MATERIALE IZOLANTE: CARACTERISTICI ȘI EXEMPLE - TEHNOLOGIE - 2025

Cele Materialele izolante sunt cele care reduc, rezista sau complet preveni trecerea de orice fel de energie sub formă de căldură sau electricitate. Ele servesc pentru a proteja ființele vii, alimentele și alte obiecte de elementele și condițiile lor; ca acoperirea de plastic a cablurilor și a pereților sau a tavanelor caselor.

Pentru a-și îndeplini funcția bine, aceste materiale trebuie să aibă în principal o conductivitate termică scăzută care să le permită reducerea transmiterii căldurii. De asemenea, trebuie să aibă o rezistență ridicată la temperaturi foarte ridicate care să împiedice topirea acestora.

Permeabilitatea aerului este, de asemenea, o proprietate foarte importantă a izolatorilor termici. Acestea trebuie să fie materiale prin care aerul poate curge prin porii săi. Izolatorii termici buni au o permeabilitate ridicată la aer, deoarece aceasta este o substanță izolatoare în sine.

Această permeabilitate nu trebuie să permită trecerea vaporilor sau a umidității, pentru a evita sau minimiza condensul lichidelor sau coroziunea materialelor. Cei mai buni izolatori termici au o permeabilitate foarte scăzută la vapori și umiditate.

Materialul izolant trebuie să fie rezistent la apă, solvenți și substanțe chimice; trebuie să fie durabil și să nu-și piardă eficiența într-un timp scurt. Trebuie să fie ușor de instalat, neinflamabil, să nu absoarbă mirosurile și să nu atragă ciuperci sau virmini.

Exemple de izolatori termici

1- Fibră de sticlă

Este unul dintre cele mai utilizate pentru coeficientul său redus de transmisie termică și rezistență ridicată. De asemenea, funcționează pentru a se izola de curenții electrici și de sunet. Se realizează prin țeserea filamentelor fine ale polimerilor de sticlă pentru a forma bastoane, foi sau panouri.

2- Lână minerală

Poate fi fabricat din roci de bazalt sau din reziduurile de suprafață ale metalului topit. Este utilizat pentru rezistența ridicată la foc, dar este recomandabil să-l combinați cu alte materiale pentru a obține o protecție termică mai eficientă.

3- Celuloză

Este unul dintre cele mai ecologice materiale izolante de pe piață. Este fabricat din reciclarea diverselor produse din hârtie.

Este un material care se poate compacta suficient, ceea ce reduce prezența oxigenului între particulele sale. Această proprietate o face excelentă pentru a reduce la minimum daunele provocate de incendiu.

4- Polistiren

Este un material termoplastic foarte ușor și rezistent la apă, care este foarte bun ca izolator de temperatură și fonică.

Se folosește pentru fabricarea blocurilor sau plăcilor turnate din spumă din polietilenă. Este inflamabil, de aceea este indicat să îl acoperiți cu alte materiale ignifuge.

5- Poliuretan

Este o spumă izolatoare care conține un gaz în celulele sale, care are o conductivitate foarte scăzută și are o rezistență termică mare. Poate fi utilizat sub formă de lichid pulverizat spumos, în blocuri rigide de spumă sau turnat în foi sau panouri.

6- Perlită

Este un tip de rocă vulcanică inertă compusă în principal din silice și aluminiu, dar cu unele impurități care o fac să absoarbă umiditatea.

Se folosește în granule mici pentru umplerea spațiilor și găurilor strânse. Este un bun izolator termic, dar funcționează numai dacă este uscat. Utilizarea sa a fost din ce în ce mai redusă datorită calității sale otrăvitoare.

7- Plută

Este probabil cel mai vechi material izolant de pe piață și cel mai utilizat izolator în industria frigorifică. Este foarte rezistent la compresiune și este greu de ars. Poate fi utilizat doar sub 65 ° C și are tendința de a absorbi umezeala.

8- Fibră de plastic

Este fabricat în principal din sticle de plastic din polietilenă reciclate. Fibrele sunt țesute într-o formă de baston similară cu fibra de sticlă.

Acest izolator este lucrat cu un produs retardant, astfel încât să nu ardă atât de rapid, dar se poate topi atunci când este expus la flăcări.

9- Airgel

Inițial a fost un material folosit de proiectele spațiale pentru fabricarea plăcilor rezistente la aproximativ 2000 ° F cu un transfer de căldură foarte mic.

În prezent este disponibil pe piață în foi flexibile numite Pyrogel XT. Este unul dintre cei mai eficienți izolatori industriali din lume.

10- Vermiculita

La fel ca perlitul, este periculos pentru sănătate. Se folosește în granule mici care sunt aruncate între alte materiale sau pentru umplerea găurilor. De asemenea, a fost folosit pentru a amesteca cu cimentul pentru a crea un beton mai ușor, mai puțin conducător de căldură.

11- Polisocianurat

Imagine recuperată de la ArchiExpo.

Este un plastic spumos termoizolant care conține în celulele sale un gaz cu o conductivitate redusă și rezistență ridicată, fără hidroclorofluorocarburi. Spuma lichidă poate fi adaptată la suprafețele dorite.

12- Bumbac

Ca izolator, este combinat cu fibre de plastic și borat pentru a-l face rezistent la animale și a întârzia inflamația lor.

13- Lână animală

Este, de asemenea, tratat cu borat pentru a rezista la rupere, foc și mucegai. Poate reține cantități mari de apă, dar expunerea prelungită, intermitentă la lichid, poate dizolva boratul.

14- Paie

Folosit timp de peste 150 de ani sub formă de balot pentru a izola hambarele și casele de căldură. De asemenea, servesc la absorbția sunetului.

15- Cânepa

Material folosit în mod obișnuit la confecționarea frânghiilor, este folosit în prezent ca izolator ca și alte fibre vegetale similare, cum ar fi paie sau lână.

Exemple de izolatori electrici

1- Lemn

Lemnul este un izolator electric și este încă obișnuit să vedem stâlpi de lumină din lemn. Cu toate acestea, trebuie menționat că acesta nu este izolant atât timp cât lemnul este uscat, deoarece apa (și, prin urmare, umiditatea) sunt conductori de electricitate.

2- Cauciuc

Acest material, pe lângă faptul că este foarte modelabil, flexibil și rezistent, este perfect pentru prevenirea conducerii energiei electrice. De exemplu, profesioniștii care lucrează direct cu electricitate folosesc cizme din cauciuc pentru a-și păstra siguranța.

3- Ceramica

Ceramica restricționează mobilitatea ionică și electronică, prin urmare, este un material ne conductiv de electricitate. Acest lucru îl face ideal pentru fabricarea discurilor de înaltă tensiune.

4- silicon

Acest material utilizat pe scară largă are, printre alte capacități, izolarea electricității. Acest lucru îl face ideal pentru etanșarea componentelor electronice și fixarea componentelor.

5- Oxid de aluminiu

Deoarece este un material non-conductiv, oxidul de aluminiu este perfect pentru fabricarea de izolatori de temperatură sau electrici, tuburi laser sau inele de etanșare.

Exemple de izolatori acustici

1- Plumb

Este cel mai folosit material pentru izolarea acustică datorită valorii sale pentru bani. Densitatea, rigiditatea sau porozitatea sunt câteva dintre punctele sale forte.

2- Oțel

Oțelul determină să sune sunetul când îl lovește, ceea ce îl face un izolator acustic foarte puternic. Ușile sau panourile de construcție din baruri și centre de agrement sunt de obicei din oțel pentru a menține izolarea împotriva sunetului intern sau extern.

3- Lână de stâncă

Este de fapt un absorbant acustic, dar este eficient și pentru izolarea fonică. Este un material robust și utilizat pe scară largă în anumite structuri pentru a fi atractiv din punct de vedere estetic.

4- Elastomeri

Material utilizat pentru construcția de case pentru capacitatea sa de a izola sunetul, de a păstra căldura și de a împiedica producerea fisurilor sau fisurilor. Are un ciclu de viață ridicat.

Cum curge căldura?

Căldura va trece întotdeauna de la zonele calde la zonele reci, căutând echilibru. Dacă interiorul unui rezervor protejat de izolație termică este mai rece decât aerul din exterior, rezervorul va atrage căldura din exterior. Cu cât este mai mare diferența de temperatură, cu atât căldura va curge mai repede în zona rece.

Conducere

Este modul în care energia se deplasează prin materiale de la moleculă la moleculă. Acest lucru necesită un contact fizic între particule și o anumită diferență de temperatură; Prin plasarea unei linguri într-o ceașcă de cafea fierbinte, căldura este condusă de la lichid la metal și prin mânerul la mână.

Convecție

Este modul în care lichidele și gazele transportă căldura atunci când se deplasează dintr-un loc în altul. Acesta este motivul pentru care aerul mai ușor, mai cald, încearcă să crească, iar aerul rece, dens, tinde să caute nivelul solului.

radiație

Este transmiterea energiei direct printr-un mediu complet transparent, încălzind tot materialul solid din calea sa. Acest lucru se întâmplă, de exemplu, cu lumină, cum ar fi radiații infraroșii (o lupă) sau cu un fel de unde electromagnetice.

Referințe

1. Jessica Ring. Ce sunt izolatorii? Recuperat de la sciencing.com.
2. Depozitul de documente corporative FAO Materiale de izolare termică, caracteristici tehnice și criterii de selecție. Departamentul de pescuit și acvacultură. Recuperat de la fao.org.
3. Jachete ThermaXX (2011). 5 Cele mai comune materiale de izolare termică. Recuperat de pe thermaxxjackets.com.
4. gov. Materiale de izolare Departamentul nostru de energie - Oficiul pentru eficiență energetică și energie regenerabilă. Preluat din energie.gov.
5. Loise Kinyanjui. Proprietățile izolatorilor. Sciencing. Recuperat de la sciencing.com.
6. Materiale de izolare și proprietățile lor termice. Recuperat din greenspec.co.uk.
7. Materiale de izolare termică. Reviste de conexiune. Recuperat din build.com.au.