防氷および除氷用途向けのエアロゲル コーティングとは何ですか? .
(防氷および除氷用途向けのエアロゲル コーティング)
エアロゲル層は、液体成分がガスに変化したゲルから作られた超軽量材料です。. これにより、小さなエアポケットで満たされたスポンジのような構造が得られます。. このため, 優れた断熱材であり、水を効果的に防ぎます。. 防氷および除氷用途に使用する場合, これらの仕上げにより、氷の発達を止めたり、氷の除去を簡単にしたりできます。. ベース製品は通常シリカです, ただし、新しいバリエーションでは、グラフェンやその他のさまざまな洗練された化合物を利用してパフォーマンスを向上させています。. これらの仕上げはスプレーすることができます, 塗装された, または飛行機の翼のような表面に分割します, 風力タービン, または高圧線. 彼らの主な役割は、寒い環境で氷がくっついたり蓄積したりしないようにすることです。, 湿気の問題.
従来の技術ではなくエアロゲル コーティングを使用する理由? .
従来の除氷方法は通常、グリコールなどの化学物質や、大量の電力を使用する加熱システムに依存しています。. これらの戦略は機能します, しかし、それらには大きな欠点があります. 化学物質は環境に悪影響を与える可能性があり、継続的な再散布が必要になります。. ヒーターユニットにより重量と価格が増加します, 特に航空機または遠隔施設上で. エアロゲル仕上げはこれらの問題の多くを解決します. 彼らは受動的です, 適用時に電力や追加の手順を必要とせずに機能することを示します. また、長持ちし、汚れません。. 超疎水性– 水を強くはじくことを意味します– 通話中に風邪をひいたビーズをやめる. 維持管理が大変な場所では, 山頂の風力発電所や高圧線など, この信頼性は非常に重要です. そしてまた, エアロゲルはとても軽いので, 構造物に認識可能な重量は含まれていません。. このような軽量断熱材が現代のデザインをどのようにサポートしているかについて詳しくは、こちらをご覧ください。, 調べてみる 遮蔽コンクリート中のエアロゲル粉末の様子.
エアロゲルコーティングはどのようにして氷の蓄積を防ぐのか? .
その秘密は表面積のフレームワークと断熱住宅に依存します. 初め, 層は過酷な環境を作り出します, 空気を閉じ込めるナノスケール構造. 水のビーズは広がるのではなく、この空気層の上に留まります。. 実際の表面積に触れる液滴ははるかに少ないため, 凍るのが遅くなる– あるいは全くそうではない. 2番, エアロゲルは知られている中で最も効果的な断熱材の 1 つです. 冷たい外気と下の暖かい表面の間の熱伝達を遅くします。. これにより、表面積が氷の形成を防ぐのに十分な温度に保たれます。. 一部の進歩したバージョンには、接触時の水の冷たさの要素を減らす添加剤も含まれています。. その結果、表面積は氷のない状態を維持するか、軽い風や振動で氷がすぐに滑り落ちます。. このデュアルアクション方式は– 水をはじいて冷気を遮断– これが、エアロゲル仕上げを単一メカニズムの治療法と比較して非常に信頼できるものにします。.
エアロゲル コーティングは実際の防氷および除氷用途で使用されています。? .
これらの仕上げは多くの必要な分野で活躍しています. 航空分野, 冬季の旅行中の化学除氷剤への依存を減らすために、翼の前縁とエンジン吸気口でテストされています。. 風力発電会社は、性能の低下や有害な不一致の原因となる氷の蓄積を避けるために、風力タービンのブレードを重ねています。. 寒冷地では電力エネルギーを送電線やセンサーに使用して、氷による故障を回避します。. 輸送中でも, 橋や道路標識は氷結力の低下により利益を得る, 塩や手動によるスクラッチを使用せずにセキュリティを強化. 研究者は水生環境での使用法も検討しています, 船体や海洋システムなど, 凍結スプレーによる継続的なリスクがある場合. 湿った環境や湿気の多い環境における重要な利点の 1 つは、靭性です。– 汚れを落とす撥水スプレーとは異なります。, 高品質のエアロゲルコーティングが立ち上がる. 厳しい天候下でのパフォーマンスについて詳しくは、こちらをご覧ください。 高湿度におけるエアロゲル被覆に関するこの記録. そして賢明な枠組みが拡大するにつれ、, これらの材料は、自動表面領域では従来のものになる可能性があります– 見る 賢明な建築製品におけるエアロゲルパウダーの未来 理解のために.
防氷および除氷のためのエアロゲルコーティングに関するよくある質問 .
1. エアロゲルコーティングは高価ですか?
はい, 基本的な塗料やスプレーよりも事前に費用がかかります. しかし時間内には, 維持費を削減することで現金を節約します, 電力の使用, そしてダウンタイム. 重要なシステム向け, 金融投資はすぐに報われます.
2. それらはあらゆる種類の表面積に関連付けられますか??
基本的にはい. 彼らは金属を加工します, 化合物, ガラス, そしていくつかのプラスチック. 表面積の準備が重要– クレンジングとプライミングにより、カバーがしっかりと接着し、長持ちします。.
3. 急速に治まりますか?
うまく作られていればそうではない. 最新の処方は紫外線に耐えます, 雨, そして気温の変動. 再申請しなくても数年間持続するものもあります, 特に保護された場所や摩擦の少ない場所.
4. 大気に対するリスクはありませんか?
一般的に, はい. グリコールベースの除氷剤とは異なります, 化学物質が汚れや水に直接浸出しません。. 大部分は不活性であり、硬化しても安全です.
5. 仕上げの厚さはどれくらい必要ですか?
非常にスリム– 通常は単純に数十マイクロメートルから数千マイクロメートルです. それは人間の髪の毛よりも細いです. これにより重量が低く抑えられ、ドローンの小道具やセンシングユニットの不動産などの繊細な部品の形状の変化が回避されます。.
6. 極度の寒さでも動作できますか, 以下のように -40 ℃?
はい, ただしパフォーマンスはフォーミュラによって異なります. 一部の特殊なエアロゲルは北極の問題でも効果を維持します. 大量に使用する前に、現実世界の極端な条件下でテストすることが重要です.
7. 空気力学や露出のルールに影響しますか?
(防氷および除氷用途向けのエアロゲル コーティング)
一般的にはそうではありません. 細く滑らかな場合は透明または半透明です。. 飛行機や家の窓辺で, 適切に適用すれば、視界や気流の形状を損なうことはありません。.