЩЕСТВА
Керамические покрытия 20-го века, как правило, имеют одно назначение, выполняя одно, а не другое. Наши клиенты говорят нам, что они очень рады испытать многочисленные решения, которые предлагают наши термобарьерные покрытия. Мы делаем больше, чем они могли себе представить.
Помимо теплоизоляции для экономии энергии и снижения температуры поверхности, они…
- Предотвращение коррозии и коррозии под изоляцией (CUI)
- Устойчивы к росту плесени и грибка
- Обеспечивают защиту от вредных УФ-лучей
- Обладают исключительной стойкостью к брызгам кислот, щелочей и топлива (EPX)
- Можно использовать до 400F / 204C
- Чрезвычайно влагостойкие, но при этом дышащие
5.СООТВЕТСТВИЕ — ЗАПАТЕНТОВАН против НЕПАТЕНТОВАННЫХ
Мы гордимся нашим строгим контролем качества. Поскольку мы разработали нашу запатентованную технологию с ведущими учеными, производим ее на предприятии, сертифицированном по стандарту ISO 9001, и продаем только под нашим корпоративным брендом, вы всегда будете знать, что получаете, когда покупаете продукт Syneffex ™.
Возможно, этого не произойдет с изобилием керамических покрытий на рынке. Они продаются под разными торговыми марками разными компаниями, и, как следствие, могут иметь разные характеристики продукта для продукта.
Шаг в 21 век — присоединяйтесь к тем, кто открыл для себя лучшее
Кто уже открыл термобарьерные покрытия 21 века? Многие компании со всего мира, от крупных международных аэропортов, использующих их для повышения энергоэффективности, до всемирно признанных брендов в производстве и производстве продуктов питания и напитков. Даже многовековые производственные компании использовали покрытия Syneffex ™ для решения давних проблем с повреждением изоляции и увеличением затрат на электроэнергию, реализуя проекты устойчивого развития во многих странах для экономии энергии и снижения выбросов углекислого газа.
Они могли выбрать кого угодно, они выбрали нас.
Что могут сделать для вас термобарьерные покрытия 21 века?
В первую очередь, наши клиенты обычно хотят остановить большие утечки энергии, такие как:
— Паровые трубы , энергетическая супермагистраль завода. Мы можем легко изолировать их (просто нанесение распылением без простоев), а также защитить их от коррозии и уберечь сотрудников от ожогов.
— Любое другое горячее технологическое оборудование или области, требующие изоляции, до 400F / 204C, являются основными областями, где вы хотите рассмотреть возможность использования термоизоляционных покрытий для изоляции.
— Емкости для обработки или хранения, печи, чаны или плиты, теплообменники, красильные машины, сушилки и т. Д.
Промышленные заказчики обычно сообщают об экономии энергии от 10% до 25% или более , с окупаемостью в течение 6–18 месяцев и постоянной эквивалентной окупаемостью инвестиций в течение 5–10 лет или более при стабильной производительности и без снижения производительности.
Здания — еще одна область, в которой наши покрытия обладают мощным и экономичным эффектом. Изолируйте световые люки, чтобы уменьшить блики, потерю или теплоотдачу, а также вредное ультрафиолетовое излучение, с помощью простого напыляемого покрытия.Точно так же вы можете легко повысить энергоэффективность крыши, стены или потолка, будь то кирпич, дерево, бетон или металл, сэкономив ваше время и деньги, а также обеспечив ключевую устойчивость к плесени и преимущества «оставаться чистыми».
Заказчики зданий обычно сообщают об экономии энергии от 20% до 40% на расходах на отопление и охлаждение с окупаемостью через 3-5 лет. И, конечно же, такая же постоянная окупаемость инвестиций в течение 5–10 лет или более при неизменных тепловых характеристиках.
Discovery… нас открывают ежедневно.За последнее десятилетие мы продали более чем в 60 странах. За последнее десятилетие в новых и старых отраслях промышленности мы обнаружили, что по-прежнему существуют общие проблемы, которые не решаются изоляцией 20-го века, такой как стекловолокно или керамика, поэтому они отправляют наши покрытия по всему миру, приземляются на заводах из Китая и других стран. по всей Азии в Европу, Африку, Южную Америку и да, по всем США… с севера на юг, с востока на запад.
Мы ОЧЕНЬ рады помочь вам начать работу с изоляцией, которой вы можете доверять долгие годы.
Первый шаг — это общий обзор нашего ассортимента продукции, чтобы определить области, в которых вы хотите изолировать свое оборудование или здания.
Вы можете увидеть таблицу наших продуктов и их использования здесь
На этой странице вы увидите ссылку на нашу форму запроса А, где вы можете немного рассказать нам о своих потребностях, и мы отправим вам полный отчет с анализом затрат / выгод, соответствующими тематическими исследованиями и продуктом. данные для вашего обзора.
Итак, зачем еще ждать? Присоединяйтесь к тем, кто использует изоляцию нового поколения и пожинает плоды!
Сильно сжимаемые и анизотропные пластинчатые керамические губки с превосходными теплоизоляционными и акустическими характеристиками
Подготовка губок SAC
Процесс изготовления и концепция конструкции анизотропных пластинчатых губок SAC показаны на рис. 1a, b. По сравнению с предыдущими методами изготовления керамических аэрогелей 22,28,32 , наш метод изготовления прост и масштабируем (рис.1в). Процесс изготовления губок SAC в основном включает три процедуры: приготовление золь-гелевого раствора поли (винилового спирта) (ПВС) -TEOS-AlCl 3 , формование золь-гелевого раствора с раздувом и прокаливание асфальтобетона. прядение PVA-SiO 2 –Al 2 O 3 композитных (PSAC) губок (дополнительный рис. 1).
Рис. 1: Приготовление SiO 2 –Al 2 O 3 композитные керамические губки (губки SAC).
a Принципиальная схема процесса конструирования и приготовления губок SAC. b Схема, демонстрирующая высокую сжимаемость губок SAC. Губки SAC обладают анизотропными механическими свойствами и высокой сжимаемостью благодаря уникальной пластинчатой структуре. c Фотография большого образца губки SAC, демонстрирующая масштабируемость метода приготовления. d Фотография типичной круглой губки SAC диаметром 16 см. e Фотография, показывающая квадратную губку SAC, вырезанную из большого образца в d .Масштабная линейка и , 1 см. На вставке в правом верхнем углу — фотография слоя микрофибры, отслаивающегося от квадратной губки SAC. f Фотография образца кубической губки SAC, полученная путем наложения нескольких квадратных листов губки SAC. Это показывает, как можно отрегулировать толщину пластинчатой губки SAC. Масштабная линейка f , 1 см.
В нашей работе ПВС использовался в качестве вещества для повышения клейкости для TEOS и AlCl 3 для ускорения процесса гелеобразования, а также использовался в качестве шаблона для формирования микроволокон во время процесса выдувного формования (дополнительный рис.2 и дополнительное обсуждение). ТЭОС гидролизовали при катализе H 3 PO 4 в прядильном растворе, а взаимодействия между PVA, TEOS и AlCl 3 исследовали с помощью инфракрасных спектров с преобразованием Фурье и 27 Al, 29 Анализ спектров ядерного магнитного резонанса (ЯМР) Si (дополнительный рисунок 3, дополнительный рисунок 4 и дополнительное обсуждение). Мы можем быстро получить прозрачные и прядильные растворы, добавив немного AlCl 3 в растворы, потому что AlCl 3 также может служить кислотным катализатором, способствующим гидролизу TEOS (дополнительный рис.5 и дополнительное обсуждение). Как показано на дополнительном рис. 6, прядильные растворы с некоторым количеством AlCl 3 становятся прозрачными через 15 минут, тогда как раствор предшественника SiO 2 без AlCl 3 остается в эмульсионном состоянии через 3 часа. Следовательно, добавление AlCl 3 может значительно сократить время приготовления прядильных растворов.
Губки PSAC демонстрируют пластинчатую структуру (дополнительные рис. 7 и 8), а микроволокна в губках PSAC имеют средний диаметр 4.8 мкм (дополнительный рис. 9а). Губки SAC были получены путем прокаливания на воздухе предварительно формованных губок PSAC для удаления остаточных органических компонентов (рис. 1d). После прокаливания пластинчатая структура губок может быть сохранена, а диаметр микроволокон в губках SAC будет значительно уменьшен до ~ 2,7 мкм (дополнительный рис. 9b). Приготовленные губки SAC были исследованы с помощью рентгеновской фотоэлектронной спектроскопии (XPS) (дополнительный рисунок 10), и характеристические пики, соответствующие Al 2p , Si 2p3 и Si 2s , могут быть отнесены к тетраэдрическому Al- легированная структура кремнезема.Пик при 120 эВ может быть отнесен к Al 2s из-за существования альфа Al 2 O 3 .
Мы также изготовили губки SiO 2 без добавления AlCl 3 в раствор прекурсора кремнезема (дополнительные рисунки 11–15). Хорошо известно, что губки, полученные прямым прядением, имеют неупорядоченную структуру, которая обычно обеспечивает плохое сопротивление сжатию. При добавлении определенного количества AlCl 3 к прядильному раствору получаются губки с анизотропной пластинчатой структурой и множеством уложенных друг на друга слоев микроволокон (рис.1). Одиночный слой микроволокна можно отделить от блока губки SAC (рис. 1e и дополнительный фильм 1), и этот слой окажется прозрачным (дополнительный рис. 16). Кроме того, губки SAC могут быть разрезаны на различные формы и сложены до желаемой толщины благодаря слоистой структуре (рис. 1e, f). Мы также продемонстрировали, что губка SAC после впитывания воды демонстрирует характеристики «гелеобразного состояния». Как показано на дополнительном рис. 17 a, b, когда губка впитывает воду, она превращается в гель.Результаты реологических испытаний показали, что модуль накопления постоянен и больше модуля потерь в диапазоне угловых частот 0,5–200 рад / с –1 (дополнительный рис. 17c).
Морфология губок SAC
На рис. 2а показан белый блок губки SAC. Случайное распределение волокон можно визуализировать, если смотреть сверху на губку из SAC (рис. 2b, c), а ламеллярную структуру и ориентированное распределение волокон можно увидеть в поперечном сечении губки из SAC (рис.2г, д). Слоистая структура губок САК также хорошо видна на рис. 2е. Энергодисперсионный спектр и изображения элементарного картирования показывают, что губки SAC в основном содержат O, Si и Al (рис. 2g и дополнительный рис. 18). Эти элементы равномерно распределены по микроволокнам. Наша губка SAC легкая, что было продемонстрировано использованием тычинок мума Armeniaca для ее поддержки (рис. 2h). Плотность губки SAC может составлять всего 10 мг / см -3 , что сопоставимо с плотностью других неорганических аэрогелей 22,25 .Подготовленные губки SAC можно разрезать на различные желаемые формы, такие как пятиконечная звезда, круг, треугольник и даже английские буквы, например, «T», «H» и «U» (рис. 2i).
Рис. 2: Микроструктура губок SAC.
a Фотография губки SAC. Масштабная линейка a , 1 см. b Изображение губки SAC на сканирующем электронном микроскопе. Масштабная линейка в b , 50 мкм. c Увеличенное изображение губки SAC на сканирующем электронном микроскопе. Масштабная линейка c , 5 мкм. d СЭМ-изображение поперечного сечения губки SAC. Масштабная линейка d , 500 мкм. e Увеличенное СЭМ-изображение поперечного сечения губки SAC. Масштабная линейка в и , 50 мкм. f Фотография, показывающая пластинчатую структуру губок SAC. г СЭМ-изображение микроволокна в губке SAC и соответствующие изображения элементарного картирования Si, Al и О. Масштабная полоса в г , 5 мкм. h Фотография, на которой изображена губка SAC ( ρ = 13 мг · см −3 ), помещенная на тычинку мума Armeniaca, чтобы показать ее легкий вес.Масштабная линейка х ,1 см. i Фотография губок SAC различной формы.
Гибкость и сжимаемость губок SAC
Мы качественно изучили гибкость и механическую сжимаемость губок SiO 2 и губок SAC, сжав их с помощью металлического блока массой 370 г, как показано на рис. 3. Две губки могут быть сжатым до деформации более 80% благодаря своей высокой гибкости и пористости. Однако губка SiO 2 показывает плохую сжимаемость, и деформация не может полностью восстановиться (рис.3а). Удивительно, но губка SAC полностью восстанавливает свою первоначальную форму без очевидных изменений размеров после сброса давления (рис. 3b и дополнительный ролик 2), что свидетельствует о ее характеристиках высокой сжимаемости. Обратите внимание, что губка PSAC не показала такого же эластичного восстановления, как губка SAC, что может быть результатом мягкости микроволокон PSAC (дополнительный рис. 19).
Рис. 3: Гибкость и механическая сжимаемость губок SiO 2 и SAC.
a Фотографии губки SiO 2 до сжатия, во время сжатия и после освобождения. b Фотографии губки SAC до сжатия, во время сжатия и после отпускания. c Фотографии, демонстрирующие гибкость губок SAC. Схемы в правом верхнем углу фотографий используются для демонстрации складывания и развертывания образцов. Масштабная линейка c ,5 см. Атомистические модели волокна d SiO 2 и волокна e SAC. f Кривые напряжение-деформация из молекулярно-динамического моделирования волокон SiO 2 и волокон SAC при одноосном растяжении.
Анизотропная структура губок SAC также ответственна за их анизотропную сжимаемость. Чтобы проверить связь между структурой и анизотропной сжимаемостью, мы дополнительно сжали губки SAC в направлении x (параллельно сложенным слоям). Губки SAC также можно сжать с деформацией> 80%, но полностью восстановить форму невозможно (дополнительный рис. 20). Это явление значительно отличается от явления, наблюдаемого при сжатии губок SAC в направлении z (перпендикулярно слоям, уложенным друг в друга) (рис.3б). Значительно различное сжатие губок SAC в двух ортогональных направлениях показывает, что губки SAC обладают уникальными анизотропными механическими свойствами, которые являются результатом анизотропной ламеллярной структуры; многие другие типы губчатых материалов с анизотропной структурой также демонстрируют подобное поведение. 3,34,35,36 . Кроме того, губки SAC демонстрируют отличную гибкость, что было продемонстрировано при складывании и раскладывании губок SAC (рис. 3c, дополнительный рис.21 и дополнительный фильм 3).
Механические свойства волокон SiO 2 и волокон SAC были исследованы методом молекулярной динамики (МД) (см. Подробности в дополнительных примечаниях). Моделирующие структуры из волокон SiO 2 и SAC-волокон размером 10 × 10 × 20 нм были построены и растянуты вдоль оси z (рис. 3d, д). На рис. 3f показаны кривые растяжения двух образцов. По результатам установлено, что модули Юнга ( E ) волокон SiO 2 и волокон SAC равны 142.0 ГПа и 168,6 ГПа соответственно. Предел прочности на разрыв волокон SiO 2 составляет 13,8 ГПа, а соответствующая деформация растяжения составляет до 16,8%, что демонстрирует превосходную гибкость. Когда добавляется фаза Al 2 O 3 , волокна SAC все еще обладают пределом прочности на разрыв 11,6 ГПа (что соответствует деформации при растяжении 12,1%), что указывает на то, что волокна SAC также обладают хорошей пластичностью. Таким образом, моделирование методом МД предполагает, что волокна SAC демонстрируют более высокий модуль упругости, чем волокна SiO 2 , что может объяснить, почему губки SAC обладают лучшей упругостью при сжатии.Кроме того, волокна SiO 2 и волокна SAC обладают сопоставимой пластичностью и гибкостью.
Усталостное сопротивление сжатию губок SAC
Для дальнейшего изучения сжимаемости губок SAC мы количественно изучили их поведение при сжатии с помощью универсальной испытательной машины (дополнительный фильм 4). На рис. 4а показаны фотографии испытания на сжатие. На кривой «напряжение – деформация» при нагружении видны три характерных участка (рис.4б). Имеется стадия линейной упругой деформации при деформации <20%, что свидетельствует об упругом изгибе микроволокон SAC. Возникает стадия плато, которая длится до тех пор, пока деформация не достигнет 65%, что можно объяснить сжатием пространства между слоями микрофибры. Когда деформация превышает 65%, может наблюдаться нелинейный режим с резко повышенным напряжением, что является следствием уплотнения губок ПАВ. Наблюдаемые явления на кривых напряжения-деформации сжатия аналогичны явлениям, описанным для других губчатых материалов 3,28,29,37 .Максимальная деформация может достигать 80% при приложенном напряжении 13,5 кПа, что свидетельствует о высокой сжимаемости губок SAC (рис. 4b). Кроме того, губки SAC с разной плотностью демонстрируют разную механическую прочность на сжатие (дополнительные рисунки 22 и 23). Обратите внимание, что плотность исходных губок составляет 10 мг / см −3 . Мы регулировали плотность, сжимая губки до определенной толщины, и получали губки с разной плотностью.
Рис. 4: Механические свойства губок SAC при сжатии.
a Фотографии испытаний на многоцикловое сжатие. b Кривые напряжение-деформация при сжатии во время циклов нагружения-разгрузки с различной максимальной деформацией. c Кривые деформации сжатия при максимальной деформации 50% и различном количестве циклов. d Коэффициент потерь энергии △ U / U губок SAC при разном количестве циклов. e Максимальное сохранение напряжения в течение 600 циклов при максимальной деформации 50%. f Коэффициент Пуассона губок SAC по сравнению с деформацией.СЭМ-изображения на месте губок SAC g, до сжатия, h во время сжатия и i после выпуска. Эллипсы в h показывают соединения внахлест между волокнами. Масштабные линейки г — и , 50 мкм. j Схема, показывающая морфологические изменения микроволокон в губках SAC во время цикла сжатия.
Предыдущие исследования предполагают масштабный закон E / E s ~ ( ρ / ρ s ) 3 (где свойства объемных составляющих твердых тел обозначены индексом «s» ) для клеточных материалов, состоящих из слабо взаимодействующих связок 38 .Здесь мы имеем ρ s = 2,6 г см −3 для SiO 2 -Al 2 O 3 керамика и ρ в диапазоне 10–30 мг см — 3 для губок SAC. Вводя E s = 168,6 ГПа для волокон SAC, полученных из МД-моделирования, закон масштабирования предполагает, что наши губки должны иметь модуль упругости от ~ 8 кПа до 130 кПа, что сопоставимо с тангенциальными модулями наших губок из Кривые растяжения на рис.4b.
Мы провели многоцикловые испытания на сжатие, чтобы оценить сжимаемость и сопротивление усталости при сжатии губок SAC (рис. 4c). Губки SAC могут выдержать 600 циклов усталости нагружения-разгрузки при максимальной деформации 50% при минимальной скорости нагружения 100 мм -1 . Губки SAC очень быстро упруго восстанавливаются, несмотря на высокую скорость загрузки-разгрузки. Кроме того, кривые «напряжение-деформация» не претерпели очевидных изменений после 600 циклов, показывая, что губки SAC обладают отличным сопротивлением усталости при сжатии и не демонстрируют явной пластической деформации.Коэффициент потерь энергии U / U можно определить по петлям гистерезиса между кривыми нагрузки и разгрузки, а рассчитанное значение △ U / U показано на рис. 4d. Коэффициент потерь энергии уменьшается с 0,33 для первого цикла до 0,31 для десятого цикла, а затем остается около 0,30 для последующих циклов. Коэффициент потерь энергии наших губок SAC меньше или сравним с таковым для других керамических аэрогелей 22,28 , что показывает потенциал этого материала для демпфирования энергии.Кроме того, губки SAC сохраняют 88,3% своего первоначального максимального напряжения после 600 циклов сжатия (рис. 4e), демонстрируя их высокое сопротивление сжатию и прочную структуру. Мы также обнаружили, что губки SAC имеют нулевой коэффициент Пуассона во время цикла нагрузки-разгрузки, а коэффициент Пуассона почти не зависит от деформации сжатия (рис. 4f), что можно отнести к слоистой структуре губок SAC.
Механическая сжимаемость губок SAC плотностью 15 мг / см -3 , хранящихся при комнатной температуре в течение 2 месяцев, была изучена для оценки их механической стабильности после длительного хранения.Губки могут быть сжаты выше 80% деформации и почти полностью вернуться в исходное состояние без явных изменений размеров после сброса давления (дополнительный рис. 24). Кроме того, количественное исследование также показывает, что не наблюдается явного ухудшения механических свойств губки SAC после длительного хранения при комнатной температуре. Губки SAC сохраняют 96,9% начального максимального напряжения после 100 циклов сжатия (дополнительный рис. 25), что указывает на то, что наши губки могут сохранять хорошую упругость при сжатии после длительного хранения.
Мы сделали снимки SEM, чтобы дополнительно прояснить механизм, управляющий сжимаемостью губок SAC (рис. 4g – j, дополнительный рис. 26 и дополнительный фильм 5). Оригинальные губки SAC содержат много пустот (рис. 4ж), поэтому они имеют низкую плотность. Микроволокна в губках SAC становятся более прямыми, а слои микроволокон становятся более плотными при сжатии (рис. 4h). Кроме того, не было обнаружено разрывов волокон при сжатии, что свидетельствует о прочной структуре губок SAC.Многие соединения внахлест между волокнами можно наблюдать на губках SAC (рис. 4h), и они играют важную роль в сжимаемости губок. Когда напряжение снимается, волокна SAC отталкиваются друг от друга в соединениях внахлестку, что в сочетании с высоким модулем Юнга волокон заставляет их полностью возвращаться к своей первоначальной форме (рис. 4i).
Устойчивость губок SAC к высоким и низким температурам
Губчатые материалы с низкой теплопроводностью являются хорошо известными теплоизоляционными материалами и играют важную роль в снижении энергопотребления. 35,39,40,41,42 .Теплопроводность губок SAC определялась с использованием анализатора теплопроводности Hot Disk с использованием метода источника переходной плоскости в соответствии со стандартом испытаний ISO 22007-2: 2015 (дополнительный рисунок 27). Коэффициент теплопроводности по вертикали к направлению волоконного слоя для губок из ПАВ с плотностью 13 мг / см -3 составляет 0,034 Вт · м -1 K -1 при 20 ° C (рис. 5а), что сопоставимо с другими показателями. теплоизоляционные материалы 43,44 . Низкая теплопроводность губок SAC может быть объяснена их низкой плотностью и ламеллярной структурой, при которой большое количество воздуха удерживается внутри и между слоями микроволокна.Когда плотность губок SAC увеличилась до 40 мг / см -3 , теплопроводность немного увеличилась до 0,038 Вт · м -1 K -1 при 20 ° C из-за уменьшенного пространства между слоями.
Рис. 5: Термические свойства губок SAC.
a Теплопроводность губок SAC разной плотности. На вставке схематически показано направление теплового потока при определении теплопроводности. Планки погрешностей представляют собой стандартное отклонение.( n = 3). b Теплопроводность губок SAC плотностью 16 мг / см −3 вдоль различных направлений волоконных слоев при разных температурах. c Теплоизоляционные свойства губок SAC при высоких температурах; На этом рисунке показано, как губка SAC предотвращает увядание свежего цветка при нагревании спиртовой лампой. d Фотографии, показывающие сжимаемость и огнестойкость губок SAC, обожженных бутановой паяльной лампой. e Фотографии, демонстрирующие высокую сжимаемость губок из SAC, обработанных при 1000 ° C в течение 24 часов. f Кривые напряжение-деформация при сжатии губок из SAC, обработанных при 1000 ° C в течение 24 часов при максимальной деформации 50% для различного количества циклов. г Фотографии, показывающие сжимаемость губок SAC, погруженных в жидкость N 2 . h Фотографии, показывающие высокую сжимаемость губок SAC, выдержанных в жидкости N 2 в течение 24 часов. i Кривые напряжение-деформация при сжатии губки SAC, выдержанной в жидкости N 2 в течение 24 часов при максимальной деформации 50% для различного количества циклов. j Рентгенограммы губок SAC, прокаленных при 1000, 1100, 1200 и 1300 ° C в течение 1 ч. СЭМ-изображения губок SAC, полученных прокаливанием при k 1200 ° C и l 1300 ° C в течение 1 часа. Масштабные линейки k и l , 5 мкм. м Термогравиметрический анализ губок SAC и губок PSAC на воздухе.
Мы также продемонстрировали анизотропные термические свойства губок SAC, определив теплопроводность губок SAC с плотностью 16 мг / см -3 вдоль различных направлений волоконного слоя.Было обнаружено, что теплопроводность в разных направлениях увеличивается при повышении температуры от 20 до 120 ° C (рис. 5b), что может быть связано с увеличением теплового излучения от захваченного воздуха при более высокой температуре 45 . Теплопроводность в направлении, вертикальном к слою волокна, медленно увеличивается с 0,035 Вт · м −1 K −1 до 0,046 Вт · м −1 K −1 при повышении температуры от 20 ° C до 120 °. С. По сравнению с теплопроводностью, вертикальной по отношению к направлению слоя волокна, губки SAC показывают более высокую теплопроводность в направлении, параллельном слою волокна.Мы приписываем анизотропные термические свойства губок SAC анизотропной пластинчатой структуре, а воздух внутри и между слоями волокна может эффективно препятствовать переносу тепла. Чтобы продемонстрировать теплоизоляционные свойства губок SAC, мы поместили свежий цветок на губку SAC толщиной 30 мм и нагрели в спиртовой лампе. После 5 минут нагревания большая часть лепестков на цветке осталась свежей, что свидетельствует о том, что наши губки SAC являются хорошими теплоизоляторами (рис.5в).
Комбинация SiO 2 и Al 2 O 3 придает губкам SAC превосходную огнестойкость и высокую сжимаемость при высокой температуре, что было продемонстрировано с помощью испытаний на сжатие на месте при нагревании спиртовой лампой до ~ 600 ° C и бутановой паяльной лампой до ~ 1200 ° C (рис. 5d, дополнительный рисунок 28 и дополнительный фильм 6). Никаких явных структурных изменений или снижения эластичности не наблюдалось, когда губки SAC подвергались воздействию высокой температуры, что свидетельствует об их сверхэластичности при высокой температуре.Когда губки SAC обрабатывались при 1000 ° C в течение 24 часов, а затем подвергались сжатию, обработанные сжатые губки SAC восстанавливали свою первоначальную форму, что указывает на то, что наши губки SAC могут выдерживать высокую температуру и сохранять свою высокую сжимаемость в течение длительного времени (рис. 5e и Дополнительный фильм 7). Количественное исследование механических свойств при сжатии губок SAC, обработанных при 1000 ° C в течение 24 часов, также показывает, что не было значительного ухудшения механических свойств губок SAC после длительной обработки при высокой температуре (рис.5е и дополнительный рис.29).
Помимо сверхэластичности при высоких температурах, наши губки SAC также демонстрируют отличную сжимаемость при низких температурах. Губки SAC оставались гибкими и их можно было сжать с деформацией ~ 80% в жидкости N 2 (-196 ° C) (рис. 5g и дополнительный фильм 8). Когда напряжение было снято, губки SAC вернулись к своей первоначальной форме и не показали явных трещин. Мы также выдерживали губки SAC в жидкости N 2 в течение 24 ч, и исследовали их сжимаемость и сопротивление усталости при сжатии (рис.5h и i, дополнительный рисунок 30 и дополнительный фильм 9). Как показано на рис. 5h, губки из SAC, обработанные при низкой температуре, могут полностью вернуться к своей исходной форме после снятия напряжения, что свидетельствует об их превосходной сжимаемости. Кроме того, губки SAC сохраняют 91,4% начального максимального напряжения после 100 циклов сжатия (рис. 5i и дополнительный рис. 30), демонстрируя их долговременную низкотемпературную стойкость и высокое сопротивление усталости при сжатии.
Мы также исследовали сжимаемость и структуру губок SAC, полученных при различных температурах прокаливания.Все губки SAC могут восстанавливать свою первоначальную форму после снятия напряжения, что свидетельствует об их превосходной упругой упругости при сжатии (дополнительный рис. 31). Вызванные нагреванием структурные изменения в губках SAC были проанализированы с помощью дифракции рентгеновских лучей (XRD), чтобы оценить их термическую стабильность (рис. 5j). На рентгенограммах губок из SAC, обработанных при 1000, 1100 и 1200 ° C, наблюдается широкий пик при ~ 22 °, соответствующий аморфному SiO 2 . Образец, прокаленный при 1300 ° C, показывает острый пик около исходного положения широкого пика, демонстрируя кристаллическую структуру β-кварца SiO 2 28 .Эти результаты согласуются с соответствующими изображениями SEM (рис. 5k, l, дополнительный рис. 32). Когда губки SAC обрабатывались при 1300 ° C в течение 1 ч, микроволокна сливались и слипались, что можно объяснить чрезмерным ростом кристаллитов при высокой температуре (рис. 5l).
По сравнению с чистыми губками SiO 2 присутствие Al 2 O 3 может ингибировать кристаллизацию SiO 2 . Чистые микроволокна SiO 2 начинают кристаллизоваться при 1200 ° C (дополнительный рис.15), тогда как начальная температура кристаллизации микроволокон SAC повышается до 1300 ° C (рис. 5j). Следовательно, добавление AlCl 3 может повысить гибкость губок, полученных при более высокой температуре прокаливания. Кроме того, мы не наблюдали явных изменений массы при нагревании губок SAC до 1400 ° C на воздухе с использованием термогравиметрического анализа, что также демонстрирует превосходную термическую стабильность губок SAC (рис. 5m).
Сравнение с другими методами приготовления керамической губки
Губки SAC обладают превосходной гибкостью, устойчивой к температуре, высокой сжимаемостью и низкой теплопроводностью.Эти свойства очень желательны для использования в качестве теплоизоляционных материалов, но добиться их всех одновременно очень сложно. По сравнению с наиболее часто используемыми методами приготовления керамической губки, включая реконструкцию электропряденого волокна 28 , химическое осаждение из паровой фазы 32 , узел водородных связей 19 , осаждение атомного слоя 15 и прядение из расплава, наш метод формования с раздувом показывает больше преимуществ (рис. 6 и дополнительная таблица 1).По сравнению с реконструкцией электропряденого волокна и сборкой водородных связей, наш метод подготовки не требует процедуры сублимационной сушки. Сублимационная сушка — это трудоемкий и энергоемкий процесс, который значительно увеличивает стоимость керамических губок и серьезно ограничивает их крупномасштабное приготовление и применение. С другой стороны, для химического осаждения из паровой фазы и осаждения атомных слоев требуются строгие условия подготовки, включая атмосферу инертного газа, вакуум или высокотемпературную среду.Кроме того, эти две стратегии осаждения требуют подготовки шаблона, и шаблон необходимо удалить после процесса осаждения, что приводит к низкой эффективности и высокой стоимости.
Рис. 6: Сравнение методов подготовки керамических губок.
Радиолокационный график, показывающий сравнение методов приготовления и свойств керамических губок.
Прядение из расплава — широко используемая стратегия изготовления керамических микроволокон. Подобно электроспиннированию, метод прядения из расплава также дает случайно распределенные волокна неправильной формы.Чтобы использовать волокна, полученные методом прядения из расплава, в реальных условиях, им необходимо придать правильную форму. В настоящее время одеяла из керамического волокна производятся с использованием формования из расплава в сочетании с процессом прошивки. Обратите внимание, что алюмосиликатное игольчатое одеяло представляет собой типичный продукт из керамического волокна. Мы сравнили коммерческое одеяло из керамического волокна с нашей губкой с точки зрения плотности, теплопроводности, сжимаемости, гибкости, максимальной рабочей температуры, стоимости и масштабируемости (рис.6, дополнительная таблица 1, дополнительный рисунок 33 и дополнительное обсуждение). Для сравнения, наши губки имеют сверхнизкую плотность, относительно более высокую энергоэффективность и лучшую сжимаемость, чем коммерческие одеяла из керамического волокна. В совокупности наш метод формования с раздувом из раствора имеет очевидные технические преимущества при изготовлении керамических губок, а изготовленные губки SAC демонстрируют беспрецедентную интеграцию высокой гибкости и сжимаемости, низкой теплопроводности и низкой стоимости.
Свойство звукопоглощения
Шумовое загрязнение от транспортных средств, машинного оборудования, инженерных сооружений стало серьезной проблемой для здоровья и окружающей среды, а устранение или снижение шумового загрязнения имеет большое значение для жизни человека. Звукопоглощающие материалы могут использоваться для потребления звуковой энергии в процессе передачи шума, и в последние годы были разработаны некоторые эффективные звукопоглощающие материалы 46,47 . Однако одновременное достижение отличной теплоизоляции и звукопоглощения остается огромной проблемой.
Помимо хороших теплоизоляционных свойств, мы также продемонстрировали, что наши губки SAC обладают отличными звукопоглощающими свойствами. Свойства звукопоглощения были измерены с использованием импедансных трубок в частотном диапазоне 63–6300 Гц в соответствии с критериями испытаний ISO 10534-2: 1998 (дополнительный рисунок 34 и дополнительные примечания). Губки САК были разрезаны на цилиндры диаметром 100 мм и 30 мм для определения звукопоглощающих свойств в частотных диапазонах 63–1600 Гц и 1000–6300 Гц соответственно (рис.7а). Коэффициент поглощения губок из ПАВ резко возрастает с увеличением частоты звука, особенно у губки из ПАВ толщиной 29 мм (рис. 7б). Было исследовано влияние толщины на звукопоглощающие свойства, результаты показаны на рис. 7b, c. Коэффициент звукопоглощения губок SAC увеличивается с увеличением толщины, что можно объяснить увеличением пути распространения звука.
Рис. 7: Акустические свойства губок SAC.
a Оптические изображения губок SAC для определения свойства звукопоглощения. Масштабные планки и , 2 см. b Коэффициент звукопоглощения губок SAC разной толщины. c Коэффициент шумоподавления (NRC) губок SAC разной толщины. d Сравнение звукопоглощающих свойств наших губок SAC с другими звукопоглощающими материалами. e Схема, показывающая передачу звука через губки SAC.
Звукопоглощающие свойства пористых материалов можно оценить с помощью коэффициента шумоподавления (NRC), который представляет собой среднее значение коэффициентов звукопоглощения при 250, 500, 1000 и 2000 Гц. Значение NRC значительно увеличивается с 0,05 для губки SAC толщиной 4 мм до 0,77 для губки SAC толщиной 29 мм. Мы сравнили звукопоглощающие свойства наших губок SAC с другими звукопоглощающими материалами с точки зрения NRC и поверхностной плотности (рис.7d и дополнительная таблица 2) 29,46,48,49,50,51,52,53,54,55,56,57,58,59,60,61,62 . Наши губки SAC обладают легкими характеристиками и лучшими звукопоглощающими свойствами. Кроме того, по сравнению с коммерческой пеной из меламина и нетканым фетром аналогичной толщины губки SAC также демонстрируют лучшее свойство звукопоглощения 46 .
Мы объясняем отличные звукопоглощающие свойства наших губок SAC следующими причинами. Во-первых, губки SAC обладают пластинчатой структурой, что приводит к многократному поглощению звуковых волн между слоями (рис.7д). Во-вторых, микроволокна в наших губках SAC имеют шероховатую поверхность (рис. 2c), что может увеличить трение между звуковыми волнами и нашими материалами, что приведет к большему потреблению звуковой энергии во время распространения звука. В-третьих, на кривых звукопоглощения (рис. 7б) наблюдается пик звукопоглощения на частоте ~ 1 кГц, который можно отнести к колебаниям волокна 63 . Резонансная частота губок SAC в пике поглощения демонстрирует тенденцию переходить на более низкую частоту с увеличением толщины, что можно приписать повышенной поверхностной плотности губок SAC 64,65,66 .Вибрация волокна, вызванная звуковыми волнами, также может играть важную роль в звукопоглощении.
Свойство влагостойкости важно для практического применения звукопоглощающих материалов. Наши губки SAC имеют угол контакта с водой 128 ° (дополнительный рис. 35a), что может предотвратить их набухание и сохранить стабильные свойства звукопоглощения. Мы поместили наши губки SAC в окружающую среду и взвесили их в разное время, чтобы определить степень сохранения веса.Вес образцов оставался стабильным в разное время, и изменения веса не наблюдалось (дополнительный рис. 35b), что указывает на то, что наши губки не впитывают воду в воздухе. Свойство влагостойкости наших губок было дополнительно продемонстрировано тестом на абсорбцию и десорбцию влаги (дополнительный рис. 35c, d, дополнительные примечания). Вес образцов увеличился на 51% после выдержки в атмосфере с высокой влажностью в течение 10 часов. Адсорбированная вода в образцах быстро десорбировалась при хранении в окружающей среде с относительной влажностью 60%, и образцы возвращались к своему первоначальному весу примерно через 2 часа (дополнительный рис.
Добавить комментарий