Azken bi urteotan, energia-bateri berrietarako ihes termikoaren aurkako babes-materialen bilakaera teknologikoaren ondorioz, bezeroek gero eta gehiago eskatzen dute isolamendu termikoaren errendimendu hobetua, zeramikaren antzeko ablazio-erresistentziarekin batera —sugarraren inpaktua jasateko funtsezko propietatea—.
Adibidez, aplikazio batzuek 1200 °C-ko aurrealdeko sugar-ablazio tenperaturak behar dituzte, atzeko aldeko tenperaturak 300 °C-tik behera mantenduz. Material aeroespazialetan, 3000 °C-tan aurrealdeko azetileno-sugar-ablazioak 150 °C-tik beherako atzeko aldeko tenperaturak behar ditu. Bereziki erronka handia da zeramikazko silikonazko aparraren konpresio-errendimenduaren eskaria handitzea, konpresio-deformazio baxua eta isolamendu termiko bikaina behar baititu tenperatura altuetan. Material hauek, oro har, zeramikazko teknologiarako isolamendu termiko eskaera berriak aurkezten dituzte.
Errendimendu-eskakizun espezifikoak (erreferentzia gisa soilik):
Berotu lagina berotze-plataforma batean, behean erakusten den bezala. Mantendu gainazal beroa 600 ± 25 °C-tan 10 minutuz. Aplikatu 0,8 ± 0,05 MPa-ko tentsioa proba-tenperaturan, atzeko gainazalaren tenperatura 200 °C-tik behera mantentzen dela ziurtatuz.
Gaur, puntu hauek laburbiltzen ditugu zuen erreferentzia gisa.
1. Kaltzio silikato sintetikoa – Isolamendu termikoko betegarri zuria
Kaltzio silikato sintetikoa bi formatan existitzen da: egitura porotsu/esferikoak eta zeramikazko zuntz itxurako egitura fibrosoak. Konposizio eta morfologia desberdintasunak izan arren, biak tenperatura altuko erresistentzia handiko isolamendu termiko betegarri zuri gisa balio dute.
Kaltzio silikatozko zuntz sintetikoa ingurumena errespetatzen duena da etaisolamendu termikoko material segurua1200-1260 °C-ko tenperatura altuko erresistentziarekin. Bereziki prozesatutako kaltzio silikatozko zuntz hauts sintetikoak tenperatura altuko isolamendurako zuntz-indartutako material gisa balio dezake.
Kaltzio silikato porotsu edo esferiko sintetikoak, berriz, zuritasun handia, txertatze erraztasuna, egitura nanoporotsu aberatsa, olio xurgapen balio ultra-altuak (400 edo gehiago arte) eta zepa-bolarik edo partikula handirik gabekoak dira. Aplikazio frogatuak ditu tenperatura altuko isolamendu erresistenteetan eta suaren aurkako paneletan, eta bideragarria dela erakutsi du zeramikazko ablazioarekiko erresistente diren materialetan tenperatura altuko isolamendua emateko.
Beste aplikazio batzuk hauek dira: hauts-gehigarri likidoak, tenperatura altuko hauts-estaldura isolatzaileak, lurrin-adsorbatzaileak, tanta-kontrako agenteak, balazta-pastillen marruskadura-materialak, presio baxuko silikonazko kautxua eta autodeskonposatzen den silikonazko olioa, paper-betegarriak, etab.
2. Geruzadun magnesio aluminio silikato porotsua– Isolamendu termikoa eta tenperatura altuko erresistentzia
Silikato mineral honek tenperatura altuko kalsinazioa behar du, 1200 °C-rainoko errefrakzio-gaitasunarekin. Batez ere magnesio aluminio silikatoz osatuta dago, eta egitura porotsu geruzatu aberatsa du, lotura-indarra, urarekiko erresistentzia bikaina, errefrakzio-iraupen luzea eta kostu-eraginkortasun handia eskaintzen dituena.
Bere funtzio nagusien artean daude tenperatura altuko isolamendua, dentsitatearen murrizketa, errefraktorialitatearen hobekuntza eta karbono geruzen eta estalkien ablazioarekiko erresistentzia eta isolamendu termiko hobekuntza. Aplikazioen artean daude zeramikazko isolamendu materialak, suaren aurkako estaldura premium-ak, isolamendu material errefraktarioak eta ablazioaren aurkako isolamendu termiko material erresistenteak.
3. Zeramikazko mikrosferak – Tenperatura altuko erresistentzia, isolamendu termikoa, konpresio-erresistentzia
Zalantzarik gabe, beirazko mikrosfera hutsak isolamendu termikoko material bikainak dira, baina tenperaturarekiko erresistentzia ez da nahikoa. Haien biguntze-puntuak, oro har, 650-800 °C-koak dira, eta urtze-tenperaturak 1200-1300 °C-koak. Horrek tenperatura baxuko isolamendu termikoko egoeretara mugatzen du haien aplikazioa. Tenperatura altuagoko baldintzetan, hala nola zeramikatze- eta ablazio-erresistentzian, ez dira eraginkorrak.
Gure zeramikazko mikrosfera hutsek arazo hau konpontzen dute. Batez ere aluminosilikatoz osatuta daude, eta tenperatura altuko erresistentzia, isolamendu termiko bikaina, errefraktariotasun handia eta haustura-erresistentzia bikaina eskaintzen dituzte. Aplikazioen artean daude silikonazko zeramikazko gehigarriak, isolamendu-material errefraktarioak, erretxina organikoetarako tenperatura altuko gehigarriak eta tenperatura altuko kautxu-gehigarriak. Sektore nagusien artean daude aeroespaziala, itsas sakoneko esplorazioa, material konposatuak, estaldurak, isolamendu errefraktarioa, petrolio-industria eta isolamendu-materialak.
Hau beroarekiko erresistenteagoa den mikroesfera huts formako hauts esferikoa da, oso erraza sartzeko (beirazko mikroesfera hutsak ez bezala, hauek behar bezala gehitzeko aldez aurretik dispertsioa edo aldaketa behar baitute) eta pitzadura-erresistentzia bikaina erakusten du. Bere ezaugarri bereizgarria da gainazal irekiko materiala dela, uretan flotatzen ez duena, eta, beraz, nahiko erraza da loditzea eta finkatzea.
Gainera, aipamen labur bataerogel hautsa—silize porotsu sintetikozko isolamendu-materiala. Aerogela isolatzaile termiko bikaina bezala aitortua da, aldaera hidrofobo/hidrofilikoetan eskuragarri. Horri esker, erretxina-substratuetan oinarritutako tratamendu-metodo egokiak hauta daitezke, aerogel hautsaren dispertsio ultraarinaren erronkei aurre eginez eta haren dispertsagarritasuna hobetuz. Uretan oinarritutako aerogel pastak ere eskuragarri daude ur-sistemetan eroso txertatzeko.
Aerogel hautsaren isolamendu termiko porotsuaren propietate paregabeek hauetan aplikatzea ahalbidetzen dute: – Kautxu eta plastikozko gehigarrien eramaileak – Energia-baterietarako isolamendu termikoko materialak – Eraikinetako isolamendu-estaldurak – Isolamendu termikoko ehun-zuntzak – Eraikinetako isolamendu-panelak – Suaren aurkako isolamendu termikoko estaldurak – Isolamendu termikoko itsasgarriak.
Argitaratze data: 2025eko irailaren 22a
