什么是气凝胶保温材料(Aerogel insulation)

气凝胶保温材料(Aerogel Insulation)是什么及其性能特点

什么是气凝胶保温材料(Aerogel)

气凝胶(AEROGEL)保温材料是由耐高温纤维和二氧化硅气凝胶粉末组成的保温材料,是世界上最好的保温材料。与其他类型的保温材料相比,使用更薄的厚度即可达到相同效果,使用寿命长,可防止管道外部生锈,从长远来看具有投资价值

ArmaGel HT 高温用气凝胶保温材料

气凝胶卷材保温材料图片

Armacell的气凝胶保温材料使用品牌名称ArmaGel(阿玛凝胶保温材料)

气凝胶的制造过程

1930年,气凝胶是由凝胶状固体制成,其中液体部分被空气取代,但仍保持固体状态。这使得凝胶内部含有90%的空气体积,形成高度多孔结构(Complex Porous),因此具有低密度(Low Density)和低导热系数(Low thermal Conductivity)的特性

气凝胶制造过程

气凝胶制造过程图

多孔结构气凝胶

多孔结构气凝胶图片

气凝胶保温材料的质量控制标准

气凝胶保温材料(Aerogel Insulation)受ASTM C1728标准控制,分为三个等级

  • Type I – 125 °C (257 °F)
  • TYPE II – 200 °C (390 °F)
  • Type III – 649 °C (1200 °F)

ASTM C1728标准中还包含其他测试气凝胶保温材料的标准,以确保符合规定的质量要求

  1. ASTM C177 – 导热系数(Thermal Conductivity)
  2. ASTM C165 – 抗压强度(Compressive Strength)
  3. ASTM C303 – 密度(Density)
  4. ASTM C1101/C1101M – 矿物纤维毯或板材保温材料的柔韧性或刚性(Flexibility or rigidity of mineral fiber blanket or board insulation)
  5. ASTM C356 – 浸泡热下的线性收缩(Linear Shrinkage under soaking heat)
  6. ASTM C411/C447 – 最高使用温度估算(Estimation of maximum use temperature)
  7. ASTM E84 – 表面燃烧特性(Surface burning characteristics)
  8. ASTM C1763 – 吸水性(Water Absorption)
  9. ASTM C1104/C1104M – 抗水汽性能(Moisture Resistance)
  10. ASTM C795 – 奥氏体不锈钢腐蚀测试(Corrosion test for austenitic stainless steel)
  11. ASTM C1617 – 金属腐蚀测试(Corrosion test for metal)
  12. ASTM C1338 – 保温材料和面层的抗真菌性能(Fungi resistance of insulation material and facing)

气凝胶保温材料的优势

降低人工成本(Lower labor cost)

由于气凝胶保温材料具有最低的导热系数,与其他类型的保温材料相比,气凝胶保温材料的厚度更小,从而降低了安装成本

Armagel气凝胶保温材料导热系数低,使用厚度比其他类型更薄

Armagel气凝胶保温材料导热系数低,使用厚度比其他类型更薄

与其他保温材料导热系数对比

与其他保温材料导热系数对比图

外护层面积减少

气凝胶使所需保温厚度减少,相应地外护层面积也随之减少。每减少1毫米的保温厚度,可节省0.4%的外护层面积

6英寸管道315°C温度1米长度外护层面积对比表

保温材料类型 保温厚度 外护层面积
Armagel HT 30 毫米 0.63 平方米
Mineral Wool 80 毫米 0.78 平方米
Calcium Silicate 120 毫米 0.91 平方米
Cellular Glass 120 毫米 0.91 平方米
Expanded Perlite 150 毫米 1.00 平方米

与珍珠岩保温材料相比,气凝胶的外护层面积减少47%;与广受欢迎的岩棉(Mineral Wool)相比,减少19%

管道系统重量减轻

将Armagel(气凝胶)与其他保温材料相比,Armagel及其外护层的重量比珍珠岩轻80%,比矿物棉轻50%

Armagel保温材料重量轻,每平方米重量更低

每米长度不同类型保温材料重量对比图

管道系统占用空间减少

在空间受限的区域,选用Armagel保温材料可减少系统安装空间(管道可以更紧密安装),因为保温厚度更小

防止钢管保温层下腐蚀(Corrosion under insulation)

工业管道系统主要使用钢管,当保温材料遇到水和湿气时,会导致钢管生锈

保温材料下的腐蚀现象

保温材料下腐蚀图片

Armagel保温材料具有防水性能,水无法渗透到管道表面,同时具有透气性,可防止水蒸气在保温层下凝结积累

Armagel具有疏水性能(Hydrophobic)

Armagel具有疏水性能(Hydrophobic)

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