เมืองกวางโจว มณฑลกวางตุ้ง ประเทศจีน

อัลลัน.ลุน@anchorgd.com

+86 13703050828

Aerogel คืออะไร?

คำอธิบายแอโรเจล

แอโรเจลมีความแตกต่างโดยพื้นฐานจากแนวคิด “เจล” ทั่วไป มันเป็นสารแข็งที่มีความหนาแน่น 3 กิโลกรัมต่อลูกบาศก์เมตร และเรียกอีกชื่อหนึ่งว่า “ควันแข็งตัว” หรือ “ควันสีฟ้า” เนื่องจากมีความหนาแน่นต่ำมาก ในปีพ.ศ. 2474 S. Kiesler ประสบความสำเร็จในการผลิตแอโรเจล SiO2 โดยใช้กรรมวิธีการทำให้แห้งแบบยิ่งยวด ซึ่งทำให้สร้างสถิติโลกกินเนสส์ในฐานะ “ของแข็งที่เบาที่สุด” แอโรเจลประกอบด้วยอากาศ โดยมีปริมาณ 80% หรือมากกว่า และมีคุณสมบัติเป็นฉนวนกันความร้อนได้ดีเยี่ยม แผ่นแอโรเจลหนา 1 นิ้ว มีประสิทธิภาพในการป้องกันความร้อนได้เท่ากับแผ่นกระจกธรรมดา 20 ถึง 30 แผ่น ดอกกุหลาบจะไม่เป็นอันตรายหากวางไว้ระหว่างดอกกุหลาบกับไฟ

แอร์โรเจล

การประยุกต์ใช้แอโรเจลในการสำรวจอวกาศ

แอโรเจลถูกนำมาใช้ในแอปพลิเคชันต่างๆ ในการสำรวจอวกาศ ถูกนำมาใช้ในสถานีอวกาศ “เมียร์” ของรัสเซีย และโครงการสำรวจ “มาร์สไฟน์เดอร์” ของอเมริกา ในการทดลองฟิสิกส์ของอนุภาค แอโรเจลถูกใช้เป็นเครื่องตรวจจับปรากฏการณ์เชเรนคอฟ ตัวอย่างเช่น เครื่องนับเชอเรนคอฟของแอโรเจล (ACC) ที่ใช้ในเครื่องตรวจจับการทดลองเบลล์ที่โรงงาน B Meson ใช้ประโยชน์จากดัชนีการหักเหแสงต่ำของแอโรเจล ความโปร่งใสสูงระหว่างน้ำและก๊าซ และคุณสมบัติของของแข็งเพื่อเอาชนะวิธีการทั่วไปที่ใช้ของเหลวอุณหภูมิต่ำหรืออากาศที่มีแรงดันสูง นอกจากนี้ น้ำหนักเบายังเป็นข้อได้เปรียบที่สำคัญอีกด้วย

คุณสมบัติเฉพาะของแอโรเจล

แอโรเจลเป็นวัสดุที่มีรูพรุนซึ่งมีโครงสร้างในระดับนาโน ซึ่งแตกต่างจากโครงสร้างที่มีรูพรุนในระดับไมโครและมิลลิเมตรของวัสดุทั่วไป โครงสร้างนาโนที่ทออย่างประณีตส่งผลให้มีค่าการนำความร้อนต่ำมากและมีพื้นผิวสูง การกระเจิงของแสงและเสียงน้อยกว่าในวัสดุที่มีรูพรุนทั่วไปมาก คุณสมบัติเฉพาะตัวเหล่านี้ไม่เพียงแต่ทำให้มีความน่าสนใจสำหรับการวิจัยพื้นฐานเท่านั้น แต่ยังมีการประยุกต์ใช้ที่มีศักยภาพในวงกว้างในหลากหลายสาขาอีกด้วย

การใช้งานผลิตภัณฑ์แอโรเจล

ผลิตภัณฑ์ในปัจจุบัน:

  1. วัสดุแอโรเจล: คุณสมบัติเฉพาะตัวของแอโรเจลทำให้เหมาะเป็นอย่างยิ่งสำหรับการเป็นฉนวนกันความร้อนและเสียง การฟอกน้ำ และการดูดซับก๊าซ
  2. วัสดุฉนวนคอมโพสิตนาโนแอโรเจล: นี่เป็นคำทั่วไปสำหรับวัสดุที่เหมาะสำหรับการใช้งานที่มีประสิทธิภาพและอุณหภูมิคงที่ สารเหล่านี้สามารถมีอยู่ได้ทั้งในสถานะของแข็งหรือของเหลว ในการก่อสร้างในอุตสาหกรรม การผสมผสานเอโรเจลกับแผ่นไฟเบอร์กลาสเพื่อสร้างแผ่นเอโรเจลจะช่วยลดการนำความร้อนได้อย่างมาก ในการใช้งานในครัวเรือน สามารถผสมผสานแอโรเจลเข้ากับผ้าเพื่อยกระดับฉนวนกันความร้อนขึ้นไปอีกระดับ

เอจี20
เอจี35
เอจี50
เอจี65

ผลิตภัณฑ์แห่งอนาคต - อนาคตอันใกล้:

ก. เคลือบป้องกันกระสุน: การทดสอบในห้องปฏิบัติการแสดงให้เห็นว่าการนำชั้นแอโรเจลหนา 6 มม. มาทาบนแผ่นโลหะจะช่วยเพิ่มความทนทานแม้จะเกิดการระเบิดโดยตรงก็ตาม

ข. สารเคลือบดูดซับ: สารเคลือบที่ดูดซับคลื่นเรดาร์ ช่วยให้เกิดเอฟเฟกต์ล่องหน

ค. อุปกรณ์เก็บพลังงาน

ข. การวิจัยเลเซอร์อันทรงพลังขั้นสูง

ในฐานะผู้เข้าสู่ยุคแรกๆ ในด้านอวกาศ เอโรเจลมีคุณสมบัติมหัศจรรย์มากมาย การนำวัสดุใหม่ๆ เหล่านี้ออกจากห้องปฏิบัติการและนำมาใช้จริงต้องอาศัยจินตนาการจากสังคมและอุตสาหกรรม

บทนำการใช้งาน: ผลิตภัณฑ์แอโรเจลใช้ที่ไหน?

  • การประยุกต์ใช้ในอุตสาหกรรม: วัสดุฉนวนคอมโพสิตแอโรเจลมีความจำเป็นสำหรับฉนวนท่อและฉนวนเตาเผาบนถนนในอุตสาหกรรมกักเก็บพลังงานและปิโตรเคมี
  • การก่อสร้าง: การใช้งานรวมถึงฉนวนกันความร้อนภายนอกและภายในอาคาร และการใช้กระจกแอโรเจลในผนังม่านกระจก
  • สาขาการขนส่ง: วัสดุฉนวนคอมโพสิตนาโนพรุนแอโรเจลมุ่งเน้นไปที่ฉนวนกันความร้อนในรถไฟความเร็วสูง เครื่องบิน C919 ที่ผลิตในประเทศ และยานพาหนะพลังงานใหม่ และการป้องกันแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนในยานพาหนะพลังงานใหม่
  • ฉนวนกันความร้อนในครัวเรือนและโลจิสติกส์ระบบทำความเย็น: แทนที่จะใช้วัสดุแบบดั้งเดิม จะใช้วัสดุฉนวนกันความร้อนแบบคอมโพสิตแอโรเจลที่มีรูพรุนระดับนาโนเป็นชั้นฉนวนเพื่อเสริมฉนวนกันความร้อนและเพิ่มปริมาตรภายใน
  • อุปกรณ์ฟังก์ชัน: การใช้ชั้นเอโรเจลบางเฉียบในการผลิตเสื้อแจ็คเก็ตเอโรเจลและผลิตภัณฑ์สำหรับกลางแจ้ง ผลลัพธ์ที่ได้คือความเบา บาง และอบอุ่น พร้อมคุณสมบัติในการเป็นฉนวนกันความร้อนที่ยอดเยี่ยม

เมื่อเทียบกับวัสดุฉนวนแบบดั้งเดิม ประสิทธิภาพการป้องกันความร้อนของวัสดุฉนวนคอมโพสิตนาโนพรุนแอโรเจลดีกว่า 3 ถึง 5 เท่า ซึ่งหมายความว่ามีประสิทธิภาพการป้องกันความร้อนที่ประหยัดพลังงานเหนือกว่า ความหนาของวัสดุที่น้อยลง ประหยัดต้นทุนโดยรวม และอายุการใช้งานที่ยาวนานขึ้นเนื่องจากคุณสมบัติอนินทรีย์ที่ปลอดภัย เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม และไม่เป็นพิษ

thThai