VẬT LIỆU CÁCH ĐIỆN: ĐẶC ĐIỂM VÀ VÍ DỤ - CÔNG NGHỆ - 2025

Các vật liệu cách nhiệt là những vật liệu làm giảm, chống lại hoặc ngăn chặn hoàn toàn sự truyền đi của bất kỳ loại năng lượng nào như nhiệt hoặc điện. Chúng phục vụ để bảo vệ chúng sinh, thực phẩm và các vật thể khác khỏi các yếu tố và điều kiện của chúng; như lớp phủ nhựa của dây cáp và tường hoặc trần nhà.

Để thực hiện tốt chức năng của mình, các vật liệu này chủ yếu cần có hệ số dẫn nhiệt thấp để giảm sự truyền nhiệt. Chúng cũng phải có khả năng chống chịu với nhiệt độ rất cao khiến chúng không bị nóng chảy.

Độ thoáng khí cũng là một tính chất rất quan trọng của vật liệu cách nhiệt. Chúng phải là vật liệu mà không khí có thể chảy qua các lỗ rỗng của nó. Chất cách nhiệt tốt có tính thấm không khí cao, vì bản thân đây là chất cách nhiệt.

Độ thấm này không được cho phép hơi hoặc độ ẩm đi qua, để tránh hoặc giảm thiểu sự ngưng tụ của chất lỏng hoặc ăn mòn vật liệu. Các chất cách nhiệt tốt nhất có tính thấm hơi và ẩm rất thấp.

Vật liệu cách điện phải chịu được nước, dung môi và hóa chất; nó phải bền và không bị mất hiệu quả trong thời gian ngắn. Nó phải dễ lắp đặt, không bắt lửa, không hấp thụ mùi và không thu hút nấm hoặc côn trùng.

Ví dụ về chất cách nhiệt

1- Sợi thủy tinh

Nó là một trong những loại được sử dụng nhiều nhất vì hệ số truyền nhiệt thấp và sức đề kháng cao. Nó cũng có tác dụng cách ly với dòng điện và âm thanh. Nó được chế tạo bằng cách dệt các sợi mảnh bằng polyme thủy tinh để tạo thành que, tấm hoặc tấm.

2- Bông khoáng

Nó có thể được sản xuất từ ​​đá bazan hoặc từ cặn bề mặt của kim loại nóng chảy. Nó được sử dụng với khả năng chống cháy cao, nhưng nên kết hợp với các vật liệu khác để có được khả năng chống nóng hiệu quả hơn.

3- Xenluloza

Nó là một trong những vật liệu cách nhiệt sinh thái nhất trên thị trường. Nó được tạo ra từ việc tái chế các sản phẩm giấy khác nhau.

Nó là một vật liệu có thể đủ chặt, làm giảm sự hiện diện của oxy giữa các hạt của nó. Đặc tính này làm cho nó tuyệt vời để giảm thiểu thiệt hại do hỏa hoạn.

4- Polystyrene

Nó là một vật liệu nhựa nhiệt dẻo rất nhẹ và không thấm nước, có tác dụng cách nhiệt và cách âm rất tốt.

Nó được sử dụng để tạo ra các khối hoặc ván xốp đúc khuôn polyethylene. Nó là chất dễ cháy, vì vậy nên phủ nó bằng các vật liệu chống cháy khác.

5- Polyurethane

Nó là một loại bọt cách nhiệt có chứa một loại khí trong các tế bào của nó, có độ dẫn điện rất thấp và khả năng chịu nhiệt lớn. Nó có thể được sử dụng dưới dạng chất lỏng phun sủi bọt, ở dạng khối bọt cứng hoặc được đúc thành tấm hoặc tấm.

6- Đá trân châu

Nó là một loại đá núi lửa trơ có thành phần chủ yếu là silica và nhôm nhưng có lẫn một số tạp chất làm cho nó hút ẩm.

Nó được sử dụng ở dạng hạt nhỏ để lấp đầy các khoảng trống và lỗ hổng chật hẹp. Nó là một chất cách nhiệt tốt nhưng nó chỉ hoạt động nếu nó khô. Việc sử dụng nó ngày càng giảm do chất độc của nó.

7- Nút chai

Nó có lẽ là vật liệu cách nhiệt lâu đời nhất trên thị trường và là vật liệu cách nhiệt được sử dụng rộng rãi nhất trong ngành điện lạnh. Nó có khả năng chịu nén rất tốt và khó cháy. Nó chỉ có thể được sử dụng dưới 65 ° C và có xu hướng hút ẩm.

8- Sợi nhựa

Nó được làm chủ yếu từ chai nhựa polyethylene tái chế. Các sợi được dệt thành hình que tương tự như sợi thủy tinh.

Chất cách điện này được làm việc với chất làm chậm để nó không cháy quá nhanh, nhưng nó có thể tan chảy khi tiếp xúc với ngọn lửa.

9- Aerogel

Ban đầu nó là một vật liệu được sử dụng bởi các dự án không gian để làm gạch có khả năng chịu nhiệt khoảng 2000 ° F với rất ít truyền nhiệt.

Nó hiện đang có sẵn trên thị trường dưới dạng tấm dẻo được gọi là Pyrogel XT. Nó là một trong những chất cách điện công nghiệp hiệu quả nhất trên thế giới.

10- Vermiculite

Giống như đá trân châu, nó nguy hiểm cho sức khỏe. Nó được sử dụng ở dạng hạt nhỏ được ném vào giữa các vật liệu khác hoặc để lấp đầy các lỗ. Nó cũng được sử dụng để trộn với xi măng để tạo ra một loại bê tông nhẹ hơn, ít dẫn nhiệt hơn.

11- Polisocyanurat

Đã khôi phục hình ảnh từ ArchiExpo.

Nó là một loại nhựa xốp nhiệt rắn có chứa trong các tế bào của nó một loại khí có độ dẫn điện thấp và điện trở cao, không chứa hydrochlorofluorocarbon. Bọt lỏng có thể thích ứng với các bề mặt cần thiết.

12- Bông

Là một chất cách điện, nó được kết hợp với sợi nhựa và borat để làm cho nó kháng động vật và làm chậm quá trình viêm của chúng.

13- Lông cừu

Nó cũng được xử lý bằng borat để chống lại sâu bọ, lửa và nấm mốc. Nó có thể chứa một lượng lớn nước, nhưng việc tiếp xúc với chất lỏng kéo dài, không liên tục có thể làm tan borat.

14- Rơm

Được sử dụng hơn 150 năm ở dạng kiện để cách nhiệt chuồng trại và nhà ở. Chúng cũng dùng để hấp thụ âm thanh.

15- Cây gai dầu

Vật liệu thường được sử dụng để làm dây thừng, nó hiện được sử dụng như một chất cách điện giống như các loại sợi thực vật tương tự khác như rơm hoặc len.

Ví dụ về chất cách điện

1- Gỗ

Gỗ là chất cách điện, người ta vẫn thường thấy cột đèn làm bằng gỗ. Tuy nhiên, cần lưu ý rằng nó không cách nhiệt miễn là gỗ khô, vì nước (và do đó độ ẩm) là chất dẫn điện.

2- Cao su

Vật liệu này, ngoài khả năng chống ẩm mốc cao, linh hoạt và chịu lực, rất tốt để ngăn chặn sự dẫn điện. Ví dụ, các chuyên gia làm việc trực tiếp với điện sử dụng ủng làm bằng cao su để bảo vệ an toàn cho họ.

3- Gốm sứ

Gốm hạn chế tính di động của ion và điện tử, do đó nó là vật liệu không dẫn điện. Điều này làm cho nó trở nên lý tưởng để sản xuất đĩa có độ căng cao.

4- Silicone

Vật liệu được sử dụng rộng rãi này, trong số các khả năng khác, có khả năng cách ly điện. Điều này làm cho nó lý tưởng để niêm phong các linh kiện điện tử và sửa chữa các thành phần.

5- Ôxít nhôm

Vì là vật liệu không dẫn điện nên nhôm oxit rất thích hợp để chế tạo chất cách điện nhiệt độ hoặc điện, ống laze hoặc vòng đệm.

Ví dụ về chất cách điện âm

1- Chì

Nó là vật liệu được sử dụng nhiều nhất để cách âm do giá trị của nó. Mật độ, độ cứng hoặc độ xốp là một số điểm mạnh chính của nó.

2- Thép

Thép gây ra âm thanh dội lại khi nó chạm vào nó, làm cho nó trở thành chất cách âm rất mạnh. Cửa ra vào hoặc cửa ra vào trong các quán bar và trung tâm giải trí thường được làm bằng thép để duy trì cách nhiệt với âm thanh bên trong hoặc bên ngoài.

3- Đá len

Nó thực sự là một chất hấp thụ âm thanh, nhưng nó cũng có hiệu quả để cách âm. Nó là một vật liệu mạnh mẽ và được sử dụng rộng rãi trong một số cấu trúc nhất định vì nó hấp dẫn về mặt thẩm mỹ.

4- Chất đàn hồi

Vật liệu dùng để xây dựng nhà ở có khả năng cách âm, giữ nhiệt và ngăn ngừa các vết nứt, rạn. Nó có vòng đời cao.

Dòng nhiệt như thế nào?

Nhiệt sẽ luôn di chuyển từ vùng nóng sang vùng lạnh để tìm kiếm sự cân bằng. Nếu bên trong thùng được bảo vệ bằng vật liệu cách nhiệt lạnh hơn không khí bên ngoài, thùng sẽ hút nhiệt bên ngoài. Nhiệt độ chênh lệch càng nhiều thì nhiệt lượng truyền xuống vùng lạnh càng nhanh.

Điều khiển

Nó là cách mà năng lượng di chuyển qua vật liệu từ phân tử này sang phân tử khác. Điều này đòi hỏi sự tiếp xúc vật lý giữa các hạt và sự chênh lệch nhất định về nhiệt độ; Bằng cách đặt một chiếc thìa vào một tách cà phê nóng, nhiệt được truyền từ chất lỏng sang kim loại và qua tay cầm đến tay.

Đối lưu

Đó là cách chất lỏng và chất khí vận chuyển nhiệt khi chúng di chuyển từ nơi này đến nơi khác. Đây là lý do tại sao không khí nhẹ hơn, ấm hơn tìm cách bay lên, và không khí lạnh, dày đặc có xu hướng tìm kiếm mặt đất.

Sự bức xạ

Nó là sự truyền năng lượng trực tiếp thông qua một môi trường hoàn toàn trong suốt đốt nóng tất cả các vật chất rắn trên đường đi của nó. Điều này xảy ra, ví dụ, với ánh sáng như bức xạ hồng ngoại (kính lúp) hoặc với một số loại sóng điện từ.

Người giới thiệu

1. Jessica Ring. Chất cách điện là gì? Phục hồi từ sciining.com.
2. Kho tài liệu Công ty của FAO. Vật liệu cách nhiệt, đặc tính kỹ thuật và tiêu chí lựa chọn. Vụ Thủy sản và Nuôi trồng Thủy sản. Phục hồi từ fao.org.
3. Áo khoác ThermaXX (2011). 5 Vật liệu cách nhiệt phổ biến nhất. Được khôi phục từ thermaxxjackets.com.
4. gov. Vật liệu cách nhiệt. Us Department of energy - Văn phòng tiết kiệm năng lượng & năng lượng tái tạo. Lấy từ energy.gov.
5. Yêu thương Kinyanjui. Các thuộc tính của chất cách điện. Đấu kiếm. Phục hồi từ sciining.com.
6. Vật liệu cách nhiệt và tính chất nhiệt của chúng. Đã khôi phục từ greenspec.co.uk.
7. Vật liệu cách nhiệt. Tạp chí Kết nối. Được khôi phục từ build.com.au.