Экспериментальное исследование теплоизоляционных наноматериалов на основе аэрогелей

Автор: Байков И.Р., Смородова О.В., Трофимов А.Ю., Кузнецова Е.В.

Журнал: Нанотехнологии в строительстве: научный интернет-журнал @nanobuild

Статья в выпуске: 4 т. 11, 2019 года.

Бесплатный доступ

В настоящее время достижения в развитии передовых технологий непосредственно связаны с качеством и технологичностью используемых материалов. К наиболее перспективным относятся аэрогели – наноструктурированные материалы со множеством полезных свойств. Мезопористая структура аэрогелей определяет их широкое применение, как в промышленности, так и в науке. За период около полувека наноструктурированный материал на основе кремнезема нашел широкое применение во многих направлениях науки и техники. Среди них – тепло- и шумоизоляция, автоматика, химия, медицина, охрана окружающей среды, промышленная и пожарная безопасность, энергетика, аэрокосмическая промышленность, потребительские товары и военные технологии. В статье рассмотрено экспериментальное исследование теплозащитных свойств теплоизоляционного материала на основе кремнийоксидного аэрогеля – Insuflex. Это гибкий рулонный материал для снижения теплопотерь с поверхности технологического оборудования, трубопроводных систем, отсекающей и регулирующей арматуры. Методом порядковых статистик установлена экспоненциальная зависимость коэффициента теплопроводности аэрогеля от средней температуры образца. Полученные результаты свидетельствуют о возможности энергоэффективного применения материала в системах теплоснабжения и теплопотребления.

Еще

Теплопроводность, тепловая изоляция, аэрогель, моделирование, измерение

Короткий адрес: https://sciup.org/142221469

IDR: 142221469 | DOI: 10.15828/2075-8545-2019-11-4-462-477

Список литературы Экспериментальное исследование теплоизоляционных наноматериалов на основе аэрогелей

Байков И.Р., Смородова О.В., Китаев С.В. Исследование свойств жидких керамических теплоизоляционных материалов/ / Нанотехнологии в строительстве. − 2018. − Т.10, № 5. − С. 106–121. − URL: https://elibrary.ru/download/elibrary_36402454_87767770.pdf. (дата обращения: 10.08.2019).
Kistler S.S. Coherent expanded aerogels and jellies // Nature. 1931. Vol. 127 (3211). P. 741.
Пименов В.Г., Шевелева Е.Е., Сахаров А.М. Установка для сверхкритической сушки: изготовление, опыт работы и получение низкоплотных полимерных аэрогелей // Сверхкритические флюиды: Теория и практика. − 2011. − Т. 6, № 4. − С. 77–87.
Pierre A. C., Pajonk G. M. Chemistry of Aerogels and Their Applications // Chem. Rev. 2002. V. 102. pp. 4243–4265.
Рубцов И.В., Денисов И.А., Варламов Б.С. Аэрогель – материал будущего // V Международная научно-практическая конференция молодых ученых, посвященная 54-й годовщине полета Ю.А. Гагарина в космос: сборник научных статей. − Филиал ВУНЦ ВВС «ВВА» имени профессора Н.Е. Жуковского и Ю.А. Гагарина (г. Краснодар). − 2015. − С. 63–67.
Hwang S.E., Jang H.H., Hyun H.H., Ahn Y.S. Effective preparation of crack-free silica aerogels via ambient drying. J. Sol-Gel Sci. Techn. 2007. No. 41. Pp.139–146.
Yokogawa H. Thermal Conductivity of Silica Aerogels. – Handbook of Sol_Gel Science & Technology‖, vol. 2(13). 2005. Kluwer Academic Publishers, New York, USA.
Dowson M., Harrison D., Craig S., Gill Z. Improving the Thermal Performance of Single Glazed Windows using Translucent Granular Aerogel. International Journal of Sustainable Engineering. 2011. No. 4(3). Рр. 266–280.
Меньшутина Н.В., Каталевич А.М., Смирнова И. Получение аэрогелей на основе диоксида кремния методом сверхкритической сушки // Сверхкритические флюиды: Теория и практика. − 2013. − Т. 8, № 3. − С. 49–55.
Пустовгар А.П., Веденин А.Д. Теплоизоляционные нанокомпозиты на основе аэрогеля кремнезема // Научно-технический вестник Поволжья. − 2013. − № 1. − С. 252–254. − URL: https://elibrary.ru/download/elibrary_18800022_16720559.pdf. (дата обращения: 10.08.2019).
Бузник В. М., Каблов Е. Н., Кошурина А. А. Материалы для сложных технических устройств арктического применения // Научно-технические проблемы освоения Арктики. − РАН. − М.: Наука, 2015. − С. 275–285.
Долбин А.В., Хлыстюк М.В., Есельсон В.Б., Гаврилко В.Г., Винников Н.А., Баснукаева Р.М. Сорбция водорода кремнийоксидным аэрогелем при низких температурах // Физика низких температур. − 2018. − Т. 44, № 2. − С. 191–196. − URL: https://elibrary.ru/download/elibrary_32266236_44926583.pdf. (дата обращения: 10.08.2019).
Меньшутина Н.В., Каталевич А.М., Лебедев А.Е. Наноструктурированные материалы на основе диоксида кремния: аэрогель, ксерогель, криогель // Естественные и технические науки. − 2013. − № 2 (64). − С. 374–376.
Ismail A.A., Ibrahim I.A. Impact of supercritical drying and heat treatment on physical properties of titania/silica aerogel monolithic and its applications. J. Applied Catalysis A:General. 2008. Vol. 346(1–2). Pp. 200–205.
Kwon Y.G., Choi S.Y., Kang E.S., Baek S.S. Ambient-dried silica aerogel doped with TiO2 powder for thermal insulation. J. Mater. Sci. 2000. No. 35. Pp. 6075–6079.
Иванов Н.Н., Иванов А.Н. Теплоизоляционный аэрогель и пьезоактивная пленка PVDF – современные, перспективные материалы для космической техники и космического приборостроения // Вестник НПО им. С.А. Лавочкина. − 2011. − № 2 (8). − С. 46–52. − URL: https://elibrary.ru/download/elibrary_16386904_43616464.pdf. (дата обращения: 10.08.2019).
Кузнецова Е.В., Турумтаев Г.Р., Христолюбова Д.В. Экономическое обоснование применения современных теплоизоляционных материалов в строительной отрасли // Евразийский юридический журнал. − 2018. − № 11 (126). − С. 393–394.
Асхадуллин Р.Ш., Осипов А.А., Гулевский В.А., Ульянов В.В., Иванов И.И., Харчук С.Е. Исследование механизмов синтеза анизотропных наноструктур в жидких металлах. Свойства и перспективные области их применения // Труды регионального конкурса проектов фундаментальных научных исследований. – Калуга, 2016. – С. 84–97. – URL: https://elibrary.ru/download/elibrary_28430107_60072610.pdf. (дата обращения: 10.08.2019).
Раздьяконова Г.И., Кохановская О.А., Лихолобов В.А. Синтез порошков аэрогельного типа на основе технического углерода // Перспективные материалы. – 2014. – № 8. – С. 68–74. – URL: https://elibrary.ru/download/elibrary_21844829_77073953.pdf. (дата обращения: 10.08.2019).
Мартынов П.Н., Асхадуллин Р.Ш., Юдинцев П.А. Аэрогель ALOOH: получение, свойства, применение // Нанотехника. – 2006. – № 1 (5). – С. 35–41.
Веденин А.Д., Витязь П.А., Галиновский А.Л., Иванова И.С., Мазалов Ю.А., Пустовгар А.П., Судник Л.В. Экспериментальное исследование теплоизоляционных аэрогельных композитов гидротермального реактора // Технология металлов. – 2016. – № 4. – С. 43–47.
Киямов И.К., Вахитова Р.И., Сарачева Д.А., Мазанкина Д.В., Ситдикова И.П. Применение наноматериалов в теплоизоляции трубопроводов // Нанотехнологии в строительстве. – 2019. – Т. 11, № 2. – С. 194–202. – URL: https:// elibrary.ru/download/elibrary_37529008_95204141.pdf. (дата обращения: 10.08.2019).
Саати Т. Принятие решений при зависимостях в обратных связях: Аналитические сети // А.В. Андрейченков, О.Н. Андрейченкова. – М.: Издательство ЛКИ, 2008. – 360 с.

Еще

Статья научная