Жидкая сверхтонкая теплоизоляция: Жидкая теплоизоляция КОРУНД | Оптово-розничный магазин строительных материалов для Кровли, Фасадов и Изоляции

Как работает сверхтонкая теплоизоляция Магнитерм, Теплометт? Как работает жидкая теплоизоляция?

После полимеризации и 12-ти кратного увеличения теплоизоляционного покрытия получаем следующий вид:

В составе сверхтонкой теплоизоляции Тепломет около 47% воды. Она частично испаряется после нанесенияпокрытия, а оставшаяся часть участвует в процессе полимеризации материала. Черные овалы на рисунке – сферические замкнутые полости, оставшиеся в полимере после испарения воды. Основной фон серого цвета- акриловые сополимеры, 85% объема которых занимают полые керамические  вакуумизированные (0,13Па) сферы  Ø 10-20 мкм.

Срез покрытия напоминает губку, вокруг замкнутых воздушных сфер формируются миллионы керамических вакуумизированных сфер. Покрытие эластично, линейное удлинение- 67%. Вес сухого слоя 0,4мм примерно составляет 0,165 кг/м2

Для каждого слоя, верхняя часть покрытия (60-80мкм) получается более плотной, чем средняячасть и «подошва» слоя.

Происходит это следующим образом:

После нанесения покрытия начинается интенсивное испарение воды с поверхности. Этот процесс занимает 30-40 минут (в зависимости от температуры и влажности окружающей среды) и происходит в преиод «жидкой фазы» материала, поэтому воздушные полости , в этом тонком верхнем слое образоваться не могут и он заполняется «всплыващими» легкими керамическими сферами. Толщина слоя формируется в зависимости от времени образования поверхностной, водонепроницаемой пленки. Чем медленнее образуется пленка , тем толще верхняя часть слоя.

Силы поверхностного натяжения выравнивают уплотняющийся верхний слой и образуют плотну, гладкую, водонепроницаемую поверхность.

Оставшаяся часть воды оказывается заку пореной внутри материала, между подложкой (или верхней пленкой предыдущего слоя) и плотной, водонепроницаемой верхней пленкой, и участвет в процессе полимеризации материала. Молекулы воды, вступая в химическую реакцию со связующими компонентами материала , оставляют после себя замкнутые сферические полости (Ø 20 – 40 мкм. ), которые уже не могут «захлопнуться», т.к. процесс жидкой фазы закончился и материал перешел в стадию полимеризации.

В поперечном срезе каждый слой представляет из себя тонкую, толщиной 60-80 мкм, плотную, водонепроницаемую пленку, состоящую из одних вакуумизированных микросфер, средняя и подошвенная часть слоя более мягкая и эластичная, состоящая из замкнутых воздушных сфер, промежутки между ними заполнены керамическими вакуумизированными микросферами.

Поперечный разрез материала при 12-ти кратном увеличении.

На поперечном изломе четко видны отдельные слои, образующиеся при послойном нанесении покрытия.

50-ти кратное увеличение поперечного среза в обычном и поляризованном свете.

Изображение поперечного среза покрытия напоминает поперечный срез дерева, имеющее кольцевое строение. Для каждого слоя верхняя поверхность более плотная, чем срединная часть. Таким образом, при последовательном нанесении покрытия образуется некий «слоеный пирог» — тонкие, плотные, граничные пленки чередуются с более мягкими, воздухонаполненными областями.

Можно утверждать, что более плотный поверхностный слой (слой глубокого вакуума) берет на себя большую часть блокировки тепловой передачи.
Средние части слоев работают несколько иначе – при нагреве связующие полимеры расширяются, воздушные полости увеличиваются в диаметре и создают дополнительное разряжение объема средних частей. Таким образом рассеивание тепла обеспечивается за счет каждого граничащего слоя и средних частей слоев.

Присутствует множественный эффект наслоения, который естественным образом обеспечивается микроскопическим составом покрытия, а так же его уникальной химической структурой.
В дополнение к микроскопическому составу слоев, покрытие также обеспечивает необычно низкую излучаемость, по сравнению с другими изоляционными материалами.
Это позволяет снизить пере-радиацию теплового переноса, производить меньше инфракрасного излучения энергии (поэтому покрытие, на ощупь, более прохладное ).
Одновременно материал имеет свойство «АВТОМАТИЧЕСКОЙ ЗАЩИТЫ ОТ ОЖОГОВ», обусловленное сверх низкой температуропроводностью (0,0009 м2/сек) и рекордно низкой теплопроводностью (0,001 Вт/мОС).

Жидкая теплоизоляция «Санпол Термо»

КЕРАМОИЗОЛ  — это жидкая сверхтонкая теплоизоляция, применяющаяся  для изоляции строительных конструкций и оборудования.

Жидкая теплоизоляция, которую специалисты также называют керамическая или сверхтонкая теплоизоляция — это теплоизоляционный материал нового поколения.
Принцип действия жидкой теплоизоляции  — это тончайшее покрытие, обладающее уникальными теплоизоляционными, антикоррозионными и гидроизоляционными свойствами.
Жидкая теплоизоляция стала применяться в строительстве для защиты различных элементов инженерных систем и строительных конструкций.
Группа компаний «Санпол» предлагает теплоизоляцию «КЕРАМОИЗОЛ», которая прошла все испытания и доказала свою эффективность в применении.

«КЕРАМОИЗОЛ» — это жидкая теплоизоляция, по своей консистенции напоминает белую краску. Жидкая теплоизоляция имеет прекрасную адгезию к любому материалу и применяется для теплоизоляции строительных конструкций и оборудования. Создает на обрабатываемой поверхности ровное полуглянцевое покрытие, действующее при температуре от —60 °С до +200 °С.
Жидкая теплоизоляция имеет достаточно широкий спектр применения. Ее покрытие высокоэффективно на кирпичных, бетонных и металлических поверхностях всевозможных форм и размеров.

Самые распространенные области применения жидкой теплоизоляции:

• С помощью жидкой теплоизоляции можно уменьшить теплопотери через крышу, используя ее как снаружи, так изнутри. В первую очередь можно покрыть слоем жидкой теплоизоляции потолки последнего этажа. Так потолок получит не только отличную теплоизоляцию, но и приобретет обновленный внешний вид. Жидкая теплоизоляция просто незаменима для изоляции кровли. Ее наносят непосредственно на кровельный материал с помощью распылителя. Она легко ложится на кровлю из шифера, листов железа, керамической черепицы, обеспечивая надежное теплоизоляционное покрытие.
• Утепление фасадов с помощью жидкой теплоизоляции станет верным решением. Сверхтонкая теплоизоляция для стен и фасадов зданий способна заменить другие способы утепления. После обработки жидкой теплоизоляцией, на поверхности фасада создается паропроницаемое теплоизоляционное покрытие. Стены здания защищены от атмосферного влияния, промерзания и повреждений. Фасад приобретает новый внешний вид и сохраняет свою структуру на протяжении длительного срока.
• Качественная изоляция пола плюс правильный обогрев дают максимальный эффект комфортного проживания в холодное время года. Жидкая теплоизоляция прекрасно сочетается с системами напольного отопления. Обработанная жидкой теплоизоляцией поверхность бетонных полов приобретает необходимую теплозащиту. Жидкая теплоизоляция также может применяться для теплоизоляции полов без системы напольного обогрева. Так, ею обрабатывают бетонные полы торговых и офисных центров, складов, паркингов и др.
• Трубы — самые важные элементы во всех инженерных системах. Находясь в различных условиях, с годами они стареют и перестают выполнять свои функции. Изоляция труб призвана защитить трубы от теплопотерь, повреждений, образования конденсата, действия воды и агрессивной среды. Новым суперэффективным средством для теплоизоляции труб самых разных форм и назначения стала жидкая теплоизоляция. Сверхтонкая теплоизоляция превосходит остальные способы изоляции трубопроводов. Покрытие жидкой теплоизоляции обеспечивает высокие показатели теплозащиты, гидроизоляции и антикоррозийной защиты. Жидкая масса позволяет изолировать самые труднодоступные места оборудования трубопроводов.

Это далеко не весь список сфер применения жидкой теплоизоляции. Ее также применяют для изоляции котельного оборудования, элементов мостов и путепроводов, в холодильных и вентиляционных установках и др.

Подведя итоги, можно выделить основные достоинства сверхтонкой теплоизоляции:

• Сверхтонкая теплоизоляция не увеличивает размер и вес обрабатываемых элементов.
• Может применяться в местах с недостаточной вентиляцией (подвалах и полуподвальных помещениях).
• Жидкая теплоизоляция обеспечивает долговечную теплоизоляцию, гидроизоляцию и защиту против коррозии металла.
• Жидкий теплоизолятор не воспламеняется и устойчив к УФ излучению.
• Не теряет свои свойства при длительном нагреве и перепадах температуры.
• Позволяет обрабатывать поверхности любых форм и размеров, даже в труднодоступных местах.

Жидкая теплоизоляция при эксплуатации средней степени интенсивности способна прослужить около 25 лет. Это достаточно большой срок в сравнении с другими теплоизоляционными материалами.

 

Инновационные защитные покрытия Теплосил | Производство — жидкая сверхтонкая теплоизоляция, гидроизоляция, кровельное гидроизоляционное покрытие, огнезащита, гидрофобизатор, краска, грунтовка

Наша компания занимается разработкой, внедрением и производством инновационных материалов для промышленного и гражданского строительства, и ремонта с 2010 года. Технологами нашей компанией разработаны и введены в серийное производство материалы ТМ Теплосил®. Наша продукция зарекомендовала себя как в России так и за рубежом.

В 2010 году было начато производство жидкой теплоизоляции Теплосил®, и грунтовки Теплосил® грунт концентрат.

Жидкая теплоизоляция имеет следующие модификации: Теплосил®-Стандарт, Теплосил®-Фасад, Теплосил®-Антикор, Теплосил®-Зима, Теплосил®-Антипирен, Теплосил®-Термо+. Данные материалы также называют сверхтонкая теплоизоляция, теплоизоляционная краска, краска термос, энергосберегающее покрытие.

В 2012 году в серийное производство запущенны гидроизоляционные составы Теплосил®, а также гидрофобизатор Теплосил®.

Гидроизляционные составы Теплосил® имеет следующие модификации: проникающая гидроизоляция Теплосил®-Гидро Пенетрирующий, Теплосил®-Гидро Шовный, Теплосил®-Гидро Гидропломба; эластичная гидроизоляция Теплосил®-Гидро Эластичный; Гидрофобизатор концентрат Теплосил®, гидрофобизатор грунт концентрат Теплосил®.

В 2013 году торговая марка Теплосил® дополнилась мастикой гидроизоляционной и кровельной Теплосил®, данный продукт так же называют жидкая резина. Продукт учитывает преобладающие тенденции снижения энергопотребления зданиями, так называемая мастика с охлаждающим эффектом. Так же в 2013 году линейка дополнилась несколькими видами ЛКМ. Линейка ЛКМ включает грунты Теплосил®, латексные краски Теплосил® как для внешних, так и для внутренних работ, в сухих и влажных помещениях.

В 2014 году в серийное производство запущенны дезинфицирующее составы Теплосил®: Теплосил®-Антиплесень, Теплосил®-Антисоль, Теплосил®-Антиржавчина; Краска для дорожной разметки Теплосил®; огнезащитный вспучивающийся состав Теплосил®-Огнезащита.

В производстве наших материалов используются только высококачественное сырье ведущих мировых производителей. Новейшие разработки отечественных и зарубежных ученых.

Продукция сертифицирована, удостоена множества наград, решила множество проблем в промышленном и гражданском строительстве.

Более подробно о материалах ТМ «ТЕПЛОСИЛ» можно узнать в соответствующих разделах сайта, обратившись к нам или нашим дилерам.

В данный момент нами ведется активное формирование дилерской сети в России, странах бывшего СССР, Европе, Азии. Приглашаем к сотрудничеству!

Возможность использования сверхтонкой жидкой теплоизоляции для защиты стальных балок, встроенных в наружную часть кирпичной стены при реконструкции здания

Содержание данной работы может быть использовано на условиях лицензии Creative Commons Attribution 3.0. Любое дальнейшее распространение

этой работы должно содержать указание автора(ов) и название работы, цитирование в журнале и DOI.

Издано по лицензии IOP Publishing Ltd.

Международная конференция по строительству, архитектуре и техносферной безопасности

IOP Conf. Серия: Материаловедение и инженерия 687 (2019) 033007

IOP Publishing

doi:10.1088/1757-899X/687/3/033007

1

Возможность применения сверхтонкой жидкой003 теплоизоляции из стали 9003 для теплоизоляции 9003 балки закладные в наружные стены из кирпича

при реконструкции здания

Поляков В.Г., Чеснокова О.Г., Чередниченко Т.Ф.

Архитектурно-строительный институт Волгоградского государственного технического университета,

ул.400074, Волгоград, Россия

E-mail: [email protected]

Аннотация. В статье представлены результаты расчетов по изменению теплофизических

свойств узла соединения наружной стены и балконной плиты, опирающейся на консольно закрепленные стальные балки

. Предложен вариант утепления стальных балок сверхтонкой жидкой теплоизоляцией

при реконструкции существующих кирпичных зданий с однослойными кирпичными стенами

.Проведен графический анализ задачи. Результаты расчетов температуры

с линейными теплофизическими свойствами показывают, что способ утепления стальных балок

в условиях реконструкции жилых зданий позволяет

увеличить срок службы здания. При использовании сверхтонких теплоизоляционных покрытий

можно уменьшить местное промерзание балконной плиты.

1. Введение

В настоящее время энергосберегающие технологии являются наиболее востребованными технологиями в строительстве.Развитие энергоэффективного строительства

направлено на создание качественной недвижимости, снижение

затрат на содержание этих объектов. Поэтому выбор теплоизоляционных материалов для различных частей ограждающих конструкций

, технология их устройства, степень надежности этих покрытий имеет решающее значение при разработке технологических решений

по защите зданий от температурных перепадов [1-4]. ].

Как самостоятельный конструктивный элемент фасада балкон является важной составляющей архитектурного стиля

.Частичное разрушение балконов является распространенной проблемой в странах с низкими зимними

температурами (рис. 1, А) Скрытые от глаз разрушения иногда достигают такой степени

, что сам балкон становится опасным как для владельцев, так и для окружающих людей (рис. 1, Б).

Опыт эксплуатации показывает, что наиболее частое повреждение присуще всем балконным конструкциям и

наблюдается в наиболее уязвимых местах, таких как места сопряжения различных конструкций, стык

балконной плиты и наружной стены, выступающие несущие элементы балконов.

Практика реконструкции и капитального ремонта зданий показала, что существующая заделка

стальных закладных деталей (таких как стальные уголки, трубы и др.) в многослойную наружную стену вызывает ряд

проблем с местным промерзанием конструкции и ухудшение теплофизических свойств

такой площадки в процессе эксплуатации.

Стальной элемент балконной плиты становится мостиком холода. Между тем, введение такого

элемента в тело стены иногда необходимо по конструктивным, эксплуатационным или архитектурным и

художественным причинам.Промерзание стального элемента постепенно приводит к преждевременному разрушению стеновой конструкции

[1].

Новый материал является одновременно теплоизоляционным и теплопроводным — ScienceDaily

Пенополистирол или медь — оба материала обладают очень разными свойствами в отношении их способности проводить тепло. Ученые из Института исследований полимеров имени Макса Планка (MPI-P) в Майнце и Университета Байройта совместно разработали и охарактеризовали новый, чрезвычайно тонкий и прозрачный материал, обладающий различными свойствами теплопроводности в зависимости от направления.Хотя он может очень хорошо проводить тепло в одном направлении, он демонстрирует хорошую теплоизоляцию в другом направлении.

Теплоизоляция и теплопроводность играют решающую роль в нашей повседневной жизни — от компьютерных процессоров, где важно как можно быстрее рассеивать тепло, до домов, где хорошая изоляция необходима для затрат на энергию. Часто для изоляции используются чрезвычайно легкие пористые материалы, такие как полистирол, а для рассеивания тепла используются тяжелые материалы, такие как металлы. Недавно разработанный материал, который ученые MPI-P разработали и охарактеризовали совместно с Байройтским университетом, теперь может сочетать в себе оба свойства.

Материал состоит из чередующихся слоев тончайших стеклянных пластин, между которыми вставлены отдельные полимерные цепи. «В принципе, наш материал, произведенный таким образом, соответствует принципу двойного остекления», — говорит Маркус Реч, профессор Байройтского университета. «Разницу показывает только то, что у нас не два слоя, а сотни.»

Перпендикулярно слоям наблюдается хорошая теплоизоляция. С микроскопической точки зрения, тепло — это движение или колебание отдельных молекул в материале, которое передается соседним молекулам. Путем наложения множества слоев друг на друга эта передача уменьшается: каждый новый пограничный слой блокирует часть теплопередачи. Напротив, тепло внутри слоя может хорошо отводиться — нет границ раздела, которые блокировали бы поток тепла. В целом теплопередача внутри слоя в 40 раз выше, чем перпендикулярно ему.

Теплопроводность по слоям сравнима с теплопроводностью термопасты, которая используется, в том числе, для нанесения радиаторов на процессоры компьютеров. Для электроизоляционных материалов на основе полимера/стекла это значение исключительно велико — оно превышает значение коммерчески доступного пластика в шесть раз.

Чтобы материал функционировал эффективно, а также был прозрачным, слои должны были быть изготовлены с очень высокой точностью — любая неоднородность нарушала бы прозрачность, как царапина на куске плексигласа.Каждый слой имеет высоту всего одну миллионную миллиметра, то есть один нанометр. Чтобы исследовать однородность последовательности слоев, материал был охарактеризован группой Йозефа Бреу, профессора неорганической химии Байройтского университета.

«Мы используем рентгеновские лучи для освещения материала», — говорит Бреу. «Накладывая эти лучи, которые отражаются отдельными слоями, мы смогли показать, что слои могут быть созданы очень точно».

Проф. Фитас, член проф.Отдел Ханса-Юргена Бутта смог дать ответ на вопрос, почему эта слоистая структура имеет такие необычайно разные свойства вдоль или поперек отдельных стеклянных пластин. Используя специальное лазерное измерение, его группа смогла охарактеризовать распространение звуковых волн, которые, как и тепло, также связаны с движением молекул материала. «Этот структурированный, но прозрачный материал отлично подходит для понимания того, как звук распространяется в разных направлениях», — говорит Фитас.Различные скорости звука позволяют делать прямые выводы о механических свойствах, зависящих от направления, которые недоступны для любого другого метода.

В своей дальнейшей работе исследователи надеются лучше понять, как на распространение звука и тепла может влиять структура стеклянной пластины и состав полимера. Исследователи видят возможное применение в области высокоэффективных светодиодов, в которых стеклополимерный слой служит, с одной стороны, прозрачной оболочкой, а с другой стороны, может рассеивать выделяющееся тепло в боковом направлении.

Источник истории:

Материалы предоставлены Universität Bayreuth . Примечание. Содержимое можно редактировать по стилю и длине.

Тепловые решения — Корпорация Роджерс

Корпорация Rogers гордится тем, что является лидером в области тепловых решений для защиты электроники и критически важных систем. Тепло, выделяемое электронными устройствами, системами и цепями, требует управления температурным режимом для поддержания первоклассных рабочих условий и предотвращения преждевременного выхода из строя компонентов, снижения производительности или дискомфорта пользователя.Корпорация Rogers предлагает решения, отвечающие любым требованиям дизайна, с использованием материалов для накопления тепла, теплопроводности и охлаждения. В дополнение к герметизации, прокладке и амортизации силиконы Rogers Corporation обеспечивают теплоизоляционные свойства за счет уменьшения передачи тепла между объектами.

Теплопроводность

Rogers производит несколько решений для управления теплопроводностью, обеспечивающих необходимую передачу тепла через твердые тела для поддержания оптимальной рабочей температуры.

Керамические подложки

curamik® обеспечивают высокую теплоотдачу, очень высокое напряжение изоляции и позволяют производить микросхемы на плате. В этих подложках используется технология прямого соединения меди (DBC) для соединения проводников с оксидом алюминия, нитридом алюминия (AlN) или нитридом кремния (Si ₃ N ₄ ) для формирования схемы высокой мощности.

Ламинаты и препреги

ML Series™ являются теплопроводными и отводят тепло от компонентов, уменьшая точки перегрева. Эти ламинаты используются как в одиночных печатных платах (PCB), так и в многослойных печатных платах.

Ламинаты

TC Series™ обеспечивают высокую мощность РЧ-сигналов, улучшенное управление температурой благодаря керамическим наполнителям с высокой теплопроводностью и армированию из тканого стекла.

Тепло- и электропроводящий клей COOLSPAN®

(TECA) используется для соединения печатных плат с другими материалами и обеспечивает как тепло-, так и электропроводность.

Термотрансферный клей Secure® представляет собой теплопроводящий силиконовый полимер и клейкий материал, который обеспечивает электрическую изоляцию в зазорах, обеспечивая при этом максимальный отвод тепла.

Активное жидкостное охлаждение

Охлаждающие решения curamik®

представляют собой герметичные микро- или макроканальные жидкостные охладители, которые сочетают в себе медные и керамические подложки DBC со специальными каналами для обеспечения хорошо контролируемого теплового сопротивления, перепада давления и скорости потока, что идеально подходит для приложений с высокой мощностью.

Пассивное жидкостное охлаждение

curamik® CoolEasy — это высокоточный медный охладитель, который обеспечивает пассивное жидкостное охлаждение, решение для управления температурным режимом, часто используемое для приложений с лазерными диодами.

Теплоизоляция

Будь то силиконы ARLON® или BISCO®, теплоизоляционные материалы Rogers сохраняют надежность и функциональность, защищая от экстремальных температур в различных областях применения.

Термозащита

Rogers ProCell™ EV Firewall — это легкий, ультратонкий и легко обрабатываемый композитный материал, разработанный для индивидуальных решений в различных конструкциях батарейных блоков, который может способствовать задержке теплового разгона.

Термостойкость

Griswold® FlameSafe™ имеет высокий коэффициент трения, обеспечивая при этом термостойкость.Сертификат огнестойкости UL-94 HBF; материал из натурального каучука часто используется в ковриках для очага в качестве верхнего покрытия из огнестойкой ткани.

 

Исследователи разрабатывают ультратонкие пластиковые пленки, обладающие теплопроводностью

Материалом для теплоизоляции обычно является пластик. Например, материалы на полимерной основе, такие как кофейная чашка из пенополистирола или силиконовые прихватки для духовки, отлично удерживают тепло. Однако теперь образ полимеров как изоляторов изменился.Группа исследователей из Массачусетского технологического института (MIT) разработала тонкие пластиковые пленки, способные проводить тепло. Эти пластиковые пленки тоньше пластиковых оберток и лучше проводят тепло, чем металлы и керамика.

Исследование группы, вероятно, приведет к производству гибких, устойчивых к коррозии и легких пластиковых изоляторов, которые могли бы заменить традиционные металлические теплопроводники. Область применения может варьироваться от охлаждающих материалов в холодильниках и автомобилях до теплорассеивающих элементов в смартфонах и ноутбуках.По словам профессора Ган Чена из Массачусетского технологического института, теплопроводные пластмассы позволяют разрабатывать новые приложения, отрасли промышленности и могут заменить металлы или сплавы в качестве теплообменников.

 

Чтобы создать пластиковую пленку, исследователи распутали молекулярные узлы полиэтилена. Из этих узлов образовывались параллельные цепи, проводившие тепло. Затем они разработали специальную систему потока, которая еще больше распутала молекулярную цепь. Затем раствор переносили на пластину, охлаждаемую жидким азотом, и образовывали толстую пленку. Затем пленку нагревали и растягивали, чтобы сделать ее тоньше полиэтиленовой пленки.

Группа разработала прибор для измерения теплопроводности пленки. Большинство полимеров проводят тепло примерно от 0,1 до 0,5 Вт/м⋅К, в то время как полиэтиленовая пленка показала удивительные 60 Вт/м⋅К. Более того, оказалось, что новая пленка обладает большей проводимостью, чем керамика и сталь. Керамика измеряет около 30 Вт / м⋅K, а сталь — около 15 Вт / м⋅K.

После визуализации ультратонких пленок было обнаружено, что материал проявляет свойства, соответствующие свойствам нановолокон.Это может также помочь исследователям в создании полимерных микроструктур, эффективно проводящих тепло. В настоящее время команда работает над усовершенствованием полимерных теплопроводников, экспериментируя с различными типами материалов и настраивая процесс изготовления. Не будет сюрпризом, если мы начнем использовать этот материал в электронных устройствах, корпусах печатных плат для аккумуляторов и теплопроводах в автомобилях.

Если вы работаете в индустрии пластмасс, Plastivision — отличная платформа для демонстрации ассортимента вашей продукции и общения с профессионалами отрасли.Забронируйте стенд сегодня!

ультратонких и др. Составы, характеристики, видео и фото

Содержание

• 1 Обзор напыляемой изоляции
  • 1.1 Структура материала
  • 1.2 Преимущества и недостатки
• 2 Выбор и использование
  • 2.1 Самые известные бренды
  • 2.2 Что нужно помнить при покупке
  • 2.3 Нанесение краски
• 3 вывод

Теплоизоляционная краска — декоративный материал с низкой теплопроводностью.Используется для теплоизоляции труб и других конструкций сложной формы. В этой статье я расскажу о принципе действия теплоизоляционной краски, разберу нюансы ее выбора и использования.

Тонкопленочные покрытия также могут эффективно удерживать тепло

Обзор напыляемой изоляции

Структура материала

Изоляционные краски представляют собой достаточно плотные препараты, предназначенные для тонкослойного нанесения на различные поверхности.

Свойства материала определяются его структурой, в которую входят следующие компоненты:

Структура материала

1. Основа — водная акриловая дисперсия.Он отвечает за сцепление краски с поверхностью и равномерное распределение компонентов, отвечающих за теплоизоляцию. Кроме того, акриловый компонент облегчает нанесение краски.
2. Модификаторы – компоненты, улучшающие эксплуатационные свойства покрытия и продлевающие срок его службы. Обычно в этот материал добавляют вещества, повышающие эластичность и предотвращающие растрескивание. Самые популярные модификаторы — синтетический каучук, латекс и силикон.

Диаграмма, иллюстрирующая взаимосвязь компонентов

1. Термический компонент — твердые гранулы керамики, внутри которых находится разреженный воздух.Эти гранулы отличаются небольшими размерами и почти идеально сферической формой, благодаря чему они равномерно распределяются в тонком слое теплоизоляции .
2. Пигменты. Чаще всего теплокраска выпускается белого цвета и при нанесении не колеруется. Это обеспечивает наиболее эффективную изоляцию. С другой стороны, принципиальная возможность колеровочного состава есть, так как дисперсная акриловая подложка проявляет практически те же свойства, что и обычная краска.

С функциями покрытия

Принцип действия теплоизоляционной краски прост:

1. Керамические гранулы равномерно распределены в акрило-полимерном комплексе, тонким слоем покрывают весь окрашенный объект.
2. Разреженный воздух, находящийся внутри гранул, действует как очень эффективный теплоизолятор.

Керамический слой предотвращает передачу тепловой энергии во внешнюю среду

1. Дополнительным преимуществом является герметичность гранул. Поскольку керамическая стенка непроницаема для воздуха, теплообмен между внутренней и внешней средой не происходит в разы, что замедляет скорость передачи энергии.

Преимущества и недостатки

По сравнению с другими обогревателями Термос краска имеет преимущества:

1. Малотрудоемкие изоляционные работы, особенно с изоляционными конструкциями сложной формы.Например, трубопровод гораздо проще покрасить (даже в несколько раз), чем монтировать многослойную «скорлупу» из минеральной ваты и нетканого защитного покрытия или обшивки из металла.

Для теплоизоляции трубопроводов сложной конфигурации лучше всего подходит

1. Небольшое увеличение размера изолируемого объекта. Покраска эффективно работает даже при толщине нанесенного слоя 0,9 — 1 мм, что позволяет изолировать даже близко расположенные трубы.

Окрашивать можно не все узлы, а только те, которые сложно утеплить традиционным способом — например, запорный вентиль, как на этом фото

Еще один плюс — небольшая масса.А для фасадов важно и отсутствие дополнительной нагрузки на трубы.

1. Высокая адгезия и долговечность покрытия. Материал ложится практически на любую поверхность (с минимальной предварительной обработкой) и показывает хорошую адгезию. Слой утеплителя приносит большие внешние силы и термическую деформацию основания, т.к. не трескается и не отслаивается.

Хорошая стойкость к внешним воздействиям позволяет применять теплоизоляцию для защиты тепловых сетей, проложенных в земле

1. Срок службы правильно нанесенного покрытия составляет от 10 до 40 лет в зависимости от условий эксплуатации.При этом случайно повредить краску сложно.
Краски
2. отличаются водостойкостью и огнестойкостью, что обеспечивает дополнительную защиту обрабатываемых поверхностей (в том числе от коррозии). Но паропроницаемость таких составов разная: у модификаций этот показатель самый высокий, что позволяет сохранить естественную вентиляцию стен.

Для нанесения на стену следует использовать паропроницаемую марку

.

Однако жидкий утеплитель нельзя назвать универсальным – есть у него и недостатки:

1. Первый недостаток — это высокая цена. Например, фасадные сорта отечественного производства стоят от 350 рублей за литр. А учитывая немалый объем материала и необходимость нанесения как минимум двух слоев, при отделке затраты будут немаленькими.

Для небольших площадей и защиты высокотемпературных объектов лакокрасочное — одно из лучших решений

1. Потом — хорошие, но не выдающиеся изоляционные характеристики. По данным производителя теплопроводность сверхтонкой изоляции находится на уровне 0.001 до 0,003 Вт/(м*0С). В то же время практические измерения этого параметра (Институт инженерной теплофизики НАН) показывают гораздо более скромные результаты — 0,05-0,14 Вт/(м*0С). Так что эффективность материала сравнима с самым популярным утеплителем – но, увы, не более.
2. Еще один минус — значимые результаты показывает только жидкая теплоизоляция при больших перепадах температур между обрабатываемым объектом и окружающей средой. Те. он подходит для горячих труб и резервуаров, но для стеновых конструкций можно выбрать другой материал без потери функции.

Для защиты коммуникаций от жары хорошо подходит данный состав

Однако наличие этих минусов не означает, что теплоотражающая краска бесполезна. В своей нише работает очень эффективно. Потому что для теплоизоляции трубопроводов, металлоконструкций, а также дополнительной внешней теплоизоляции фасадов этот материал вполне подходит.

Выбор и использование

Самые известные бренды

На сегодняшний день на рынке представлено несколько групп теплоизоляционных материалов на основе жидких полимеров с керамическим наполнителем.

Среди самых популярных:

Коррозия и обычные чернила на «Корунд»

1. «Корунд» — пожалуй, самый известный производитель термокраски. Под этим брендом выпускается несколько разновидностей, отличающихся функциональными особенностями. «Корунд Классик» применяется для изоляции труб с температурой поверхности до 2000С, а «Корунд Фасад» — для наружного утепления.

Составы, пригодные для теплоизоляции фасадов, имеют более стойкое связующее. Кроме того, их можно наносить достаточно толстым слоем, что компенсирует отсутствие эффективной теплоизоляции при небольшом перепаде температур.

1. «Астратек» — покрытие, не содержащее органических растворителей. Полностью безвреден как при применении, так и при эксплуатации. Предназначен в первую очередь для теплоизоляции высокотемпературных поверхностей — труб, котлов и т.д. Также в линейке есть составы, предназначенные для покрытия металлических поверхностей (с антикоррозионными добавками) и для утепления фасадов.

Нанесение состава «Астратек фасад»

1. «Броня» — жидкость для керамического покрытия. Наряду с хорошими изоляционными свойствами обладает антикоррозионным и противоконденсатным действием. Не разрушается даже при длительном воздействии ультрафиолета.

«Панцирь» также имеет несколько модификаций

Кроме этих разновидностей на рынке можно встретить составы «Лик Керамик», «Магнитерм», «Керамоизол», «Квадрат» и другие. Ассортимент цветов этого типа постоянно расширяется, поэтому при выборе необходимо внимательно изучить технические характеристики товара и выбрать наиболее подходящую марку.

Что нужно помнить при покупке

Чтобы не переплатить и купить действительно качественный теплоизоляционный материал, краску следует выбирать по ряду параметров.

Для облегчения выбора ниже приведена довольно простая инструкция:

1. Первый важный фактор — плотность смеси. Поскольку обеспечивается основной теплоизоляционный эффект, полые микропеллеты имеют расчетную плотность составов не более 0,6 — 0,65 кг/л. Поэтому с учетом упаковки стандартное ведро емкостью 10л должно весить не более 7,5кг.

Ведро 20 литров должно весить примерно 15-16 кг.

1. Взглянув на пропускную способность, можно увидеть материал комплекта: легкий верхний слой в виде гранул, нижний — более тяжелая полимерная основа. Чем больше толщина верхнего слоя, тем больше эффективность состава.

Конечно, этот наконечник работает только для краски, которая давно находится в состоянии покоя.

Эти гранулы чувствуются пальцами

1. Зернистая структура проверена на идеальное касание.Для этого набираем немного краски и растираем кончиками пальцев войлочные шарики по мере появления мелких шероховатостей.

Качественное покрытие должно быть идеально белым

1. Важно обратить внимание на оттенок: качественный материал должен быть белого цвета. Неравномерное окрашивание, желтизна или серость основы часто свидетельствуют о нарушении технологии. Не исключено, что с пеллетами тогда бы порядок, но качество связи (а значит – и сцепление с подложкой) ниже.

При покупке следует также наращивать нужный объем.Обычно расход указывается производителем на упаковке, но предварительно расчет стоит отталкиваться от значения 1 — 1,2 л на 1 м2 при толщине 1 мм. Также имейте в виду, что изоляционную краску обычно наносят в несколько слоев, так как ее расход увеличивается как минимум в два раза.

При покраске больших площадей расход будет значительным

Нанесение краски

При выполнении изоляционных работ с использованием описанных материалов своими руками самое главное — правильно подготовить поверхность:

очистка водой с песком

1. Окрашенную стену очистить от пыли и мусора.Обнаруженные при этой вышивке трещины и щели заполняются углубленно-ремонтным составом.
2. Бетонная поверхность обязательно очищается от «цементного молока», значительно снижающего адгезию.
3. Непосредственно перед окрашиванием кирпичные и бетонные поверхности можно отшлифовать проволочной щеткой, пескоструйной или шлифовальной машиной.
4. Поверхность черного металла (покрытие трубопроводной арматуры) необходимо обезжирить. Заржавевшие участки зачищают, чтобы удалить следы коррозии.

фосфатирующий грунт

1. Поверхности цветных металлов тщательно зачищают, после чего наносят грунтовку ВЛ-02 или ВЛ-023.

Сам процесс покраски не отличается сложностью:

При перемешивании с использованием ограничения скорости миксера помнить

1. Краску необходимо перемешать для равномерного распределения гранул в сыпучем материале. время перемешивания вручную до 15 минут, с помощью миксера — 5-7 минут.

При использовании миксера скорость не должна превышать 200 об/мин, иначе есть риск разрушения керамических гранул.

1. Если состав чернил предполагает на той же стадии добавление воды.Однако сажать ни в коем случае нельзя, т.к. действовать по инструкции.

раскраска вручную

1. Если вы хотите покрасить небольшой участок, для нанесения используйте кисть с натуральной щетиной. Большой пахотный распылитель или безвоздушное распыление. Максимальное давление для покраски — 5-6 атмосфер, иначе есть риск повреждения керамических гранул.

спрей-краска для фасадов

1. В большинстве случаев окрашивание выполняется в несколько слоев, при толщине слоя не более 1 мм. Перед нанесением очередного слоя окрашенную поверхность выдерживают не менее 24 часов для полимеризации вяжущего и фиксации изоляционных валиков.

Выполнение фасадных работ

вывод

Изоляционная краска с изоляционными керамическими гранулами эффективна только при правильном нанесении. Выше описаны особенности этого материала и способы эффективного нанесения жидкого утеплителя.

Видео в этой статье содержат дополнительную информацию по этой теме.Кроме того, консультацию по утеплению краской можно получить, задав вопрос в комментариях.

ARPA-E выделяет 175 млн долларов на 68 новых проектов в области экологически чистой энергии OPEN 2021

Министерство энергетики США (DOE) сегодня объявило о выделении 175 миллионов долларов на 68 научно-исследовательских и опытно-конструкторских проектов, направленных на разработку новых передовых энергетических технологий. Программа OPEN 2021, возглавляемая Агентством перспективных исследовательских проектов Министерства энергетики США (ARPA-E), уделяет первоочередное внимание финансированию высокоэффективных и рискованных технологий, поддерживающих новые подходы. Отобранные проекты, охватывающие 22 штата и координируемые университетами, национальными лабораториями и частными компаниями, будут способствовать развитию технологий для широкого круга областей, включая электромобили, морской ветер, хранение и переработку ядерных материалов.

Отобранные проекты будут сосредоточены на таких технологиях, как революционная разработка топливных элементов для автомобилей малой и большой грузоподъемности, а также технологиях, позволяющих производить меньше ядерных отходов и снижать стоимость топлива. Некоторые проекты OPEN 2021 включают:

Синтерис. Разрушение платы: использование трехмерной упаковки и терморегулирования в силовой электронике — 2 746 501 долл. США. Synteris разрабатывает керамическую упаковку для модулей силовой электроники, которую можно распечатать на 3D-принтере, чтобы улучшить управление температурой, удельную мощность, производительность и срок службы. Существующие силовые модули содержат плоские керамические подложки, которые служат как электроизолирующим компонентом, так и проводником тепла, передающим большую тепловую мощность этих устройств. Synteris предлагает процесс аддитивного производства, который заменит традиционную изолирующую металлизированную подложку, крепление подложки и базовую пластину/теплообменник на керамическую упаковку, изготовленную аддитивным способом, которая действует как электрический изолятор и теплообменник для лучшего управления температурой.Технология Synteris существенно улучшит конструкцию, технологичность и функционирование силовых модулей, используемых в электромобилях, самолетах и ​​других приложениях.

Корнельский университет. Динамическая беспроводная система зарядки с выравниванием нагрузки для электромобилей — 1 425 000 долларов США. Корнельский университет стремится разработать революционную систему беспроводной зарядки для стационарных и динамическая зарядка электромобилей (EV) со значительными улучшениями по сравнению с современными решениями.В частности, проект продемонстрирует емкостную беспроводную зарядную систему мощностью 50 кВт с плотностью передачи мощности 150 кВт/м ² и эффективностью 95% при соблюдении стандартов безопасности краевого поля и повышении надежности сети за счет сведения к минимуму пульсаций мощности. Обеспечивая эффективную стационарную и динамическую беспроводную зарядку электромобилей, этот проект может значительно снизить потребность в дорогих и громоздких бортовых батареях, обеспечить неограниченный радиус действия и ускорить проникновение электромобилей.

Массачусетский технологический институт. 8-дюймовые суперпереходные устройства GaN-on-Si для силовой электроники следующего поколения — 4 521 601 долл. США. MIT разработает новое поколение силовой электроники на основе вертикальных диодов и транзисторов с суперпереходом из нитрида галлия (GaN), которые могут значительно превзойти производительность современные силовые устройства GaN.Новая структура суперперехода превзойдет теоретический компромисс между сопротивлением в открытом состоянии и напряжением пробоя, наблюдаемый в обычных однополярных устройствах GaN, что приведет к более эффективным и дешевым силовым преобразователям.Эти новые силовые устройства GaN позволят создать новое поколение недорогой, быстрой, компактной и надежной силовой электроники, которая имеет ключевое значение для эффективного преобразования энергии в центрах обработки данных, солнечных фермах, электросетях и электромобилях.

Стэнфордский университет. Аддитивное производство магнитомягких композитов из аморфных металлов — 1 900 000 долларов США. Команда из Стэнфорда стремится к аддитивному производству аморфных магнитно-мягких композитов (SMC) с аморфными оксидами металлов с сетчатыми формами, сниженной стоимостью и меньшим количеством отходов материала.SMC играют ключевую роль в повышении плотности энергии и эффективности электродвигателей и позволяют создавать миниатюрные зарядные устройства для электромобилей, трансформаторы и генераторы электроэнергии. В настоящее время магнитные сердечники из SMC дороги и требуют много времени для изготовления сложных форм, необходимых для устройств следующего поколения, с использованием обычной порошковой металлургии прессования и спекания. В случае успеха усилия команды приведут к созданию магнитных сердечников с в 10 раз меньшими потерями в сердечнике на частотах от 500 кГц до 1 МГц за полцены.

Аргоннская национальная лаборатория. Процесс прямого восстановления железа с помощью водородной плазмы в реакторе с вращающейся печью с нулевым уровнем выбросов — 1 200 000 долларов США. Аргоннская национальная лаборатория стремится изменить сталелитейную промышленность, разработав процесс производства чугуна с потенциально нулевым выбросом углерода, который исключает использование кокса или природного газа и требует меньше энергии, чем существующие процессы. В процессе группы будет использоваться водородная плазма для восстановления железной руды во вращающейся печи, что улучшит термодинамику и кинетику восстановления железной руды, потенциально устранит необходимость гранулирования железной руды и позволит проводить процесс при более низкой температуре.По оценкам команды, комбинированный процесс водородной плазмы и вращающейся печи может повысить энергоэффективность и потенциально сократить выбросы CO ₂ в сталелитейной промышленности более чем на один миллиард тонн в год. Энергопотребление может быть снижено на 45 % по сравнению с доменным процессом и примерно на 15 % по сравнению с процессом прямого восстановления H ₂ .

Прецизионное сжигание. Масштабируемые твердооксидные топливные элементы на основе электрохимических чипов аддитивного производства — 1 540 224 долл. США. Precision Combustion, Inc. (PCI) продемонстрирует принципиально новую архитектуру твердооксидных топливных элементов (ТОТЭ), которая обеспечивает компактную и легкую конструкцию, идеально подходящую для транспортных приложений. Новый подход команды будет включать масштабируемый ТОТЭ на основе электрохимического чипа. PCI объединит уникальную архитектуру ТОТЭ с ультракомпактной технологией риформинга для обеспечения быстрого запуска и долговечности. Устранение недостатков обычных ТОТЭ для транспорта, которые включают в себя большую массу и объем, длительное время запуска и высокую стоимость, позволит обеспечить недорогую, эффективную и устойчивую электроэнергию для транспортных приложений при использовании топлива с нулевым углеродным следом.

Университет штата Огайо. Электрические машины для тяги транспортных средств на основе нового композитного магнитного порошкового материала и электрофореза Наносимый изоляционный материал — 2 405 076 долларов США. Команда Университета штата Огайо преобразует процессы проектирования и производства электрических машин для электрифицированных транспортных средств (EV) с помощью двух инновационных магнитных и изоляционных материалов: нового композитного магнитного порошка (CMP) и керамической электрофоретической изоляции (EPD).Команда по желанию разработает материал CMP, который будет иметь высокое объемное сопротивление, проницаемость, плотность потока насыщения и низкую коэрцитивную силу для сердечников электрических машин. Их подход устраняет необходимость в многослойных сердечниках и не приводит к образованию металлолома в процессе производства сердечников. Изоляция EPD в 10 раз более теплопроводна, чем традиционный материал. Ожидается, что в совокупности новые материалы и методы производства улучшат плотность крутящего момента на 40-70% и снизят производственные затраты.

Университет Карнеги-Меллона. Безиономерные электроды для топливных элементов сверхвысокой удельной мощности — 3 220 310 долл. США. Команда CMU стремится разработать новые электроды, не содержащие иономеров, чтобы обеспечить революционные улучшения в технологии топливных элементов с мембраной из полимерного электролита (PEM). Проект будет сочетать функционализированные смешанные проводники с усовершенствованными катализаторами сверхвысокой активности, чтобы перенести функциональные возможности протонной проводимости на опорную поверхность и удалить иономер с электрода.Это устранит иономер, который проводит ионы, но также отравляет каталитические центры и препятствует переносу кислорода. Удаление иономера также является ключом к получению доступа к сверхвысокой активности реакции восстановления кислорода новых наноструктурированных катализаторов на основе платиновых сплавов в топливных элементах PEM. Полученная в результате сверхвысокая плотность мощности произведет революцию в технологии топливных элементов PEM, позволив использовать недорогие высокоэффективные топливные элементы для легких и тяжелых транспортных средств.

Вашингтонский университет. Сбор инфракрасного света для улучшения производства фотосинтетической биомассы — 1 347 122 долл. США. Вашингтонский университет стремится разработать новые фотосинтетические системы, которые используют солнечный свет из ранее недостаточно используемых или недоступных частей солнечного спектра для производства химического топлива. Команда будет использовать дизайн белка de novo (вычислительный подход к созданию белков с нуля, а не использование известной структуры белка) для модификации фотосинтетического светособирающего механизма для более широкого спектра, что позволит преобразовывать больше энергии из света в химию. энергия.В случае успеха этот проект позволит производить биотопливо и биопродукты из ближнего инфракрасного света в цианобактериях, водорослях и растениях, показывая, что можно реконструировать реакции сбора света и разделения заряда, которые являются основой естественного фотосинтеза.

Калифорнийский университет, Беркли. Интегрированная система для электромикробного производства бутанола из захваченного в воздухе CO ₂ — 1 953 397 долл. США. Калифорнийский университет в Беркли стремится разработать масштабируемый, интегрированный процесс для прямого улавливания и преобразования CO ₂ из окружающего воздуха в бутанол, молекулу платформы для реактивного топлива.Система использует три основных входа: атмосферный воздух, воду и устойчивый источник энергии и производит бутанол с высокой селективностью. Предполагается, что предлагаемый процесс будет иметь на 35% более низкий потенциал глобального потепления и двенадцатикратное сокращение землепользования по сравнению с биотехнологическим процессом, основанным на глюкозе, полученной из кукурузы.

Колумбийский университет. Электролизеры большой емкости на основе ультратонких протонпроводящих оксидных мембран — 3 375 712 долл. США. Колумбийский университет стремится снизить себестоимость производства безуглеродного «зеленого водорода» за счет разработки низкотемпературного электролизера, в котором используются протонпроводящие оксидные мембраны (ПОМ) с потенциалом для достижения ступенчатого увеличения плотности тока и эффективность по сравнению с современными коммерческими электролизерами с мембраной из полимерного электролита (PEM). Подход проекта по уменьшению толщины POM на 2-4 порядка и последующему уменьшению его сопротивления примерно на порядок, позволит обеспечить эффективный низкотемпературный электролиз воды при более высоких плотностях тока, чем те, которые используются в обычных электролизерах PEM.

Пространственная энергия. Керамический термокаталитический CO, напечатанный на 3D-принтере ₂ Реактор с высокой конверсией углерода и энергоэффективностью — 3 100 104 доллара. Dimensional Energy будет использовать системы аддитивного производства для 3D-печати керамических компонентов для инновационных химических реакторов, которые могут работать на низкоуглеродных источниках электроэнергии.Керамические химические реакторы будут иметь улучшенные свойства и конструктивные особенности, которые невозможно получить с использованием традиционных производственных процессов. Инновационные реакторы Dimensional Energy превращают углекислый газ в химическое сырье, которое может быть далее переработано в синтетическое реактивное топливо, тем самым обеспечивая низкоуглеродное устойчивое авиационное топливо для авиационного сектора, на долю которого приходится почти 3% глобальных ежегодных выбросов.

Университет Хьюстона. Не содержащие лития и переходных металлов высокоэнергетические аккумуляторы с быстрой зарядкой — 3 400 000 долл. США. Университет Хьюстона стремится создать класс батарей, в которых вместо катодов на основе переходных металлов используются магниевые аноды и органические материалы. Ранние работы показали очень быструю кинетику реакции, и были продемонстрированы возможности мощности, превышающие 5 кВт/кг. Аккумулятор станет решением для хранения энергии на транспорте, которое можно заряжать очень быстро и иметь плотность энергии, сравнимую с современными ионно-литиевыми батареями. Кроме того, учитывая растущее рыночное давление на литий и переходные металлы, эта альтернатива может повысить безопасность цепочки поставок энергии в стране.Команда проекта стремится продвигать технологию по нескольким направлениям, включая оптимизацию электродного материала и электролита, увеличение срока службы, практичную конструкцию элементов, а также увеличение производства материалов и изготовления элементов.

Мичиганский университет. Аккумуляторный сепаратор для полной остановки дендритов — 950 000 долларов. Команда Мичиганского университета стремится разработать аккумуляторный сепаратор нового типа, который может эффективно предотвращать, а не блокировать образование дендритов.Эти дендриты могут вызвать отказ батареи и создать угрозу безопасности из-за внутреннего короткого замыкания. Новый сепаратор будет синтезирован мокрым способом с последующим фазовым выравниванием. В результате способность подавлять дендриты может быть на несколько порядков выше, чем у существующих сепараторов или твердотельных электролитов. В случае успеха этот механизм может сделать литий-металлические батареи большой емкости жизнеспособными, значительно увеличить окно надежной работы современных литий-ионных батарей и обеспечить безопасную работу литий-ионных батарей даже при наличии производственных дефектов.Усовершенствованные батареи будут иметь широкий спектр применения в транспортных средствах.

Мэрилендский университет. Литий-металлические батареи с быстрой зарядкой, полупроводниковые, рулонные, обработанные за счет интеркалированных ионов в целлюлозе Молекулярные каналы — 2 600 000 долларов. Команда Университета Мэриленда (UMD) стремится изготовить быстрозарядные батареи, в которых электролит представляет собой ионный проводник на основе целлюлозного волокна. Ионный проводник на основе целлюлозы преодолевает разрыв между современными твердотельными электролитами и твердотельными батареями, поскольку в них используются натуральные материалы, они просты в обработке и совместимы с обычными процессами нанесения покрытий.Подход UMD может обеспечить высокую проводимость при комнатной температуре, высокую плотность энергии и производство рулонных батарей из нанобумаги с низкой стоимостью.

Pratt & Whitney. Турбинный двигатель с паровым впрыском водорода и промежуточным охлаждением (HySIITE) — 3 822 026 долларов США. Pratt & Whitney разработает новый высокоэффективный водородный турбодвигатель для коммерческой авиации. Концепция газотурбинного двигателя с промежуточным охлаждением и паровым впрыском водорода (HySIITE) предназначена для устранения выбросов углерода и значительного снижения выбросов NO _x в полете для коммерческих узкофюзеляжных самолетов.Двигатель HySIITE будет сжигать водород в двигателе с циклом Брайтона (термодинамическом) и использовать впрыск пара для значительного сокращения выбросов NOx. Благодаря инновационной полузакрытой системной архитектуре HySIITE стремится достичь более высокой тепловой эффективности, чем топливные элементы, и снизить общие эксплуатационные расходы по сравнению с экологичным авиационным топливом.

Лаборатории ХРЛ. Поверхностные лазерные магниты (SLAM) — 2 661 888 долларов США. HRL Laboratories разработает новые магниты, которые улучшат плотность рабочей энергии современных магнитов для повышения эффективности электродвигателя. Магниты с поверхностной лазерной архитектурой (SLAM) — это новая архитектура магнита, которая снижает термическое размагничивание и сокращает использование дорогих тяжелых редкоземельных элементов. Эти магниты повысят эффективность двигателя и, таким образом, ускорят внедрение электрических наземных и воздушных транспортных средств, снизят потребление энергии и выбросы парниковых газов, а также снизят потребность в небытовых редкоземельных элементах.

Делавэрский университет. Энергоэффективное производство легких композитных архитектурных конструкций для транспортных средств — 2 500 000 долларов. Команда Университета Делавэра стремится разработать новый маршрут формования композитных материалов, обработку композитных архитектурных материалов (CAMP), чтобы предложить быстрый экономичный процесс изготовления композитных архитектурных конструкций для получения экономичных, легких и энергоэффективных конструкционных компонентов транспортных средств в больших объемах. . CAMP включает в себя ключевые инновации в области формирования композитов, локальной термоавтоматизации в плоскости (LITA) и сырьевых материалов — недорогих, высокопроизводительных, легко адаптируемых и управляемых волокнистых материалов.Эти новшества в сочетании с оптимизацией вычислительной геометрии позволят проектировать облегченные композитные архитектурные конструкции для воздушных и наземных транспортных средств. В случае разработки CAMP значительно снизит энергоемкость производства композитов из углеродного волокна, снизит общую стоимость и уменьшит вес конструкции.

Хинетик. Криогенный сверхпроводящий электрический двигатель сверхвысокого поля (CRUISE) — 5 761 467 долл. США. Hinetics разработает и продемонстрирует электрическую машину с высокой удельной мощностью, позволяющую использовать электрифицированные силовые установки самолетов мощностью до 10 МВт и выше.Технология Hinetics использует сверхпроводящую конструкцию машины, которая устраняет необходимость в криогенных вспомогательных системах, но при этом сохраняет низкую общую массу. Концепция включает охладитель с циклом Стирлинга менее 20 К, интегрированный с ротором с малыми потерями, магнитные поля на порядок выше, чем у обычных машин, а также новую подвеску катушки и систему передачи крутящего момента с натянутыми волокнами, которые отсекают криогенное тепло. нагрузку в 10 раз, чтобы исключить необходимость во внешних охладителях. Эта конструкция может позволить создать авиационный двигатель мощностью 10 МВт, 3000 об/мин и весом менее 250 кг, который отдает в окружающую среду до 10 раз меньше тепла (эффективность >99%).

Калифорнийский университет в Беркли. Сверхлегкие двунаправленные преобразователи постоянного тока в постоянный для электрических самолетов — 1 195 345 долл. США. Калифорнийский университет в Беркли разработает сверхлегкие и эффективные преобразователи постоянного тока в постоянный для электрических самолетов. Конструкция Калифорнийского университета в Беркли может обеспечить 12-кратное снижение веса и 3-5-кратное снижение потерь мощности по сравнению с тем, что возможно сегодня. Благодаря инновациям в области исследований в области силовой электроники и управления температурным режимом команда разработает ключевые технологии, имеющие решающее значение для поддержания U.С. лидерство в электрическом полете. Предлагаемая Калифорнийским университетом в Беркли технология может значительно сократить общие выбросы парниковых газов при одновременном снижении шумового загрязнения в аэропортах по всей стране.

Среди первых миллиардов долларов на исследования и разработки, о которых Министерство энергетики объявило в прошлом году для решения климатического кризиса, OPEN 2021 является последней частью программы ARPA-E OPEN. В ходе первых четырех итераций — 2009, 2012, 2015 и 2018 годов — было выделено более 600 миллионов долларов на финансирование 225 проектов, направленных на достижение прорыва в коммерциализации различных энергетических решений, в том числе в разработке трансформирующих солнечных, геотермальных батарей, биотоплива и передовые технологии покрытия поверхностей.