Principais características e tendências de mercado dos nanomateriais isolantes.
Esta seção apresenta as principais características, os requisitos de desempenho obrigatórios e as tendências de mercado dos nanomateriais isolantes.
Características de desempenho obrigatórias de materiais nanoisolantes
Materiais nanoisolantes são materiais ou sistemas compósitos que possuem alta capacidade de resistir ao fluxo de calor.
Suas características comuns são baixo peso, estrutura frouxa, alta porosidade ou morfologia fibrosa, o que permite o isolamento térmico devido ao ar estagnado em seu interior.
Dentre eles, os nanomateriais isolantes inorgânicos apresentam vantagens como não inflamabilidade, ampla faixa de temperaturas de operação e alta resistência química.
Na China, os materiais de isolamento térmico são aplicados principalmente em duas áreas principais:
- isolamento térmico de envoltórios de edifícios;
- Isolamento térmico de equipamentos industriais de aquecimento e refrigeração, incluindo fornos, tubulações e veículos.
Com a constante melhoria da qualidade e das características de desempenho dos materiais de isolamento térmico, seus sistemas de aplicação estão sendo continuamente aprimorados. Com o apoio de políticas governamentais de pesquisa e desenvolvimento, o potencial dos nanomateriais isolantes compostos está se tornando cada vez mais evidente, e sua participação de mercado já atingiu aproximadamente 35%.
Ao mesmo tempo, os materiais tradicionais de isolamento térmico inorgânico estão passando por uma substituição gradual, e sua participação de mercado diminuiu para aproximadamente 5%.
Três principais características de desempenho após a instalação
Durante aplicações práticas, muitos clientes prestam especial atenção às características de desempenho dos nanomateriais isolantes após a instalação. Abaixo estão três características essenciais dos nanomateriais isolantes:
- Alta resistência ao fogo e segurança ambiental
Quando a camada de isolamento térmico entra em contato com os tubos de aquecimento, a temperatura do fluido refrigerante pode atingir 45–60 °C. Nessas condições, os materiais de isolamento térmico orgânicos tradicionais podem emitir odores tóxicos ou desagradáveis, representando um risco potencial à saúde.
Essas condições de operação diferem significativamente daquelas utilizadas para isolamento de paredes externas e telhados. Portanto, o desenvolvimento de materiais nanoisolantes compostos que combinam alta eficiência de isolamento térmico e excelentes propriedades de proteção contra incêndio tornou-se uma importante área de desenvolvimento industrial, levando ao surgimento de materiais nanoisolantes.
- Alta resistência à compressão e à deformação.
A camada de isolamento térmico é constantemente submetida à pressão dos tubos de aquecimento, da camada de concreto, dos revestimentos de piso, bem como a cargas dinâmicas durante o funcionamento.
Se o material de isolamento térmico não tiver capacidade de suportar carga suficiente, poderá deformar-se de forma irregular, causando fissuras na camada de concreto e no revestimento do piso. Além disso, em altas temperaturas, os tubos de aquecimento podem perder a capacidade de deformação normal, reduzindo sua vida útil.
Materiais nanoisolantes com alta resistência à compressão e à deformação eliminam eficazmente essas desvantagens.
- Excelentes propriedades de isolamento térmico
Materiais nanoisolantes de alta qualidade previnem eficazmente a transferência de calor para o teto e a perda de calor para as divisões adjacentes, garantindo uma transferência de calor unidirecional para dentro da divisão.
O principal indicador das propriedades de isolamento térmico é o coeficiente de condutividade térmica. Seu valor é influenciado pela composição do material, porosidade, estrutura dos poros (abertos ou fechados), nível de umidade e temperatura ambiente.
Diferentes tipos de nanomateriais isolantes possuem diferentes condutividades térmicas, exigindo diferentes espessuras de camada isolante para atingir os valores de resistência térmica projetados. Em geral:
- quanto maior a porosidade do material;
- quanto maior a proporção de poros fechados;
- quanto menor o teor de umidade,
Quanto menor o coeficiente de condutividade térmica, maior a eficiência do isolamento térmico.
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