Bahan dapat diklasifikasikan menjadi: Bahan isolasi atau konduktor, tergantung pada apakah mereka siap menghantarkan listrik. Klasifikasi ini tergantung pada seberapa dekat elektron dalam strukturnya, karena ini merupakan indikasi energi yang dibutuhkan untuk membuatnya bergerak (yaitu menghantarkan listrik) di dalam material. Perbedaan ini berguna sampai titik tertentu. Misalnya, silika leburan adalah isolator 10 triliun kali lebih besar daripada tembaga, sehingga keduanya sering disebut sebagai isolator dan konduktor yang sangat baik. Logam dan air murni dianggap konduktor yang baik, sedangkan plastik dan kaca adalah isolator yang baik.
Pada artikel ini kami memberi tahu Anda semua yang perlu Anda ketahui tentang bahan isolasi, karakteristik dan kegunaannya.
Fitur utama
Air murni secara kimiawi adalah zat penyekat. Namun, di alam, ia ada dalam larutan zat lain yang memiliki ion dalam strukturnya dengan derajat kebebasan bergerak relatif. Dalam hal ini, solusi ini adalah konduktor listrik yang sangat baik.
Strategi untuk mencegah kecelakaan yang disebabkan oleh penumpukan elektrostatik termasuk meningkatkan konduktivitas permukaan dengan meningkatkan kelembaban relatif. Banyak kali, sistem pelembapan dipasang untuk tujuan ini dan diintegrasikan ke dalam unit pendingin udara. Udara lembab menghantarkan listrik dan mencegah pengisian permukaan.
Berlawanan dengan kepercayaan populer, isolator termal tidak persis kebalikan dari konduktor termal. Memang benar bahwa konduktor termal memiliki ketahanan yang lebih kecil terhadap perpindahan panas, tetapi dapat dikatakan bahwa semua zat (bahkan jika jumlahnya sedikit) Mereka adalah konduktor termal. termasuk isolasi termal.
Faktanya, hampir semua benda atau zat yang dipanaskan akan menjadi panas. Perbedaannya adalah bahwa beberapa hambatan jauh lebih lama sebelum perubahan suhu ini terjadi. Hal ini memungkinkan bahan tertentu untuk digunakan sebagai insulasi. Mereka adalah bahan dengan ketahanan panas yang cukup untuk penggunaan yang dimaksudkan. Karena itu, salah satu isolator termal terbaik adalah vakum itu sendiri, karena tidak ada yang panas.
Isolasi termal dapat digunakan untuk tujuan yang tak terhitung jumlahnya, seperti menutupi kabin pesawat atau memperkuat area tertutup yang dikelilingi oleh suhu tinggi. Beberapa bahan isolator khusus yang memiliki keabsahan hukum adalah: polistiren yang diperluas, wol mineral (wol batu), papan kapuk, polistiren yang diekstrusi, busa poliuretan atau gabus yang diperluas.
Sifat bahan isolasi
Meskipun jelas bahwa kinerja bahan insulasi berubah setiap hari, ada "katalog standar" yang harus diperhatikan setiap orang, mengingat kemudahan akses dan kegunaannya untuk proyek pemulihan daya. Memahami kemampuannya dan cara kerjanya membutuhkan tiga faktor: konduktivitas termal, ketahanan termal dan transmisi termal.
Menurut proses pembuatannya, bahan dibedakan dan diatur dalam:
- Bahan asal organik sintetis: Misalnya, semua bahan yang berasal dari bahan baku seperti minyak bumi. Mereka ditemukan dalam plastik.
- Bahan asal anorganik: bahan-bahan ini tidak berasal dari sel tumbuhan atau hewan, juga tidak terkait dengan domain karbon (misalnya, selimut wol kaca).
- Bahan asal alami organik: bahan yang berasal dari senyawa hewani atau nabati (misalnya, serat rami)
Contoh bahan isolator
Mari kita lihat apa contoh bahan isolasi yang paling terkenal:
- Kayu: Konduktif karena adanya garam dan kelembaban. Ini sering digunakan untuk struktur dan batang yang berbeda.
- Silikat: Bahan isolasi, terutama ditemukan di isolator. Ini bisa berupa aluminium silikat (dalam porselen keras) atau magnesium silikat (dalam bedak atau forsterit). Dalam kasus pertama itu adalah dukungan yang baik untuk konduktor pemanas.
- Tanah liat yang diperluas. Itu terbuat dari tanah liat alami dan digunakan sebagai agregat untuk mortar dan beton, meningkatkan kapasitas isolasi berbagai sektor konstruksi.
- Keramik oksida. Untuk isolasi busi, atau untuk digunakan pada suhu tinggi.
- Kaca. Isolasi tegangan pendek dan menengah, tidak ada penyerapan air tetapi mudah memar.
- Sumbat: Bahan berbobot rendah dan kepadatan rendah, yang memungkinkan untuk menempatkan beberapa lapisan, meningkatkan efisiensi gabus. Ini juga merupakan isolator yang sangat tahan air.
- Penghapus. Fleksibilitas karet memberikan kekuatannya, karena umumnya dapat menahan banyak deformasi tanpa putus dan kembali ke bentuk aslinya. Karet busa juga merupakan bahan isolasi dan juga dapat digunakan sebagai bahan peredam suara.
- Keramik. Ini adalah isolator yang baik dengan penyerapan air yang rendah dan ketahanan benturan yang tinggi. Ini sering digunakan dalam industri listrik.
- Aluminium oksida. Untuk bagian insulasi api dan insulasi busi.
- Plastik. Ini adalah salah satu isolator terbaik karena ketatnya ikatan partikelnya membuat elektron hampir tidak mungkin untuk melepaskan diri.
Isolasi termal
Pertama, kami menemukan isolator sintetis. Ini adalah bahan RTD yang sangat efektif dengan harga yang relatif rendah. Jika bahan sintetis ini digabungkan dengan jenis bahan lain, mereka juga dapat digunakan sebagai insulasi akustik.
Bahan isolasi sintetis yang paling umum adalah:
- gulungan reflektif Mereka datang dalam satu atau lebih gulungan dan terdiri dari gelembung polietilen dan lapisan foil. Ketebalannya dapat bervariasi tergantung pada iklim di mana ia akan dibangun. Mereka adalah isolator termal reflektif. Mereka lebih banyak digunakan di mana iklim seimbang dan seragam.
- Polistirena yang Diperluas (EPS). Ini adalah bahan yang memberikan insulasi termal yang baik tanpa banyak ketebalan, yaitu, lebih sedikit bahan yang dibutuhkan. Penggunaannya di lantai tidak disarankan, jadi disarankan untuk meletakkannya di dinding partisi atau mengisi celah di antara mereka.
- Polistirena yang diekstrusi (XPS). Ini adalah bahan yang paling banyak digunakan untuk mengisolasi suhu rumah. Bahannya sangat mirip dengan yang sebelumnya, tetapi tahan terhadap kelembaban dan banyak bobot tanpa berubah bentuk. Selain itu, terbuat dari lembaran tipis yang memakan sedikit ruang.
- polyurethane. Bahan isolasi termal lain yang paling banyak digunakan, yang paling penting, sudah dikenal luas. Ini dapat digunakan dalam bentuk busa atau dalam bentuk panel kaku. Ini memiliki konduktivitas termal yang baik. Penggunaannya sangat umum di dinding interior dan langit-langit palsu, atau sebagai busa khusus di ruang udara atau retakan yang perlu diisi. Kelemahan utama dari bahan ini adalah ekstraksi bahan yang tidak terbarukan dan oleh karena itu proteksi kebakaran yang rendah.
Saya berharap dengan informasi ini Anda dapat mempelajari lebih lanjut tentang berbagai bahan isolasi yang ada dan apa karakteristiknya.