Aerożel – nowoczesny materiał izolacyjny

Materiał jest wytwarzany na bazie krzemionki. Powstaje w reakcji bardzo rozrzedzonych alkoksysilanów z parą wodną w atmosferze gazu obojętnego. Po otrzymaniu miękkiego żelu krzemionkowego, zanim zastygnie, zmniejsza się ciśnienie w reaktorze, osiągając stan zbliżony do próżni – objętość materiału wówczas znacząco wzrasta. Na koniec, wprowadza się do reaktora gaz obojętny i podnosi temperaturę – piana się usztywnia i powstaje produkt końcowy – aerożel. Otrzymany materiał cechuje się bardzo wysoką porowatością – od 90 do 99,9%. Pory mają wymiary rzędu 10-200 nm. Gęstość aerożelu osiąga wartość 120-150 kg/m³ – jest mniejsza niż wełny mineralnej, ale znacząco większa od styropianu. Łatwo jest go pociąć i dopasować do krzywizn. Izolacyjność termiczna Największą zaletą mat z aerożelu jest rewelacyjny współczynnik przewodzenia ciepła – rzędu 0,014 – 0,022 W/(m*K). Pozwala więc na konstruowanie dużo cieńszych, niż w przypadku stosowania tradycyjnych materiałów, warstw izolacyjnych. Może być to rozwiązanie problemu ocieplenia miejsc, gdzie z różnych względów nie powinno się zwiększać grubości izolacji. Giętkość i elastyczność mat umożliwia wykorzystanie ich w miejscach trudnodostępnych, a także sprzyja redukcji mostków cieplnych. Odporność na wilgoć Materiał w stanie pierwotnym jest substancją hydrofilową – przyjmującą wodę, która powoduje zniszczenie struktury. Jednakże dla poprawienia parametrów aerożelu, poddano go procesom chemicznym, które doprowadziły do uzyskania materiału hydrofobowego – odpornego na działanie wody. Cechuje się jednak wysoką paroprzepuszczalnością, jest reklamowany jako „oddychający”, nadający się do izolacji od wewnątrz – szybko przejmie wilgoć z powietrza, ale również sprawnie ją odprowadzi. [caption id="attachment_5302" align="alignnone" width="376"] źródło: Aerogels Poland [/caption] Reakcja na ogień Aerożele zwykle klasyfikowane są w klasie D-s1, d0. Pozwala to na określenie ich jako „trudnozapalne, niekapiące i nieodpadające pod wpływem ognia”. Akustyka Materiał, z racji swej budowy, bardzo dobrze tłumi dźwięki. Wykonane z niego ocieplenie będzie pełnić również funkcję izolacji akustycznej. Odporność mechaniczna Z racji swoich właściwości fizycznych, aerożele są odporne na ściskanie i rozciąganie. Z drugiej strony jednak jest to substancja krucha, która szybko podda się skręcaniu, ścinaniu, a także nie będzie odporna na uderzenia. Gdzie stosować? Maty aerożelowe sprawdzą się jako izolacja ścian, sufitów oraz stropów. Bez problemu można je wykorzystywać również jako izolację rurociągów a także ościeży. Istnieje również możliwość zastosowania aerożelu jako wkładki izolacyjnej do pakietu szybowego lub w ramie okna. Pozwala to na osiągnięcie współczynnika przenikania ciepła na poziomie 0,4-0,6 W/(m²*K). Ogólnie, zakres temperatur stosowania aerożelu jako izolacji określany jest od -270^oC do 650^oC. Ze względu na zmienność współczynnika przewodzenia ciepła w zależności od temperatury, producenci podjęli się trudu stworzenia materiałów pod kątem konkretnych zastosowań. Istnieją więc różne odmiany aerożelu i zakres temperaturowy ich wykorzystania należy odczytać ze specyfikacji materiału. Ile to kosztuje? Niewiele firm w Polsce trudni się sprzedażą mat izolacyjnych wykonanych z aerożelu. Z racji, że jest to technologia, którą możemy póki co zakwalifikować do „kosmicznych”, „kosmiczne” są również ceny. Według cenników dystrybutorów 1 m² maty o grubości 5 mm kosztuje między 100 a 200 zł. W efekcie sens stosowania aerożelu ogranicza się do wysokiej klasy okien oraz izolacji tam, gdzie nie ma możliwości zastosowania tańszego materiału. Opracowano na podstawie: Inżynier Budownictwa, IZOLACJE 10/2012, Adamczyk-Królak I., „Aerożele i pianki poliuretanowe – nowoczesne materiały termoizolacyjne w budownictwie”.