วัสดุฉนวน: ลักษณะและ 15 ตัวอย่าง
วัสดุฉนวน เป็นวัสดุที่ลด, ต่อต้านหรือป้องกันการผ่านของพลังงานบางชนิดเช่นความร้อนหรือไฟฟ้า
พวกเขาทำหน้าที่ปกป้องสิ่งมีชีวิตอาหารและวัตถุอื่น ๆ จากองค์ประกอบและสภาพของพวกเขา เช่นการเคลือบพลาสติกของสายเคเบิลและผนังหรือเพดานของบ้าน ข้อมูลในบทความนี้จะเน้นเฉพาะวัสดุสำหรับการป้องกันความร้อน
ลักษณะของฉนวนความร้อน
เพื่อให้การทำงานของพวกเขาดีขึ้นวัสดุเหล่านี้ส่วนใหญ่จำเป็นต้องมีค่าการนำความร้อนต่ำซึ่งทำให้พวกมันสามารถลดการถ่ายเทความร้อนได้ พวกเขาจะต้องมีความต้านทานสูงถึงอุณหภูมิสูงมากที่ป้องกันไม่ให้ละลาย
การซึมผ่านของอากาศยังเป็นคุณสมบัติที่สำคัญของฉนวนความร้อน พวกเขาจะต้องเป็นวัสดุที่อากาศสามารถไหลผ่านรูขุมขนของคุณ ฉนวนความร้อนที่ดีมีการซึมผ่านของอากาศสูงเนื่องจากเป็นสารฉนวน
การซึมผ่านนี้ต้องไม่อนุญาตให้ผ่านไอหรือความชื้นเพื่อหลีกเลี่ยงหรือลดการควบแน่นของของเหลวหรือการกัดกร่อนของวัสดุ ฉนวนความร้อนที่ดีที่สุดมีการซึมผ่านของไอน้ำและความชื้นต่ำมาก
วัสดุฉนวนจะต้องทนต่อน้ำตัวทำละลายและสารเคมี; ต้องทนทานและไม่สูญเสียประสิทธิภาพในระยะเวลาอันสั้น จะต้องติดตั้งง่ายไม่ติดไฟไม่ดูดซับกลิ่นและไม่ดึงดูดเชื้อราหรือสัตว์ที่น่ารังเกียจ
ตัวอย่างฉนวนความร้อน 15 ตัวอย่าง
1- ไฟเบอร์กลาส
มันเป็นหนึ่งในที่สุดที่ใช้สำหรับค่าสัมประสิทธิ์การถ่ายเทความร้อนต่ำและความแข็งแรงสูง นอกจากนี้ยังทำงานเพื่อแยกกระแสไฟฟ้าและเสียง มันทำโดยการทอเส้นใยที่ดีของโพลีเมอร์แก้วเพื่อสร้างแท่งแผ่นหรือแผ่น
2- ขนแร่
มันสามารถทำจากหินบะซอลต์หรือจากพื้นผิวที่เหลือของโลหะที่หลอมเหลว มันใช้สำหรับการต้านทานไฟสูง แต่ขอแนะนำให้รวมกับวัสดุอื่น ๆ เพื่อให้ได้การป้องกันความร้อนที่มีประสิทธิภาพมากขึ้น
3- เซลลูโลส
มันเป็นหนึ่งในวัสดุฉนวนระบบนิเวศมากที่สุดในตลาด มันทำจากการรีไซเคิลผลิตภัณฑ์กระดาษต่างๆ
มันเป็นวัสดุที่สามารถอัดได้มากพอซึ่งจะช่วยลดการปรากฏตัวของออกซิเจนระหว่างอนุภาค คุณสมบัตินี้ทำให้มันยอดเยี่ยมสำหรับการลดความเสียหายด้วยไฟ
4- สไตรีน
มันเป็นวัสดุเทอร์โมพลาสติกที่เบาและกันน้ำได้ดีซึ่งเป็นฉนวนและอุณหภูมิ
มันถูกใช้เพื่อสร้างบล็อกโฟมหรือพลาสติกโพลีเอทิลีนตามที่ต้องการ ติดไฟได้จึงแนะนำให้คลุมด้วยวัสดุกันไฟอื่น ๆ
5- ยูรีเทน
เป็นโฟมฉนวนที่บรรจุก๊าซในเซลล์ซึ่งมีค่าการนำไฟฟ้าต่ำมากและมีความต้านทานความร้อนสูง มันสามารถใช้ในรูปแบบของของเหลวฟองสำหรับการฉีดพ่นในบล็อกของโฟมแข็งหรือขึ้นรูปเป็นแผ่นหรือแผง
6- Perlite
มันเป็นหินภูเขาไฟเฉื่อยที่ประกอบด้วยซิลิกาและอลูมิเนียมเป็นส่วนใหญ่ แต่มีสิ่งสกปรกบางอย่างที่ทำให้มันดูดซับความชื้นได้
มันถูกใช้ในเม็ดเล็ก ๆ เพื่อเติมเต็มช่องว่างและรูเล็ก ๆ มันเป็นฉนวนกันความร้อนที่ดี แต่ทำงานได้เฉพาะเมื่อมันแห้ง การใช้งานลดลงตามคุณภาพที่เป็นพิษ
7- จุกไม้ก๊อก
มันอาจเป็นวัสดุฉนวนที่เก่าแก่ที่สุดในตลาดและเป็นฉนวนที่ใช้มากที่สุดในอุตสาหกรรมเครื่องทำความเย็น มันทนต่อการบีบอัดและเผายาก มันสามารถใช้งานได้ต่ำกว่า 65 ° C และมีแนวโน้มที่จะดูดซับความชื้น
8- เส้นใยพลาสติก
ส่วนใหญ่ผลิตจากขวดพลาสติกโพลีเอทธิลีนรีไซเคิล เส้นใยทอในรูปของอ้อยคล้ายกับไฟเบอร์กลาส
ฉนวนนี้ทำงานร่วมกับสารหน่วงไฟเพื่อให้ไม่เผาไหม้อย่างรวดเร็ว แต่สามารถละลายได้เมื่อสัมผัสกับเปลวไฟ
9 - Airgel
เริ่มแรกมันเป็นวัสดุที่ใช้โดยโครงการอวกาศเพื่อสร้างกระเบื้องทนที่ประมาณ 2000 ° F โดยมีการถ่ายเทความร้อนน้อยมาก
ขณะนี้มีวางจำหน่ายแล้วในตลาดในแผ่นงานที่ยืดหยุ่นซึ่งเรียกว่า Pyrogel XT มันเป็นหนึ่งในฉนวนอุตสาหกรรมที่มีประสิทธิภาพที่สุดในโลก
10- Vermiculite
เช่นเดียวกับ pearlite มันเป็นอันตรายต่อสุขภาพ มันถูกใช้ในเม็ดเล็ก ๆ ที่ถูกโยนระหว่างวัสดุอื่น ๆ หรือเพื่อเติมเต็มหลุม นอกจากนี้ยังเคยผสมกับซีเมนต์เพื่อสร้างคอนกรีตที่มีน้ำหนักเบาและตัวนำความร้อนน้อยลง
11- Polyisocyanurate
มันเป็นพลาสติกเทอร์โมเซตติงที่บรรจุอยู่ในเซลล์ของแก๊สที่มีค่าการนำไฟฟ้าต่ำและความต้านทานสูงปราศจากไฮโดรคลอโรฟลูออโรคาร์บอน โฟมเหลวสามารถปรับให้เข้ากับพื้นผิวที่ต้องการ
12- ฝ้าย
ในฐานะที่เป็นฉนวนมันจะถูกรวมกับพลาสติกและเส้นใย borate เพื่อให้ทนทานต่อสัตว์และชะลอการอักเสบ
13- ขนแกะสัตว์
มันยังได้รับการรักษาด้วย borate เพื่อต่อต้านบุคคลที่น่ารังเกียจไฟและเชื้อรา มันสามารถกักเก็บน้ำได้ค่อนข้างมาก แต่การสัมผัสกับของเหลวเป็นระยะเวลานานและไม่ต่อเนื่องนั้นสามารถละลายเบเรตต์ได้
14- ฟางข้าว
ใช้มานานกว่า 150 ปีในรูปแบบของก้อนเพื่อแยกยุ้งฉางและบ้านจากความร้อน พวกเขายังทำหน้าที่ดูดซับเสียง
15- กัญชา
วัสดุที่ใช้กันทั่วไปในการทำเชือกปัจจุบันใช้เป็นฉนวนกันความร้อนเช่นเดียวกับเส้นใยพืชอื่น ๆ ที่คล้ายกันเช่นฟางหรือขนสัตว์
ความร้อนไหลผ่านอย่างไร
ความร้อนจะย้ายจากพื้นที่ร้อนไปยังพื้นที่เย็นเพื่อหาสมดุล หากภายในของถังที่ได้รับการป้องกันโดยฉนวนความร้อนนั้นเย็นกว่าอากาศภายนอกถังนั้นจะดึงดูดความร้อนจากภายนอก ตราบใดที่มีอุณหภูมิแตกต่างกันความร้อนจะไหลเร็วขึ้นไปยังพื้นที่เย็น
การขับขี่
มันเป็นวิธีที่พลังงานเคลื่อนที่ผ่านวัสดุจากโมเลกุลไปจนถึงโมเลกุล สิ่งนี้ต้องการการสัมผัสทางกายภาพระหว่างอนุภาคและความแตกต่างของอุณหภูมิ เมื่อวางช้อนในถ้วยกาแฟร้อนความร้อนจะถูกดำเนินการจากของเหลวไปยังโลหะและโดยมือจับ
การพาความร้อน
มันเป็นวิธีที่ของเหลวและก๊าซขนส่งความร้อนเมื่อพวกมันเคลื่อนที่จากที่หนึ่งไปอีกที่หนึ่ง นี่คือเหตุผลว่าทำไมอากาศที่มีน้ำหนักเบาและอากาศร้อนเพิ่มสูงขึ้นและอากาศที่เย็นและหนาแน่นมีแนวโน้มที่จะมองหาระดับพื้นดิน
การแผ่รังสี
มันคือการส่งพลังงานโดยตรงผ่านความร้อนปานกลางโปร่งใสสมบูรณ์วัสดุของแข็งทั้งหมดในเส้นทางของมัน สิ่งนี้เกิดขึ้นได้เช่นกับแสงเช่นรังสีอินฟราเรด (แว่นขยาย) หรือกับคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าบางประเภท