خواص آئروژل ها

خواص عایق بودن آئروژل ها: آئروژل ها بهترین مواد عایق حرارتی شناخته شده هستند. آئروژل ها کمترین میزان هدایت گرمایی را نسبت به دیگر عایق ها دارند. آئروژل ها اگر چه بسیار ترد هستند، می توانند بسیار شفاف ساخته شوند. هدایت پایین آئروژل ها از بافت متخلخل آنها سرچشمه می گیرد.

سیلیکا آئروژل ها در پنجره های عایق کاربرد دارند که مانع از ورود و خروج گرما می شوند. از جمله مزایای دیگر آئروژل ها آتشگیر نبودن آن هاست. این عایق ها در سیستم های گرمایش و سرمایش، باتری های با کاربرد دمای بالا، عایق لوله ها، مخازن تحت گرما و سرما، لوله اگزوز ماشین، بهعنوان پوشش جاذب انرژی خورشید در سلول های خورشیدی جهت ذخیره سازی انرژی و... می توانند به کار برده شوند. خواص نوری آئروژل ها به شرایط تولید آنها بستگی دارد. این مواد در روشنایی به رنگ زرد و در تاریکی به رنگ آبی دیده می شوند. روش های مختلف حذف حلال، حذف آب یا رطوبت از ساختار آئروژل و شرایط واکنش از جمله پارامترهای مهم و موثر در خاصیت نوری آئروژل ها مطرح هستند.

ساختار شبکه ای ویژه آئروژل ها در کارایی آکوستیک آن ها بسیار موثر است و تا حدودی به خواص الاستیکی آن ها نیز بستگی دارد. سرعت سیلیکا آئروژل در حدود 100-300 m/sاست که کمترین مقدار در میان مواد جامد معدنی است. این مقدار در شیشه کوارتز 500m/s است.

هدایت گرمایی: هدایت گرمایی آئروژل ها تابعی از پارامترهای زیر است: 1-انتقال گرما به وسیله فازجامد 2-انتقال گرما به وسیله فازگازی 3-انتقال گرما به وسیله بازتابش. هدایت گرمایی فاز جامد با افزایش چگالی، افزایش می یابد در حالی که هدایت گرمایی فاز گازی با افزایش چگالی کاهش می یابد و انتقال گرما از طریق تشعشع مستقل از چگالی آئروژل است. کمترین مقدار هدایت گرمایی آئروژل ها در چگالی 0.15 میلی گرم بر سانتی متر مکعب است. با توجه به مقدار کم ماده جامد و ساختار غیرمستقیم آئروژل هدایت جامد و گاز به شکل بارزی محدود می شود. در دماهای بالا عبور تابش قابلیت عایق حرارتی آئروژل را کاهش می دهد.

در حال حاضر در سطح دنیا از ترکیبات ایروژلی برای عایق کاری دما استفاده می کنند؛ زیرا کارایی آن ها نسبت به عایق های مرسوم قدیمی از نظر میزان مصرف و فضای اشغال شده بسیار بیشتر است.

همچنین ایروژل ها در مقایسه با عایق های مضر مانند آزبست ها و پشم شیشه، معضلات محیط زیستی ندارند. فقط تا حدودی قیمت آن ها زیاد است که در ایران بسیار اندک استفاده می شوند؛ زیرا برای ما انرژی چندان اهمیت ندارد. برخلاف کشورهای غربی به خصوص آمریکا که در آنجا با توجه به واقعی بودن قیمت انرژی از ایروژل ها برای عایق کاری و جلوگیری از هدررفت انرژی استفاده می شود و در این زمینه هزینه زیادی می کنند.