АЭРОГЕЛЬ - изоляция будущего!

Аэрогель, как новый вид тепловой изоляции уже захватывает своими нано-порами рынок тепловой изоляции, в том числе и российский, семимильными шагами попутно осушая своих давно пропитанных влагой конкурентов и находя применение там, где другие материалы не выдерживают и года. Такие крупные компании как «ГАЗПРОМ», «ЛУКОЙЛ», «СИБУР» уже активно используют аэрогель на своих объектах, в частности на трубопроводах и емкостях.

И что же вообще такое аэрогель? Аэрогели (от лат. aer — воздух и gelatus — замороженный) — класс материалов, представляющих собой гель, в котором жидкая фаза полностью замещена газообразной. Бытует заблуждение, что аэрогель –это собственно гелеобразный материал, почти жидкий, который нужно наносить с помощью кисти. Но это действительно большое заблуждение, потому что аэрогель научились добавлять на различные основания, такие как стеклохолст, керамический и углеродно-карбоновые холсты, что делает аэрогель простым с точки зрения монтажа и логистики. 

Среди достоинств аэрогеля надо отметить его выдающиеся физико-механические свойства при великолепных теплоизоляционных свойствах. Так коэффициент теплопроводности аэрогеля меньше коэффициента теплопроводности неподвижного воздуха.

Краткий экскурс в историю аэрогеля

• 1931 – изобретен профессором Тихоокеанского колледжа Самюэлем Стивенсоном Кислером.
• С 1990-х годов находит свое применение в теплоизоляции. Начало производства теплоизоляционных материалов.
• 2015 год – применяется более чем в 40 странах. Признан эффективным ведущими международными компаниями такими как: Shell, Газпром, Chevron, ExxonMobile, Еврохим, Petrobrass, Лукойл и другими.

Структуру аэрогеля образуют сферические кластеры диаметром примерно 2—5 нм и пор размерами до 100 нм, формирующие трехмерную сетку, поры которой заполнены воздухом.

Теплоизоляционные свойства материала

Технологическая схема процесса состоит в следующем. Предварительно приготовленные растворы жидкого стекла плотностью 1150-1170 кг/м³ и серной кислоты плотностью 1126-1128 кг/м³ поступают в смеситель. Образующийся в течение 6-8 сек гидрогель проходит через масло, коагулирует и приобретает форму шариков. Затем он промывается в чанах водой, после чего вода в гидрогеле замещается этиловым спиртом в нескольких последовательно соединенных диффузорах. Спирт удаляется из геля в автоклавах при 7-9 Па и 540° К. Остатки паров спирта отсасывают вакуумным насосом. Содержащиеся в полученном продукте примеси органических веществ удаляют прокаливанием во взвешенном слое при температуре 570-670° К. 

Аэрогель на 98%-99% состоит из воздуха, из которых 75% находится в микропорах (<2 нм). В этих нанопорах воздух находится в статическом состоянии, так как величина этих пор меньше длины свободного пробега молекул газов воздуха. Благодаря нанопорам аэрогель является сверхгидрофобным, а сорбцией можно пренебречь, так как в нанопорах затруднительна даже первая фаза сорбции, что делает его на порядок лучше, как теплоизолятора, по сравнению с традиционными теплоизоляционными материалами.

Ведь именно вода создает большие проблемы в строительстве, так как, например, ржавчина и коррозия могут нести большие убытки предприятию, а намокшая и обвисшая минеральная вата не в состоянии выполнять свою функцию. В промышленной практике известны случаи, когда аэрогель действительно спасал материальные фонды компаний.

Так, например, показательным случаем является потоп в Новом Орлеане, когда значительная часть города ушло под соленую воду, понятно, что это является большим стрессом для коррозийной устойчивости труб, после наводнения трубы пришли в неэксплуатационное состояние, но, когда ремонтная группа добралась до труб, изолированных аэрогелем Aspen, то результат работы аэрогеля как гидрофобизатора поверг в шок всех инженеров: трубы были в абсолютно рабочем состоянии. Природа сама провела наглядные практические испытания аэрогеля, который показал великолепный результат. 

Аэрогель является негорючим материалом. Класс горючести НГ или Г1. устойчив к воздействию открытого пламени, также он устойчив к высоким температурам до 1000 градусов Цельсия, при этом материал сохраняется термостойкость на весь период эксплуатации. Стоит напомнить, что от пожаров никто не застрахован, огонь так же, как и вода может нести экономические потери, а если к такому тяжелому происшествию в добавок присоединится горение изоляции с выделением вредных веществ, то это станет угрозой для жизни окружающих и экологии. Аэрогель же может в определенных аварийных условиях стать барьером для распространения огня. 

Аэрогель хорошо работает и при низких температурах до минус 260 градусов Цельсия.  И лидером рейтинга качеств аэрогеля как тепловой изоляции является значение коэффициента теплопроводности, который в разы лучше конкурентов и материал по своим теплоизоляционным свойствам является вторым в мире, после вакуум-панелей. Принимая во внимание ценовой аспект, удобство монтажа, малую толщину изоляции из аэрогеля, его свойства, можно с уверенностью сказать, что этот материал в ближайшее время потеснит традиционные утеплители. 

Ситуация с аэрогелем на рынке сейчас напоминает ситуацию с минеральными ватами в 90-ых годах, когда они только приходили на замены старожилам тепловой изоляции и прогнозы на перспективы их использования были малы, но результат превзошел все ожидания, а после разрушил все сомнения об актуальности этого продукта на строительном  рынке.  Будущее за аэрогелями!

Ознакомиться с ассортиментом и приобрести  аэрогель, поставляемый компании Венторус Вы можете здесь