Materiale izolante: Caracteristici și 15 exemple

Materialele izolatoare sunt materiale care reduc, rezistă sau împiedică complet trecerea unui anumit tip de energie, cum ar fi căldură sau electricitate.

Ele servesc pentru a proteja ființele vii, produsele alimentare și alte obiecte din elementele și condițiile lor; cum ar fi acoperirea din plastic a cablurilor și pereții sau plafoanele caselor. Informațiile din acest articol se vor concentra doar pe materialele de protecție termică.

Caracteristicile izolatoarelor termice

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

Permeabilitatea la aer este, de asemenea, o proprietate foarte importantă a izolatoarelor termice. Ele trebuie să fie materiale în care aerul poate curge prin pori. Bune izolații termice au o permeabilitate ridicată la aer, deoarece aceasta este o substanță izolatoare în sine.

Această permeabilitate nu trebuie să permită trecerea vaporilor sau a umezelii, astfel încât să se evite sau să se reducă la minimum condensarea lichidelor sau corodarea materialelor. Cele mai bune izolatoare termice au permeabilitate foarte scăzută la aburi și umiditate.

Materialul izolator trebuie să fie rezistent la apă, solvenți și substanțe chimice; Trebuie să fie durabil și să nu își piardă eficiența în timp scurt. Trebuie să fie ușor de instalat, neinflamabil, să nu absoarbă mirosurile și să nu atragă ciuperci sau viermi.

15 exemple de izolatoare termice

1- fibră de sticlă

Este unul dintre cele mai utilizate pentru coeficientul său scăzut de transmitere a căldurii și rezistență ridicată. De asemenea, funcționează pentru a izola curenții electrici și de zgomot. Se face prin țeserea filamentelor fine din polimeri de sticlă pentru a forma bastoane, foi sau panouri.

2- Vată minerală

Poate fi făcută din roci de bazalt sau din reziduul de suprafață al metalului topit. Se folosește pentru rezistența ridicată la foc, dar este recomandabil să se combine cu alte materiale pentru a obține o protecție termică mai eficientă.

3- Celuloză

Este unul dintre cele mai ecologice materiale de izolație de pe piață. Este produs din reciclarea diferitelor produse din hârtie.

Este un material care poate fi compactat suficient, ceea ce scade prezența oxigenului între particulele sale. Această proprietate o face excelentă pentru minimizarea pagubelor cauzate de incendiu.

4- Polistiren

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

Se utilizează pentru fabricarea blocurilor din polietilenă sau a plăcilor, după cum este necesar. Este inflamabil, deci este recomandabil să-l acoperiți cu alte materiale rezistente la foc.

5- Poliuretan

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

6- Perlit

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

Se utilizează în granule mici pentru a umple spații mici și găuri. Este un bun izolator termic, dar funcționează numai dacă este uscat. Utilizarea sa a fost redusă din ce în ce mai mult prin calitatea sa otrăvitoare.

7- Cork

Este probabil cel mai vechi material izolant de pe piață și cea mai utilizată izolație din industria frigorifică. Este foarte rezistent la compresie și dificil de ars. Poate fi utilizat numai sub 65 ° C și tinde să absoarbă umezeala.

8- Fibră din plastic

Este fabricat în principal din sticle de polietilenă din plastic reciclat. Fibrele sunt țesute în formă de trestie similară cu fibra de sticlă.

Acest izolator este tratat cu un retardant, astfel încât să nu ardă atât de repede, dar se poate topi când este expus la flăcări.

9 - Airgel

Inițial a fost un material folosit de proiectele spațiale pentru a face plăci 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 - Vermiculit

Ca perlit, este periculos pentru sănătate. Se utilizează în granule mici care sunt aruncate între alte materiale sau pentru a umple găurile. De asemenea, a fost amestecat cu ciment pentru a crea un beton mai ușor și un conductor de căldură mai puțin.

11-Poliizocianurat

Este un material plastic spumos termosetat care conține în celulele sale un gaz cu conductivitate redusă și rezistență ridicată, fără hidroclorofluorocarburi. Spuma lichidă se poate adapta la suprafețele necesare.

12 - Bumbac

Ca izolator, este combinat cu fibrele de plastic și borat pentru a face să fie rezistent la animale și să-și întârzie inflamația.

13- Vată de animale

De asemenea, este tratat cu borat pentru a rezista paraziților, focului și mucegaiului. Poate deține o mulțime de apă, dar expunerea prelungită și intermitentă la lichid poate dizolva boratul.

14 - Paie

Folosit pentru mai mult de 150 de ani sub formă de baloturi pentru a izola hambarele și casele de căldură. Ele servesc, de asemenea, pentru a absorbi sunetul.

15 - Cămăligă

Materialul utilizat în mod obișnuit pentru fabricarea corzilor este folosit în prezent ca izolator la fel ca și alte fibre similare de plante, cum ar fi paie sau lână.

Cum curge căldura?

Căldura se va deplasa întotdeauna de la zonele fierbinți la zonele reci care caută echilibru. Dacă interiorul unui rezervor protejat de termoizolație este mai rece decât aerul exterior, rezervorul va atrage căldură exterioară. Atât timp cât există o diferență de temperatură mai mare, căldura va curge mai rapid în zona rece.

de conducere

Este modul în care energia se deplasează prin materialele de la moleculă la moleculă. Acest lucru necesită un contact fizic între particule și o anumită diferență de temperatură; Atunci când se pune o lingură într-o ceașcă de cafea fierbinte, căldura este condusă de la lichid la metal și de mâner.

convectie

Este modul în care lichidele și gazele transportă căldură când se mișcă dintr-un loc în altul. Acesta este motivul pentru care aerul mai ușor și mai fierbinte încearcă să se ridice, iar aerul rece și dens tinde să caute nivelul solului.

radiație

Este transmisia de energie direct printr-un mediu complet transparent incalzind tot materialul solid in calea lui. Aceasta se întâmplă, de exemplu, cu lumină ca radiație infraroșie (o lupă) sau cu un tip de unde electromagnetice.