Tecnologia personalizada de controle de densidade para painéis de aerogel reforçados com fibra, fabricada na China.
- Controle da estrutura da matriz e da formação de poros
A densidade dos painéis de isolamento de aerogel reforçado com fibra pode ser controlada com precisão através do controle do tamanho e da distribuição dos poros, por meio da introdução de agentes expansores ou moldes.
- O método de agentes expansores
Carbonato de cálcio em nanoescala, microesferas de polímero e outros aditivos formadores de poros são introduzidos no sistema de gel, sendo posteriormente removidos por calcinação ou dissolução em um solvente, criando porosidade adicional.
Por exemplo, adicionando 10% em peso de microesferas de poliestireno, a densidade do aerogel reforçado com fibras pode ser reduzida em mais de 30%.
- Método de modelo
Moldes rígidos (por exemplo, conjuntos ordenados de microesferas de sílica) permitem a formação de uma estrutura de poros regular, enquanto moldes flexíveis (por exemplo, micelas de surfactante) criam estruturas mesoporosas desordenadas.
Ajustando o tamanho e o conteúdo dos moldes, a densidade do aerogel pode ser ajustada na faixa de 0,05 a 0,5 g/cm³.
- Modificação de costura
A introdução de agentes de reticulação, como grupos epóxi ou isocianatos, aumenta a resistência da estrutura e reduz a contração durante a secagem.
Assim, em aerogéis reforçados com fibras fenólicas, a adição de melamina como agente de reticulação permite manter a densidade em um nível de 0,2 g/cm³, enquanto a resistência à compressão aumenta aproximadamente 2 vezes.
⸻
- Tecnologias de modificação de compósitos
A modificação de materiais compósitos é uma forma eficaz de combinar baixa densidade com propriedades mecânicas aprimoradas.
- Reforço de fibra
Fibras de vidro, cerâmica e outras atuam como uma estrutura de suporte, suprimindo a contração do gel.
Ao adicionar 5% em volume de fibras de alumina, a densidade do aerogel reforçado com fibras pode ser mantida abaixo de 0,15 g/cm³ e a resistência à compressão aumenta em mais de 2 vezes.
- Hibridização de polímeros
A hibridização com polímeros elásticos, como poliuretano ou poliimida, aumenta a resistência à fratura da estrutura e reduz ainda mais a retração por secagem.
Por exemplo, aerogéis reforçados com fibras modificadas com poliuretano podem atingir densidades de até 0,1 g/cm³ mantendo uma boa flexibilidade.
- Introdução de nanopartículas
A introdução de nanopartículas de dióxido de titânio ou óxido de zinco permite conferir ao material funções adicionais, como propriedades antibacterianas e autolimpantes, sem aumentar significativamente a densidade, o que amplia a gama de aplicações.
⸻
- Caracterização e áreas de aplicação
A eficiência da regulação da densidade é avaliada utilizando um conjunto de métodos:
A densidade aparente é determinada pelo método picnométrico, a estrutura dos poros é analisada por microscopia eletrônica de varredura (MEV), o coeficiente de condutividade térmica é medido utilizando um analisador de condutividade térmica e as propriedades mecânicas são avaliadas utilizando uma máquina de ensaios universal.
- Materiais de densidade média: utilizados para isolamento térmico de fachadas de edifícios e tubulações industriais;
- Materiais de alta densidade: adequados para aplicações que exigem propriedades mecânicas elevadas, como juntas de interface térmica para dispositivos eletrônicos.
Jutao Tecnologia Ambiental — Especialistas em Soluções de Aerogel
Mantenha-se conectado conosco para receber as últimas atualizações, informações sobre o setor e soluções aplicadas na área de aerogel.