Hogyan befolyásolja az airgel -tartalom megváltoztatása a termikusan vezetőképes bevonat teljesítményét?

Tartalomjegyzék

1. Ipari háttér- és technológiai fejlesztési igények

2. Korrelációs mechanizmus az airgel -tartalom és a hővezető képesség között

3. Kísérleti adatok: Airgel gradiens helyettesítésének hatása a bevonat teljesítményére

4. Tipikus eset: Airgel bevonatok alkalmazása az iparban és az építésben

5. Műszaki kihívások és jövőbeli fejlesztési irányok

6. Adattábla: Airgel -tartalom és bevonat teljesítménymutatóinak összehasonlítása

1. Ipari háttér- és technológiai fejlesztési igények

Az utóbbi években a globális energia-átalakulás és a "kettős szén" cél fejlődésével a nagy hatékonyságú és energiatakarékos anyagok az alapvető igény az építés, az új energia, az űrrepülés stb.Airgel termikus festéka legalacsonyabb hővezető képességgel rendelkező szilárd anyag (akár 0. 012W/(m · k) 1 szobahőmérsékleten). Az airgel és a polimer mátrix által képződött termikus vezetőképes bevonat több funkcióval rendelkezik, például könnyű, hőszigetelés és tűzmegelőzés. A piaci méret átlagos éves növekedési üteme 18%. Az airgel-tartalom és a bevonási teljesítmény közötti nemlineáris kapcsolat azonban kulcsfontosságú műszaki szűk keresztmetszetré vált, amely korlátozza annak nagyszabású alkalmazását.

 

 

2. Korrelációs mechanizmus az airgel -tartalom és a hővezető képesség között

2.1 A termikus vezetőképességi út hármas fellépési modellje

A léggel nanopórusos szerkezete a bevonatok hővezető képességét befolyásolja a következő mechanizmusok révén:

Termikus vezetőképesség-gátlás: Az AirGel porozitása akár 99,9%-nál is, és háromdimenziós hálózati váza meghosszabbítja a hőátadási útvonalat a 5-10 időpontokra a hagyományos anyagokhoz;

Termikus konvekciós blokkolás: A 70 nm alatti pórusméret korlátozza a gázmolekulák szabad útját, "nulla konvekciós hatást" képezve;

Termikus sugárzás szórása: Az airgel -váz árnyékoló hatása több mint 80%-kal csökkentheti az infravörös sugárzás hőátadását.

2.2 A tartalom változásának kritikus hatása

A kísérlet azt mutatja, hogy amikor aAirgel építészeti bevonatA tartalom 1 0% -ról 25% -ra növekszik, a bevonat hővezető képessége 0 -ról csökken. De ha meghaladja a 30%-ot, akkor a bevonási repedések a filmképző anyagok elégtelen aránya miatt, és a hővezető képesség 0,05 W/(M · K) -re emelkedik. Ez azt jelzi, hogy van egy optimális adagolási tartomány.

3. Kísérleti adatok: Airgel gradiens helyettesítésének hatása a bevonat teljesítményére

A Hubei Huifu Nano és más vállalatok a következő szabályokat fedték fel a füstölt szilícium -dioxid (HB -630) és az Airgel gradienspótlási kísérletei révén:

Adatok értelmezése:

Csúcsadhézió: 40% -os cserearány mellett a füstölt szilícium-dioxid nano-méretű diszperziója fokozza a felületek közötti kötési szilárdságot, és a tapadást 38% -kal növeli;

Erőcsillapítási inflexiós pont: Több mint 80% -os csere után a füstölt szilícium -dioxid agglomerizálja és feszültségkoncentrációt okoz, és az erősség 30% -kal csökken;

Gazdasági mérlegpont: A 25% -os AirGel + 75% füstölt szilícium -dioxid kompozit rendszere 42% -kal csökkenti a teljes költséget.

4. Tipikus eset: Airgel bevonatok alkalmazása az iparban és az építésben

4.1 Az új energia akkumulátorok hőkezelése

Az AJ1025 kerámia szálas airgel -szigetelést, amelyet a Jiayun által kifejlesztett, új anyagok használnak az akkumulátor moduljaiban:

Az akkumulátor cellájának hőmérsékleti különbségét ± 2 fokon belül szabályozzuk, és a termikus elszakadt blokkolási időt 30 percre meghosszabbítják;

Az 1 mm -es vastagság 1200 fokos termikus sokkvédelmet érhet el, ami 60% -kal könnyebb, mint a hagyományos kerámia szálak.

4.2 Az épületek energiatakarékos átalakítása

A Zhejiang Runfew New Material Co., Ltd, a Wuhan kereskedelmi komplexumában a Zhejiang Runfew New Material Co., a Wuhan -i komplexumban alkalmazható:

A 2 mm -es bevonás után a külső fal felületi hőmérséklete nyáron 18 fokkal csökken, és a légkondicionáló energiafogyasztása 34%-kal csökken;

The water repellency is >99,6%, amely megoldja a penészproblémát, amelyet a hagyományos szigetelő réteg nedvessége okoz.

5. Műszaki kihívások és jövőbeli fejlesztési irányok

5.1 Meglévő műszaki szűk keresztmetszetek

Diszperziós egységesség: Az aerogelek általában gyantákban aggregálódnak, és az előkezelési technológiákat, például a plazma módosítást kell kidolgozni;

Mechanikus tulajdonságcsillapítás: 25% tartalom mellett a szakítószilárdság 50% -kal alacsonyabb, mint a tiszta gyantáké, és a szén nanocsöveket be kell vezetni a megerősítéshez.

5.2 Innováció áttörési iránya

Gradiens kompozit szerkezet: A "szendvics" bevonat (felület reflektívAirgel porfesték+ középső gátréteg + alsó ragasztó réteg) A Nanjingi Egyetemi Technológiai Team által kifejlesztett, csak a hátsó hőmérsékletet 65 fokkal növeli 1200 fokon;

Intelligens bevonat: A Kínai Tudományos Akadémia hőmérséklet-érzékeny airgel bevonatot fejleszt, amelynek hővezető képessége ± 15% -kal automatikusan beállítható a hőmérsékleti változásokkal.

6. Adattábla: Airgel -tartalom és bevonat teljesítménymutatóinak összehasonlítása

Következtetés

Az Airgel-tartalom és a hővezetőképes bevonat teljesítményének optimalizálása egy multi-paraméteres szinergetikus folyamat, amely áttöréseket igényel az anyagtudomány, a folyadékmechanika, a hőtervezés és más tudományágak kereszteződésében. Az olyan társaságok, mint például a Jiayun New Materials és a Huifu Nano technológiai iterációjával várhatóan 2026 -ra a globális Airgel Coating Piac meghaladja a 8 milliárd dollárt, több tízmilliárd alkalmazási forgatókönyvet képez az építés területén, az új energiafejlesztési irányt, az új energiafejlesztési irányt, az új energiafejlesztést, az ipari csővezetékeket stb.