Kahden viime vuoden aikana uusien energia-akkujen lämpöpurkausten suojausmateriaalien teknologisen kehityksen vauhdittamana asiakkaat ovat yhä enemmän vaatineet parannettua lämmöneristyskykyä keraamisen kaltaisen ablaatiokestävyyden ohella – tämä on keskeinen ominaisuus liekinkestävyyden kannalta.
Esimerkiksi joissakin sovelluksissa vaaditaan 1200 °C:n etupuolen liekkiablaatiolämpötiloja samalla, kun takapuolen lämpötila pidetään alle 300 °C:ssa. Ilmailu- ja avaruusmateriaaleissa etupuolen asetyleeniliekkiablaatio 3000 °C:ssa vaatii alle 150 °C:n takapuolen lämpötiloja. Erityisen haastavaa on keraamisen silikonivaahdon puristuslujuuden lisääntynyt vaatimus, joka edellyttää sekä pientä puristuspainumaa että erinomaista lämmöneristyksen pysyvyyttä korkeissa lämpötiloissa. Nämä materiaalit asettavat yhdessä uusia lämmöneristysvaatimuksia keraamiselle teknologialle.
Erityiset suorituskykyvaatimukset (vain viitteeksi):
Kuumenna näytettä lämmitysalustalla alla olevan kuvan mukaisesti. Pidä kuuman pinnan lämpötila 600 ± 25 °C:ssa 10 minuuttia. Käytä 0,8 ± 0,05 MPa:n jännitystä testilämpötilassa varmistaen, että takapinnan lämpötila pysyy alle 200 °C:ssa.
Tänään tiivistämme nämä kohdat viitteeksi.
1. Synteettinen kalsiumsilikaatti – lämpöeristeen valkoinen täyteaine
Synteettistä kalsiumsilikaattia esiintyy kahdessa muodossa: huokoisina/pallomaisina rakenteina ja keraamisten kuitujen kaltaisina kuiturakenteina. Koostumuksellisista ja morfologisista eroista huolimatta molemmat toimivat erinomaisina korkeita lämpötiloja kestävinä valkoisina lämmöneristystäyteaineina.
Synteettinen kalsiumsilikaattikuitu on ympäristöystävällinen jaturvallinen lämmöneristysmateriaalikorkean lämpötilan kestävyys jopa 1200–1260 °C. Erityisesti käsitelty synteettinen kalsiumsilikaattikuitujauhe voi toimia kuituvahvisteisena materiaalina korkean lämpötilan eristykseen.
Synteettinen huokoinen tai pallomainen kalsiumsilikaatti puolestaan on erittäin valkoista, helposti lisättävissä, siinä on rikas nanohuokoinen rakenne, erittäin korkeat öljynimukykyarvot (jopa 400 tai enemmän), eikä se sisällä kuonapalloja tai suuria hiukkasia. Sillä on todistettuja sovelluksia korkeita lämpötiloja kestävissä eristyksissä ja palonkestävissä paneeleissa, mikä osoittaa sen soveltuvuuden keraamisiin ablaatiota kestäviin materiaaleihin korkean lämpötilan eristyksen aikaansaamiseksi.
Muita käyttötarkoituksia ovat: jauhemaiset nestemäiset lisäaineet, korkean lämpötilan eristävät jauhemaalit, hajusteiden adsorbenttiaineet, tippumisenestoaineet, jarrupalojen kitkamateriaalit, matalapaineinen silikonikumi ja itsestään hajoava silikoniöljy, paperitäyteaineet jne.
2. Kerrostettu huokoinen magnesiumalumiinisilikaatti– Lämmöneristys ja korkeiden lämpötilojen kestävyys
Tämä silikaattimineraali vaatii korkean lämpötilan kalsinointia, ja sen tulenkestävyyden on oltava jopa 1200 °C. Se koostuu pääasiassa magnesiumalumiinisilikaatista, ja sille on ominaista rikas kerrostettu huokoinen rakenne, joka tarjoaa suuren sidoslujuuden, erinomaisen vedenkestävyyden, pitkän tulenkestävyyden ja korkean kustannustehokkuuden.
Sen ensisijaisia toimintoja ovat korkean lämpötilan eristys, tiheyden vähentäminen, parannettu tulenkestävyys sekä parannettu ablaatiokestävyys ja lämmöneristys hiilikerroksille ja -koteloille. Sovelluksia ovat keraamiset eristysmateriaalit, korkealaatuiset palonkestävät pinnoitteet, tulenkestävät eristysmateriaalit ja ablaatiota kestävät lämmöneristysmateriaalit.
3. Keraamiset mikropallot – korkean lämpötilan kestävyys, lämmöneristys, puristuslujuus
Ontot lasimikropallot ovat epäilemättä erinomaisia lämmöneristysmateriaaleja, mutta niiden lämmönkestävyys on riittämätön. Niiden pehmenemispisteet vaihtelevat yleensä 650–800 °C:n välillä ja sulamislämpötilat 1200–1300 °C:ssa. Tämä rajoittaa niiden käyttöä matalan lämpötilan lämmöneristysolosuhteissa. Korkeammissa lämpötiloissa, kuten keraamisuuden ja ablaatiokestävyyden olosuhteissa, ne menettävät tehonsa.
Ontot keraamiset mikropallomme ratkaisevat tämän ongelman. Ne koostuvat pääasiassa alumiinisilikaatista ja tarjoavat korkean lämpötilan kestävyyden, erinomaisen lämmöneristyksen, korkean tulenkestävyyden ja ylivoimaisen murtolujuuden. Sovelluksia ovat silikonikeraamiset lisäaineet, tulenkestävät eristysmateriaalit, orgaanisten hartsien korkean lämpötilan lisäaineet ja korkean lämpötilan kestävät kumilisäaineet. Keskeisiä toimialoja ovat ilmailu- ja avaruusteollisuus, syvänmeren etsintä, komposiittimateriaalit, pinnoitteet, tulenkestävät eristeet, öljyteollisuus ja eristysmateriaalit.
Tämä on kuumuutta kestävämpi ontto pallomainen mikrojauhe, jota on erittäin helppo lisätä (toisin kuin ontot lasimikropallot, jotka vaativat esidispersiota tai -muokkausta asianmukaisen lisäämisen varmistamiseksi) ja jolla on erinomainen halkeilunkestävyys. Sen erottava ominaisuus on, että se on pinnaltaan avoin materiaali, joka ei kellu veden päällä, joten se on suhteellisen helppo sakeuttaa ja laskeutua.
Lisäksi lyhyt maininta siitä,aerogeelijauhe—synteettinen huokoinen piidioksidieristemateriaali. Aerogeeli on laajalti tunnustettu erinomaiseksi lämmöneristeeksi, ja sitä on saatavilla hydrofobisissa/hydrofiilisissä varianteissa. Tämä mahdollistaa sopivien hartsialustoihin perustuvien käsittelymenetelmien valinnan, mikä vastaa aerogeelijauheen erittäin kevyen dispersion haasteisiin ja parantaa sen dispergoituvuutta. Saatavilla on myös vesipohjaisia aerogeelipastaja, jotka on helppo lisätä vesipohjaisiin järjestelmiin.
Aerogeelijauheen ainutlaatuiset huokoiset lämmöneristysominaisuudet mahdollistavat sen käytön: – Kumi- ja muovilisäaineiden kantajissa – Lämmöneristysmateriaaleissa uusille energia-akuille – Rakennuseristyspinnoitteissa – Lämmöneristetyissä tekstiilikuiduissa – Rakennuseristyslevyissä – Palonkestävissä lämmöneristyspinnoitteissa – Lämmöneristysliimoissa.
Julkaisun aika: 22. syyskuuta 2025
