Abban az időben, amikor a globális energiahiány és a környezetszennyezés továbbra is fokozódni, az ipari területen a nagy hatékonyságú termikus szigetelő anyagok iránti igény a technológiai innováció alapvető irányává vált . Az adatok azt mutatják, hogy a nyersolaj-csővezeték szállítási kapcsolatában csak a hőkezelés által okozott energiaveszteség, hanem a hulladékok kb. rontja a folyékonyságot, és még az olajtermékek minőségét is befolyásolja. . A hagyományos "kőgyapjúszigetelő tábla + horganyzott védőréteg" védelmi rendszer több műszaki szűk keresztmetszettel szembesül: a kőgyapot hővezetőképessége jelentősen növekszik a víz elnyelése után, és a szigetelési hatás legfeljebb 40%-kal csökken; A porszennyezés könnyen előállítható az építési folyamat során, és a hosszú távú felhasználás korróziót okoz a szigetelő réteg és a rozsda alatt a . védőrétegen.
Tartalom
1. Műszaki háttér és kutatási jelentőség
2. Bevonat előkészítési folyamat és képlettervezés
3. Teljesítményvizsgálat és támogató védelmi rendszer
4. ipari alkalmazások forgatókönyvei és juttatási elemzése
5. Műszaki kihívások és jövőbeli fejlesztési útvonalak
6. Következtetés
1. Műszaki háttér és kutatási jelentőség
Az AirGel egy porózus anyag, amely nano -méretű lyukakból áll . Különleges térbeli hálószerkezete kiváló termikus szigetelési teljesítményt nyújt - a hővezetőképesség olyan alacsony, mint a0.01-0.02 w/(m ・ k), amely csak 1/3 a tradicionális kőzetgyártásból .}} ebben a szerkezetben, számtalan pórusfalak formájához, és csak 1/3 hőtermi sugárzás, és a levegőben, és a levegőben. ténylegesen kötve, miközben blokkolja a szilárd hővezetési útvonalat, ezáltal eléri a "háromdimenziós hőszigetelés" hatást . A Yuan Xuesong csapata kutatása azt mutatja, hogy a nano-Sio₂ Airgel és a víz alapú akrilsav-rendszer kompozitja egy új típusú bevonattal előkészítheti a nagy típusú bevonatokat, mind a magas, mind a zöld környezetvédelem, a zöld környezet védelmezői jellemzői számára, a Breakhrugher oldat-t, amely egy új típusú bevonatot készít, mind a magas, akár Kőolaj, petrolkémiai anyagok és építési energiatakarékosság .
2. Bevonat előkészítési folyamat és képlettervezés
A bevonatot a "osztályozott diszperziós-synergistic vegyület" eljárás felhasználásával készítik el . A alapanyagok a következők: Wanhua Chemical vízi alapú akril-emulzió A, Shenzhen zhongning technológia Sio₂ Airgel por, 3M durva üvegmikroszkók és a shanghai huijingya ceramic ceramikus mikroszkrekeres ceramikus mikroszkár-mikroszkár-előkészítés. a következők:
Először adjon hozzá szilán tengelykapcsoló-szert és nedvesítő diszpergálószert az ionmentesített vízhez, lassan adjon hozzá léggelport alacsony sebességű keveréssel 500R/perc sebességgel, majd diszpáljon nagy sebességgel 3000R/perc sebességgel 30-50 percig, hogy az airgel-részecskék egyenletes szuszpenzióját a forogban valósítsák meg, és az Aglomer Aglomer Aglomer Aglomer Aglomer-t használják. Az aglom-o-molome-féle az aglome-részesedéshez. Nano-szintű diszperzió .
Ezután adjunk hozzá akril -emulziót és ionmentes vizet az iszaphoz arányosan, keverjük össze a 800-1000 r/perc sebességgel 10-15 percig, hogy stabil kolloid rendszert képezzenek . Végül az üreges üveg mikrogömbök, a 3 {3 -os {3 -os {3 -os {miniszterelnököt elosztják. 15-20 percek, hogy megakadályozzák a töltőanyagokat a termikus szigetelési teljesítmény megszakításában és befolyásolásában .
A képlet optimalizálásának legfontosabb paraméterei
Az AirGel bevonat -képlet optimalizálásában az AirGel tartalma nyilvánvaló kritikus hatással van: . A kísérletek azt mutatják, hogy ha az AirGel tömegfrakciója 5%, a hővezetőképesség 0 . 042W/(m · K) hőmérséklet -hőmérsékleti különbségre csökkenthető, ha a 80 fokos 8 mm -es fokozatú, akkor a 30 fok, amely a legjobb hatás, amely a legjobb hatás. A tartalom meghaladja a 7%-ot, zsugorodási repedést okoz, és ha meghaladja a 10%-ot, a szerkezet összeomlik az airgel -részecskék elégtelen bevonása miatt, és a hővezető képesség inkább növekszik.
A funkcionális töltőanyagok szempontjából az üveg mikrogömbök és a kerámia mikrogömbök 1: 1 -es összetétele kiváló hatással van: 0 . 045W/(M · K) hővezetőképessége, és az 1 .} 56mPa.}}}}} üvegmikroszkoló adhéziós adhéziós adhéziós adhéziót ad, míg a CERAMITER -ek a CERIMÁCIÓS Töltsön. A szerkezet szorosságának javítása érdekében. Ha a kaolint a kerámia mikrogömbök cseréjére használják, akkor a tapadást 1,76 mPa -ra növelik, de erős hővezető képessége miatt a hővezető képesség 0,050W/(M · K) -re növekszik, ami nem elősegíti a hőszigetelés teljesítményét.
A pigmentek / bázis arány szabályozása jelentős hatással van a . bevonat filmminőségére, ha a pigmentek / bázis arány 0 {. 64, a bevonat a legalacsonyabb hővezetőképességgel és a jó tapadással (1 . 58MPA) .}, ha a töltés, a töltés, a töltés, a töltés, a töltés, a töltés, a töltés, a töltés, a töltés, a töltés, a töltés, a töltés, a töltés. Nem fedték le teljesen, és mikrokrotok alakulnak ki, ami a hővezető képességet 0,049W/(M · K) -re növeli, és az adhézió szintén 0,93mPa -ra csökken. Ezért a töltőanyag és a latex arány ésszerű egyensúlya a kulcsa a termikus szigetelés és a szerkezeti stabilitás eléréséhez.
3. Teljesítményvizsgálat és támogató védelmi rendszer
Többdimenziós teljesítmény-index elemzés
Hőszigetelés és mechanikai tulajdonságok:
- A hővezető képesség -teszt a HG/T 5182 standard . szabványt alkalmazza. Az eredmények azt mutatják, hogy az optimalizált képlettel történő bevonat hővezető képessége 0 . 042W/(M ・ K), amely jobb, mint az ipari standard (kevesebb vagy egyenlő, mint 0,05W/(m ・ k)).
- A mechanikai teljesítménytesztben a bevonási hajlítási teszt elérheti az 1 mm-t (GB/T 6742), az ütésállóság 40 kg ・ cm (GB/T 1732), és a PLAG-OFF adhéziót 1 . 58mPa (GB/T 5210), amelyek mindegyike meghaladja a hagyományos hőkezelt szigetelési bevonatot.
A megfelelő bevonórendszert (vízalapú epoxi primer + airgel szigetelő réteg + vízalapú akril fedőréteg) szigorúan tesztelték:
- A savállóság (GB/T 9274 A módszer) nem rendellenesség 240 órán keresztül, és az alkáli ellenállás nem hólyagolása vagy 168 órán keresztül;
- Só spray -ellenállás (GB/T 1771) 240 óra elteltével nincs rozsda a bevonat felületén;
- Ellenállás a mesterséges gyorsított öregedéssel (GB/T 1865) 500 órán keresztül, és az előadás stabil marad .
Korróziógátló támogató rendszer együttműködési tervezése
A támogató rendszer „háromrétegű védelmi logikát” fogad el:
- A víz alapú epoxi-primer alsó rétege aktív epoxi-csoportokat tartalmaz, amelyek kémiai kötéseket képezhetnek a fémszubsztráttal, több mint 5 mPa tapadással, miközben elkülönítik az elektrolit penetrációját;
- A középső airgel -szigetelő réteg termikus gátot ér el a nanopórusos szerkezeten keresztül, és porózus tulajdonságai kis mennyiségű beszivárgó korrozív táptalajot is elnyelhetnek;
- A víz-alapú akril fedőréteg felszíni rétege hidrofób csoportokkal rendelkezik, amelyek blokkolhatják a külső korróziós forrásokat, például az eső és a só spray-t, és a fényvisszaverő képessége több mint 80%, csökkentve a . bevonat öregedését.
4. ipari alkalmazások forgatókönyvei és juttatási elemzése
After the coating was applied to an oil pipeline in an oil field, the surface temperature of the pipeline was maintained above 25℃at an ambient temperature of -10℃, which was 15℃higher than the traditional rock wool insulation layer, the crude oil viscosity was reduced by 30%, and the pumping energy consumption was reduced by 22%. Based on an annual oil output of 500,000 tons, 3200 tonna üzemanyagot lehet megtakarítani évente, ami körülbelül 1 . 8 millió jüan energiatakarékos költségének felel meg.
Egy 50, 000 köbméter nyersolaj -tároló tartályban az AirGel bevonat alkalmazása két fő technikai problémát old meg: először a tartály olajhőmérsékleti ingadozását ± 2 fokon szabályozza, hogy hatékony szigeteléssel megakadályozzuk, hogy a nyersolaj alacsony hőmérséklet miatt megszilárduljon; Másodszor, a támogató bevonórendszer a tárolótartály belső falának korróziós sebességét 0 . 12 mm -ről 0,03 mm -re csökkenti, meghosszabbítva a karbantartási ciklust több mint 5 évre, és az egyetlen karbantartás költségeit 60%-kal csökkenti.
A környezeti és gazdasági előnyök két dimenziójának elemzése
Az AirGel víz alapú bevonatok jelentős zöld és környezetbarát tulajdonságokkal rendelkeznek . A hagyományos oldószer-alapú bevonatokhoz képest, nem tartalmaznak káros anyagokat, mint például a benzol és a formaldehid, és A bevonatipar "(GB 37824-2019), tükrözve a jó környezetbarátosságot .
Gazdasági szempontból az Airgel Coatings az egész életciklusuk során erős költség -előnyöket mutat be ., bár a kezdeti beruházás valamivel magasabb (180 jüan/㎡), erős tartósságának és csak egy építésnek köszönhetően, plusz az éves energiamegtakarítás kb. 25 juan/㎡, és a karbantartási költségeket 15 juan/㎡, a 120 yuan/㎡ ㎡ ㎡ {5 -os {{} -ben történő elérési költségek, {5. A bemeneti-output arány 1: 1 . 67, ami jobb, mint a hagyományos kőzetgyapjú rendszerek cseréje és karbantartási költségei.
5. Műszaki kihívások és jövőbeli fejlesztési útvonalak
Az Airgel bevonatok iparosodása két fő szűk keresztmetszettel néz szembe: az egyik a magas költségek, ami elsősorban a szuperkritikus szárító berendezésekbe történő nagy beruházások és az importált szilíciumforrás -alapanyagokra való támaszkodás miatt; A másik a gyenge építési alkalmazkodóképesség . A hagyományos permetezés könnyen károsíthatja az airgel szerkezetét, és az egyenetlen vastagság problémája van a speciális alakú alkatrészek felépítésében .
A jövőbeli fejlesztési irány a technológiai áttörésekre és az alkalmazásinnovációra összpontosít .} A légköri nyomásszárító technológia és a bioalapú szilíciumforrás-helyettesítés előmozdítása várhatóan több mint 70%-kal csökkenti a költségeket; Másrészt a funkcionális tágulás kulcsfontosságúvá válik, például a hőérzékeny polimerek oltása az intelligens hőmérséklet -szabályozó bevonatok felépítéséhez, amelyek a hőmérséklet -változások szerint beállíthatják a porozitást és javíthatják a hőeloszlás hatékonyságát; Ugyanakkor az öngyógyító bevonat a javítószereket mikrokapszulákon keresztül engedi fel, hogy elérjék az automatikus repedések javítását, és javítsák a szolgáltatási élettartamot és a megbízhatóságot . Ezek az innovatív útvonalak megvalósítható megoldásokat kínálnak a . Airgel bevonatok nagy léptékű promóciójára.
6. Következtetés
Airgel víz alapú hőszigetelő bevonatok áttörnek a hagyományos hőszigetelő anyagok teljesítményhatárán a nanoanyagok és a víz alapú polimerek innovatív kombinációján keresztül . 0 . 042W/(m ・ K) és az 1 .}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}} hőmérsékleten. Kemény kombináció ", és a támogató védelmi rendszer megoldja a korróziós problémát az ipari területen, amelyet a" kettős szén "célja vezet, ez a technológia nemcsak gyakorlati megoldást kínál az energiatakarékosság és a költségcsökkentéshez, hanem elősegíti a termikus szigetelési anyagok fejlődését a zöld és intelligens irányok felé irányuló és a funkciók készítésével, és az ATM-foszfor-előkészítő anyagok fejlesztésével és a funkciókkal is elősegíti a termikus szigetelési anyagok fejlesztését és a funkciót, és az ATM-foszf-előkészítő anyagok fejlesztését elősegíti. Az Airgel bevonatok várhatóan szélesebb körű alkalmazási helyet nyitnak meg az energiamegtakarítás, az új energiafelszerelés stb. Építésének területein, és az energiaforradalom támogató egyik legfontosabb anyagává válnak.