Как промяната на съдържанието на Airgel влияе върху работата на термично проводимото покритие?

Съдържание

1. Индустрията и нуждите на развитието на технологиите

2. Механизъм за корелация между съдържанието на авиола и термичната проводимост

3. Експериментални данни: Ефект от заместване на градиента на въздуха върху работата на покритието

4. Типичен случай: прилагане на аерово покрития в промишлеността и строителството

5. Технически предизвикателства и бъдещи указания за развитие

6. Таблица с данни: Сравнение на съдържанието на Airgel и показателите за производителност на покритието

1. Индустрията и нуждите на развитието на технологиите

През последните години с развитието на глобалната енергийна трансформация и целта на "двойния въглерод", високоефективността и енергийните материали се превърнаха в основното търсене в областта на строителството, новата енергия, аерокосмическото пространство и др.Термична боя на Airgelе твърд материал с най -ниската топлинна проводимост (толкова ниска, колкото 0. 012W/(m · k) 1 при стайна температура). Термичното проводимо покритие, образувано от аерогел и полимерна матрица, има множество функции като лека, топлинна изолация и предотвратяване на пожар. Размерът на пазара има среден годишен темп на растеж от 18%. Въпреки това, нелинейната връзка между съдържанието на Airgel и производителността на покритието се превърна в ключово техническо затруднение, ограничаващо мащабното му приложение.

 

 

2. Механизъм за корелация между съдържанието на авиола и термичната проводимост

2.1 Модел на тройно действие на пътя на термичната проводимост

Нанопорестата структура на аерогела засяга топлинната проводимост на покритията чрез следните механизми:

Инхибиране на термична проводимост: Порьозността на Airgel е с 99,9%, а триизмерният му мрежов скелет разширява пътя на топлопреминаването до 5-10 пъти този на традиционните материали;

Блокиране на термична конвекция: Размерът на порите под 70 nm ограничава свободния път на газовите молекули, образувайки „ефект на нулев конвекция“;

Термично разсейване на радиация: Ефектът на засенчване на скелета на въздуха може да намали преноса на топлопреминаване с инфрачервена радиация с повече от 80%.

2.2 Критичен ефект от промяната на съдържанието

Експериментът показва, че когатоАрхитектурно покритие на AirgelСъдържанието се увеличава от 1 0% до 25%, топлинната проводимост на покритието намалява от 0. 0 8W/(m · k) до 0.03W/(m · k); Но когато надвишава 30%, покритието се напуква поради недостатъчна част от филмовите вещества, а топлинната проводимост се издига обратно до 0,05W/(m · K). Това показва, че има оптимален обхват на дозата.

3. Експериментални данни: Ефект от заместване на градиента на въздуха върху работата на покритието

Hubei Huifu Nano и други компании разкриха следните правила чрез експерименти за подмяна на градиент на разпален силициев диоксид (Hb -630) и Airgel:

Интерпретация на данни:

Пиково адхезия: При 40% съотношение на заместване наномащабната дисперсия на разпаления силициев диоксид повишава якостта на междуфазната връзка и адхезията се увеличава с 38%;

Точка на наклон за затихване на сила: След над 80% подмяна, изпарен силициев диоксид агломерати и причинява концентрация на стрес, а якостта намалява с 30%;

Точка на икономически баланс: Композитната система от 25% Airgel + 75% изпарен силициев диоксид намалява общата цена с 42%.

4. Типичен случай: прилагане на аерово покрития в промишлеността и строителството

4.1 Термично управление на нови енергийни батерии

Аерогелската изолация на Airgel Airgel Airgel, разработена от Jiayun New Materials, се използва в модули за захранване на батерията:

Разликата в температурата на клетка на батерията се контролира в рамките на ± 2 градуса, а времето за блокиране на термичното избягване се удължава до 30 минути;

Дебелината на 1 мм може да постигне 1200 градусова защита от термичен удар, която е с 60% по -лека от традиционните керамични влакна.

4.2 Енергийно спестяване на сгради

Прилагането на силиконово авилово покритие на Zhejiang Runfew New Material Co., Ltd в търговски комплекс в Wuhan показва:

След покриване 2 мм температурата на повърхността на външната стена през лятото се намалява с 18 градуса, а консумацията на енергия на климатика се намалява с 34%;

The water repellency is >99,6%, която решава проблема с плесен, причинен от влага в традиционния изолационен слой.

5. Технически предизвикателства и бъдещи указания за развитие

5.1 Съществуващи технически затруднения

Еднообразие на дисперсията: Аерогелите са склонни да се агрегират в смоли и трябва да се разработят технологии за предварително третиране, като плазмена модификация;

Механично затихване на свойството: При 25% съдържание, якостта на опън е с 50% по -ниска от тази на чистата смола и за подсилване трябва да се въведе въглеродни нанотръби.

5.2 посока на пробив на иновациите

Градиентна композитна структура: покритието "сандвич" (повърхностно отразяващоВъздушна боя на прах+ Средния бариерен слой + долен лепилен слой), разработен от екипа на Технологичния университет в Нанкин, повишава задната температура само с 65 градуса на 1200 градуса;

Интелигентно покритие: Китайската академия на науките разработва чувствително към температурата аерогелово покритие, чиято топлопроводимост може да се регулира автоматично с ± 15% с температурните промени.

6. Таблица с данни: Сравнение на съдържанието на Airgel и показателите за производителност на покритието

Заключение

Оптимизирането на съдържанието на аерогели и производителността на термично проводимо покритие е многопараметричен синергичен процес, който изисква пробиви в пресечната точка на материалознанието, механиката на течностите, термичното инженерство и други дисциплини. С технологичната итерация на компании като Jiayun нови материали и Huifu Nano, се очаква до 2026 г. глобалният пазар на аероло