Μονωτικά υλικά

Τα υλικά μπορούν να ταξινομηθούν σε Μονωτικά υλικά ή αγωγούς, ανάλογα με το αν άγουν εύκολα ηλεκτρισμό. Αυτή η ταξινόμηση εξαρτάται από το πόσο κοντά βρίσκονται μεταξύ τους τα ηλεκτρόνια στη δομή τους, καθώς αυτή είναι μια ένδειξη της ενέργειας που απαιτείται για να κινηθούν (δηλαδή να άγουν ηλεκτρισμό) μέσα στο υλικό. Αυτή η διάκριση είναι χρήσιμη ως ένα σημείο. Για παράδειγμα, το τηγμένο πυρίτιο είναι ένας μονωτής 10 τρισεκατομμύρια φορές πιο μαζικός από τον χαλκό, επομένως τα δύο αναφέρονται συχνά ως εξαιρετικοί μονωτές και αγωγοί, αντίστοιχα. Τα μέταλλα και το μη απεσταγμένο νερό θεωρούνται καλοί αγωγοί, ενώ τα πλαστικά και το γυαλί είναι καλοί μονωτές.

Σε αυτό το άρθρο σας λέμε όλα όσα πρέπει να γνωρίζετε για τα μονωτικά υλικά, τα χαρακτηριστικά και τη χρησιμότητά τους.

Κύρια χαρακτηριστικά

Το χημικά καθαρό νερό είναι μια μονωτική ουσία. Στη φύση, όμως, υπάρχει σε διαλύματα άλλων ουσιών που έχουν ιόντα στη δομή τους με σχετικούς βαθμούς ελευθερίας κίνησης. Σε αυτή την περίπτωση, αυτές οι λύσεις είναι πολύ καλοί ηλεκτρικοί αγωγοί.

Οι στρατηγικές για την πρόληψη ατυχημάτων που προκαλούνται από ηλεκτροστατική συσσώρευση περιλαμβάνουν την αύξηση της αγωγιμότητας της επιφάνειας με την αύξηση της σχετικής υγρασίας. Πολλές φορές, Για το σκοπό αυτό εγκαθίστανται συστήματα ύγρανσης και ενσωματώνονται σε μονάδες κλιματισμού. Ο υγρός αέρας μεταφέρει τον ηλεκτρισμό και αποτρέπει την επιφανειακή φόρτιση.

Σε αντίθεση με τη δημοφιλή πεποίθηση, οι θερμομονωτές δεν είναι ακριβώς το αντίθετο από τους θερμικούς αγωγούς. Είναι αλήθεια ότι οι θερμικοί αγωγοί έχουν μικρότερη αντίσταση στη μεταφορά θερμότητας, αλλά μπορεί να ειπωθεί ότι όλες οι ουσίες (ακόμα κι αν είναι λίγες) Είναι θερμικοί αγωγοί. συμπεριλαμβανομένης της θερμομόνωσης.

Στην πραγματικότητα, σχεδόν κάθε αντικείμενο ή ουσία που θερμαίνεται θα ζεσταθεί. Η διαφορά είναι ότι κάποια αντίσταση είναι πολύ μεγαλύτερη πριν συμβεί αυτή η αλλαγή θερμοκρασίας. Αυτό επιτρέπει σε ορισμένα υλικά να χρησιμοποιηθούν ως μόνωση. Είναι υλικά με επαρκή αντοχή στη θερμότητα για την προβλεπόμενη χρήση τους. Επομένως, ένας από τους καλύτερους θερμομονωτές είναι το ίδιο το κενό, αφού δεν υπάρχει τίποτα για να ζεσταθεί.

Η θερμομόνωση μπορεί να χρησιμοποιηθεί για αμέτρητους σκοπούς, όπως η κάλυψη καμπινών αεροσκαφών ή η ενίσχυση κλειστών χώρων που περιβάλλονται από υψηλές θερμοκρασίες. Μερικά από τα συγκεκριμένα μονωτικά υλικά που έχουν νομική ισχύ είναι διογκωμένη πολυστερίνη, ορυκτοβάμβακας (πετροβάμβακας), σανίδα καπόκ, εξηλασμένη πολυστερίνη, αφρός πολυουρεθάνης ή διογκωμένος φελλός.

Ιδιότητες μονωτικών υλικών

Ενώ είναι σαφές ότι η απόδοση των μονωτικών υλικών αλλάζει κάθε μέρα που περνά, υπάρχει ένας «τυποποιημένος κατάλογος» που πρέπει να γνωρίζουν όλοι, δεδομένης της ευκολίας πρόσβασης και της χρησιμότητάς του για έργα αποκατάστασης ηλεκτρικής ενέργειας. Η κατανόηση των δυνατοτήτων του και του τρόπου λειτουργίας του απαιτεί τρεις παράγοντες: θερμική αγωγιμότητα, θερμική αντίσταση και θερμική διαπερατότητα.

Σύμφωνα με τη διαδικασία κατασκευής, τα υλικά διαφοροποιούνται και οργανώνονται σε:

• Υλικά συνθετικής οργανικής προέλευσης: Για παράδειγμα, όλα τα υλικά που προέρχονται από πρώτες ύλες όπως το πετρέλαιο. Βρίσκονται στα πλαστικά.
• Υλικά ανόργανης προέλευσης: αυτά τα υλικά δεν προέρχονται από φυτικά ή ζωικά κύτταρα, ούτε σχετίζονται με τον τομέα του άνθρακα (π.χ. κουβέρτες από υαλοβάμβακα).
• Υλικά βιολογικής φυσικής προέλευσης: υλικά που προέρχονται από ζωικές ή φυτικές ενώσεις (για παράδειγμα, ίνες κάνναβης)

Παραδείγματα μονωτικών υλικών

Ας δούμε ποια είναι τα πιο γνωστά παραδείγματα μονωτικών υλικών:

• Ξύλο: Αγώγιμο λόγω της παρουσίας αλατιού και υγρασίας. Συχνά χρησιμοποιείται για διαφορετικές κατασκευές και ράβδους.
• Πυριτικό άλας: Μονωτικό υλικό, που βρίσκεται κυρίως σε μονωτήρες. Μπορεί να είναι πυριτικό αλουμίνιο (σε σκληρή πορσελάνη) ή πυριτικό μαγνήσιο (σε τάλκη ή φορστερίτη). Στην πρώτη περίπτωση είναι ένα καλό στήριγμα για τον αγωγό θέρμανσης.
• Πήλινο πηλό. Είναι κατασκευασμένο από φυσικό πηλό και χρησιμοποιείται ως αδρανή για κονίαμα και σκυρόδεμα, βελτιώνοντας τη μονωτική ικανότητα διαφορετικών κατασκευαστικών τομέων.
• Οξείδια κεραμικά. Για μόνωση μπουζί ή για χρήση σε υψηλές θερμοκρασίες.
• Ποτήρι. Μόνωση μικρής και μέσης τάσης, χωρίς απορρόφηση υγρασίας αλλά εύκολο να μελανιάσει.
• Φελλός: Υλικό χαμηλού βάρους και χαμηλής πυκνότητας, που επιτρέπει την τοποθέτηση πολλαπλών στρώσεων, αυξάνοντας την απόδοση του φελλού. Είναι επίσης πολύ αδιάβροχο μονωτικό.
• Γόμα. Η ευελιξία του καουτσούκ του δίνει τη δύναμή του, καθώς γενικά μπορεί να αντέξει πολλές παραμορφώσεις χωρίς να σπάσει και να επιστρέψει στο αρχικό του σχήμα. Το αφρώδες καουτσούκ είναι επίσης μονωτικό υλικό και μπορεί επίσης να χρησιμοποιηθεί ως ηχομονωτικό υλικό.
• Κεραμικά. Είναι καλός μονωτήρας με χαμηλή απορρόφηση υγρασίας και υψηλή αντοχή στην κρούση. Χρησιμοποιείται συχνά στην ηλεκτρική βιομηχανία.
• Οξείδιο αργιλίου. Για πυρομονωτικά μέρη και μόνωση μπουζί.
• πλαστική ύλη. Είναι ένας από τους καλύτερους μονωτές επειδή η στεγανότητα των σωματιδιακών δεσμών του καθιστά σχεδόν αδύνατο να απελευθερωθούν τα ηλεκτρόνια.

Θερμική μόνωση

Αρχικά, ανακαλύπτουμε συνθετικούς μονωτές. Αυτά είναι πολύ αποτελεσματικά υλικά Ε&ΤΑ σε σχετικά χαμηλές τιμές. Εάν αυτά τα συνθετικά υλικά συνδυάζονται με άλλα είδη υλικών, μπορούν να χρησιμοποιηθούν και ως ακουστική μόνωση.

Τα πιο κοινά συνθετικά μονωτικά υλικά είναι:

• ανακλαστικό ρολό Έρχονται σε ένα ή περισσότερα ρολά και αποτελούνται από φυσαλίδες πολυαιθυλενίου και στρώματα αλουμινίου. Το πάχος του μπορεί να ποικίλλει ανάλογα με το κλίμα στο οποίο πρόκειται να κατασκευαστεί. Είναι ανακλαστικοί θερμομονωτές. Χρησιμοποιούνται περισσότερο όπου το κλίμα είναι ισορροπημένο και ομοιόμορφο.
• Διογκωμένο Πολυστυρένιο (EPS). Είναι ένα υλικό που παρέχει καλή θερμομόνωση χωρίς μεγάλο πάχος, δηλαδή απαιτείται λιγότερο υλικό. Δεν συνιστάται η χρήση του στο δάπεδο, γι' αυτό συνιστάται η τοποθέτηση του σε διαχωριστικούς τοίχους ή η πλήρωση των κενών μεταξύ τους.
• Εξηλασμένη πολυστερίνη (XPS). Είναι το πιο χρησιμοποιούμενο υλικό για την απομόνωση της θερμοκρασίας ενός σπιτιού. Υλικό πολύ παρόμοιο με το προηγούμενο, αλλά ανθεκτικό στην υγρασία και πολύ βάρος χωρίς παραμόρφωση. Επιπλέον, αποτελείται από λεπτά φύλλα που καταλαμβάνουν πολύ λίγο χώρο.
• Πολυουρεθάνης. Ένα άλλο από τα πιο χρησιμοποιούμενα θερμομονωτικά υλικά, το πιο σημαντικό, είναι γνωστό. Μπορεί να χρησιμοποιηθεί με τη μορφή αφρού ή με τη μορφή άκαμπτων πάνελ. Έχει καλή θερμική αγωγιμότητα. Η χρήση του είναι πολύ διαδεδομένη σε εσωτερικούς τοίχους και ψευδοροφές, ή ως προσαρμοσμένο αφρό σε θαλάμους αέρα ή σε ρωγμές που πρέπει να γεμιστούν. Το κύριο μειονέκτημα αυτού του υλικού είναι η εξόρυξη μη ανανεώσιμων υλικών και επομένως η χαμηλή πυροπροστασία.

Ελπίζω ότι με αυτές τις πληροφορίες μπορείτε να μάθετε περισσότερα για τα διαφορετικά μονωτικά υλικά που υπάρχουν και ποια είναι τα χαρακτηριστικά τους.