怒江傈僳族自治州氣凝膠絕熱材料的絕熱原理
文章出處:本站 人氣:50957 發(fā)表時間:2018-07-13 17:27:30
氣凝膠,也稱為干凝膠,密度僅為空氣密度的2.75倍,是上密度小的固體。氣凝膠依照其組成不同可以分為碳系,硅系,硫系,金屬氧化物系,金屬系等??墒乾F(xiàn)在開發(fā)和使用較多的應該是硅系氣凝膠——二氧化硅氣凝膠。
氣凝膠是種新式輕質(zhì)納米多孔產(chǎn)品,它具有納米結(jié)構(gòu)(典型孔徑小于50nm,骨架顆粒為1~20nm),大比表面積(高可達800~1000m2/g),高孔洞率(可高達80%~99.8%)等特色。別的,氣凝膠的高溫,般在800℃下,結(jié)構(gòu)、功能無明顯變化,因此,氣凝膠在作為高溫隔熱產(chǎn)品方面具有無與倫比的越性。
氣凝膠熱產(chǎn)品的熱原理
(1)對流:當氣凝膠資猜中的氣孔直徑小于70nm時,氣孔內(nèi)的空氣分子就失去了自在活動的才能,相對地附著在氣孔壁上,這時產(chǎn)品處于近似真空狀況。
(2)輻射:因為氣凝膠內(nèi)的氣孔均為納米級氣孔再加產(chǎn)品自身低的體積密度,使產(chǎn)品內(nèi)部氣孔壁數(shù)目趨于“無量多“,關(guān)于每個氣孔壁來說都有遮熱板的效果,因此發(fā)生近于”無量多遮熱板“的效應,從而使輻射傳熱下降到近乎低限。
(3)熱傳導:因為近于無量多納米孔的存在,熱流在固體中就只能沿著氣孔壁傳遞,近于無量多的氣孔壁構(gòu)成了近于“無量長途徑”效應,使得固體熱傳導的才能下降到挨近低限。
與傳統(tǒng)熱產(chǎn)品比較,納米孔氣凝膠熱產(chǎn)品可以用更輕的質(zhì)量、更小的體積到達等效的隔熱效果。它具有很好的熱穩(wěn)定性、耐熱沖擊性以及隔熱保暖性,可以代替?zhèn)鹘y(tǒng)的礦藏棉,使房子既隔熱又保暖。假如將其用于高層建筑,則可代替般幕墻玻璃,大大減輕建筑物自重,并能起到防火效果。此外,在管道、爐窯及其它熱工設(shè)備頂用氣凝膠隔熱復合產(chǎn)品代替?zhèn)鹘y(tǒng)的保溫產(chǎn)品,可大大削減熱能丟失。將納米孔超級熱產(chǎn)品氣凝膠運用于太陽能熱水器的儲水箱、管道和集熱器,集熱效率可進步1倍以上,而熱丟失下降到現(xiàn)有水平的30%以下。并且,運用前后可以堅持不粉化、不脆化、不老化;不支持霉菌成長,歸納功能長期堅持不變;運用年限長,可與建筑物保持相同的壽命年限。
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