Materiály lze rozdělit do Izolační materiály nebo vodiče, podle toho, zda snadno vedou elektrický proud. Tato klasifikace závisí na tom, jak blízko jsou elektrony ve své struktuře, protože to je údaj o energii potřebné k tomu, aby se pohybovaly (tj. vedly elektřinu) v materiálu. Toto rozlišení je užitečné do určité míry. Například tavený oxid křemičitý je izolantem 10 bilionkrát masivnějším než měď, takže jsou často označovány jako vynikající izolátory a vodiče. Kovy a nedestilovaná voda jsou považovány za dobré vodiče, zatímco plasty a sklo jsou dobré izolátory.
V tomto článku vám řekneme vše, co potřebujete vědět o izolačních materiálech, jejich vlastnostech a užitečnosti.
Hlavní charakteristiky
Chemicky čistá voda je izolační látka. V přírodě však existuje v roztocích jiných látek, které mají ve své struktuře ionty s relativními stupni volnosti pohybu. V tomto případě jsou tato řešení velmi dobrými elektrickými vodiči.
Strategie pro předcházení nehodám způsobeným elektrostatickým nánosem zahrnují zvýšení povrchové vodivosti zvýšením relativní vlhkosti. Mnohokrát, k tomuto účelu jsou instalovány zvlhčovací systémy, které jsou integrovány do klimatizačních jednotek. Vlhký vzduch vede elektrický proud a zabraňuje povrchovému nabíjení.
Na rozdíl od všeobecného přesvědčení nejsou tepelné izolátory přesným opakem tepelných vodičů. Je pravda, že tepelné vodiče mají menší odpor prostupu tepla, ale dá se říci, že všechny látky (i když jich je málo) Jsou to tepelné vodiče. včetně tepelné izolace.
Ve skutečnosti se téměř jakýkoli předmět nebo látka, která se zahřívá, zahřeje. Rozdíl je v tom, že určitý odpor trvá mnohem déle, než k této změně teploty dojde. To umožňuje použití určitých materiálů jako izolace. Jsou to materiály s dostatečnou tepelnou odolností pro jejich zamýšlené použití. Proto, jedním z nejlepších tepelných izolantů je samotné vakuum, protože není co zahřívat.
Tepelnou izolaci lze použít k nesčetným účelům, jako je zakrytí kabin letadel nebo zpevnění uzavřených prostor obklopených vysokými teplotami. Některé ze specifických izolačních materiálů, které mají právní platnost, jsou expandovaný polystyren, minerální vlna (kamenná vlna), kapok deska, extrudovaný polystyren, polyuretanová pěna nebo expandovaný korek.
Vlastnosti izolačních materiálů
I když je jasné, že výkon izolačních materiálů se každým dnem mění, existuje „standardní katalog“, kterého by si měl být každý vědom, vzhledem k jeho snadnému přístupu a užitečnosti pro projekty obnovy energie. Pochopení jeho schopností a toho, jak funguje, vyžaduje tři faktory: tepelná vodivost, tepelný odpor a prostup tepla.
Podle výrobního procesu se materiály rozlišují a organizují do:
- Materiály syntetického organického původu: Například všechny materiály získané ze surovin, jako je ropa. Nacházejí se v plastech.
- Materiály anorganického původu: tyto materiály nepocházejí z rostlinných nebo živočišných buněk ani nesouvisejí s uhlíkovou doménou (např. pokrývky ze skleněné vlny).
- Materiály organického přírodního původu: materiály získané ze živočišných nebo rostlinných sloučenin (například konopná vlákna)
Příklady izolačních materiálů
Podívejme se, jaké jsou nejznámější příklady izolačních materiálů:
- Dřevo: Vodivé díky přítomnosti soli a vlhkosti. Často se používá pro různé konstrukce a tyče.
- silikát: Izolační materiál, který se nachází hlavně v izolátorech. Může to být křemičitan hlinitý (v tvrdém porcelánu) nebo křemičitan hořečnatý (v mastku nebo forsteritu). V prvním případě je to dobrá podpora pro topný vodič.
- Expandovaná hlína. Vyrábí se z přírodní hlíny a používá se jako kamenivo do malty a betonu, čímž zlepšuje izolační schopnosti různých stavebních odvětví.
- Oxidová keramika. Pro izolaci zapalovacích svíček nebo pro použití při vysokých teplotách.
- Sklenka. Izolace na krátké a střední napětí, žádná absorpce vlhkosti, ale snadno se pohmoždí.
- Korek: Nízká hmotnost a nízká hustota materiálu, což umožňuje umístit více vrstev, což zvyšuje účinnost korku. Je to také velmi voděodolný izolant.
- Guma. Pružnost pryže jí dodává sílu, protože obecně vydrží mnoho deformací, aniž by se zlomila a vrátila se do původního tvaru. Pěnová pryž je také izolační materiál a lze ji použít i jako zvukově izolační materiál.
- Keramika. Je to dobrý izolant s nízkou absorpcí vlhkosti a vysokou odolností proti nárazu. Často se používá v elektrotechnickém průmyslu.
- Oxid hlinitý. Pro požárně izolační díly a izolaci zapalovacích svíček.
- Plástico. Je to jeden z nejlepších izolantů, protože těsnost jeho částicových vazeb téměř znemožňuje, aby se elektrony uvolnily.
Tepelná izolace
Nejprve objevíme syntetické izolátory. Jedná se o velmi efektivní RTD materiály za relativně nízké ceny. Pokud se tyto syntetické materiály zkombinují s jinými druhy materiálů, lze je použít i jako akustickou izolaci.
Nejběžnější syntetické izolační materiály jsou:
- reflexní role Dodávají se v jedné nebo více rolích a sestávají z polyethylenových bublin a fóliových vrstev. Jeho tloušťka se může lišit v závislosti na klimatu, ve kterém bude postavena. Jsou to reflexní tepelné izolátory. Používají se spíše tam, kde je klima vyvážené a jednotné.
- Expandovaný polystyren (EPS). Je to materiál, který poskytuje dobrou tepelnou izolaci bez velké tloušťky, to znamená, že je potřeba méně materiálu. Jeho použití na podlahu se nedoporučuje, proto se doporučuje umístit jej na příčky nebo vyplnit mezery mezi nimi.
- Extrudovaný polystyren (XPS). Je to nejpoužívanější materiál k izolaci teploty domova. Materiál velmi podobný předchozímu, ale odolný proti vlhkosti a velké hmotnosti bez deformace. Navíc je tvořeno tenkými plechy, které zabírají velmi málo místa.
- Polyurethan. Známý je další z nejpoužívanějších tepelně izolačních materiálů, ten nejdůležitější. Může být použit ve formě pěny nebo ve formě pevných panelů. Má dobrou tepelnou vodivost. Jeho použití je velmi běžné ve vnitřních stěnách a podhledech nebo jako zakázková pěna ve vzduchových komorách nebo trhlinách, které je třeba vyplnit. Hlavní nevýhodou tohoto materiálu je těžba neobnovitelných materiálů a tedy nízká požární ochrana.
Doufám, že s těmito informacemi se dozvíte více o různých izolačních materiálech, které existují, a o jejich vlastnostech.