材料は次のように分類できます 断熱材 または導体、それらが容易に電気を伝導するかどうかに応じて。 この分類は、電子が材料内で移動する（つまり電気を伝導する）ために必要なエネルギーを示すため、電子が構造内でどれだけ接近しているかによって異なります。 この区別は、ある程度まで役立ちます。 たとえば、溶融シリカは銅の10兆倍の質量の絶縁体であるため、このXNUMXつはそれぞれ優れた絶縁体および導体と呼ばれることがよくあります。 金属と未蒸留水は優れた導体と見なされ、プラスチックとガラスは優れた絶縁体と見なされます。
この記事では、絶縁材料、その特性、および有用性について知っておく必要のあるすべてのことを説明します。
主要な機能
化学的に純粋な水は絶縁物質です。 しかし、自然界では、比較的自由度の高い構造のイオンを含む他の物質の溶液に存在します。 この場合、これらのソリューションは非常に優れた導電体です。
静電気の蓄積による事故を防ぐための戦略には、相対湿度を上げることによって表面の導電率を上げることが含まれます。 何度も、 この目的のために加湿システムが設置され、空調ユニットに統合されています。 湿った空気は電気を通し、表面の充電を防ぎます。
一般に信じられていることとは反対に、断熱材は熱伝導体の正反対ではありません。 確かに熱伝導体は伝熱抵抗が少ないのですが、すべての物質（少ない場合でも）と言えます それらは熱伝導体です。 断熱材を含みます。
実際、加熱されたほとんどすべての物体または物質は熱くなります。 違いは、この温度変化が発生する前に、ある程度の抵抗がはるかに長くなることです。 これにより、特定の材料を断熱材として使用できます。 用途に応じた耐熱性を備えた素材です。 したがって、 最高の断熱材のXNUMXつは、真空そのものです。 加熱するものがないので。
断熱材は、航空機のキャビンを覆ったり、高温に囲まれた閉鎖された領域を補強したりするなど、さまざまな目的に使用できます。 法的に有効な特定の絶縁材料のいくつかは次のとおりです。 発泡スチロール、ミネラルウール（ロックウール）、カポックボード、押出ポリスチレン、ポリウレタンフォーム または拡張コルク。
絶縁材料の特性
断熱材の性能は日を追うごとに変化することは明らかですが、アクセスのしやすさと電力復旧プロジェクトの有用性を考えると、誰もが知っておくべき「標準カタログ」があります。 その機能とその仕組みを理解するには、次のXNUMXつの要素が必要です。 熱伝導率、熱抵抗、熱貫流率。
製造プロセスに応じて、材料は次のように区別および編成されます。
- 合成有機起源の材料：たとえば、石油などの原材料に由来するすべての材料。 それらはプラスチックに含まれています。
- 無機起源の材料： これらの材料は、植物や動物の細胞に由来するものではなく、炭素ドメイン（グラスウールの毛布など）にも関連していません。
- 有機天然由来の材料： 動物または植物の化合物に由来する材料（たとえば、麻繊維）
断熱材の例
絶縁材料の最もよく知られている例を見てみましょう。
- 木材： 塩分と湿気の存在による導電性. さまざまな構造やロッドによく使用されます。
- ケイ酸塩： 主に絶縁体に見られる絶縁材料. ケイ酸アルミニウム（硬質磁器）またはケイ酸マグネシウム（タルクまたはフォルステライト）の場合があります。 最初のケースでは、それは加熱導体の良いサポートです。
- 膨張した粘土。 天然粘土でできており、モルタルやコンクリートの骨材として使用され、さまざまな建設部門の断熱能力を向上させます。
- 酸化物セラミック。 スパークプラグの絶縁用、または高温での使用用。
- ガラス。 短中電圧絶縁、吸湿性はありませんが、傷つきやすいです。
- コルク： 軽量で低密度の素材, これにより、複数の層を配置できるため、コルクの効率が向上します。 また、非常に防水性の高い絶縁体です。
- 消しゴム。 ゴムの柔軟性は、ゴムが壊れて元の形状に戻ることなく、一般に多くの変形に耐えることができるため、ゴムにその力を与えます。 発泡ゴムは断熱材でもあり、防音材としても使用できます。
- セラミック 吸湿性が低く、耐衝撃性に優れた優れた絶縁体です。 電気産業でよく使用されます。
- 酸化アルミニウム。 防火部品、スパークプラグ断熱用。
- プラスチック。 粒子結合が緊密であるため、電子が自由に壊れることがほぼ不可能であるため、これは最高の絶縁体のXNUMXつです。
断熱
まず、合成絶縁体を発見します。 これらは比較的低価格で非常に効果的なRTD材料です。 これらの合成材料を他の種類の材料と組み合わせると、防音材としても使用できます。
最も一般的な合成絶縁材料は次のとおりです。
- 反射ロール それらはXNUMXつまたは複数のロールで提供され、ポリエチレンの泡とホイルの層で構成されています。 その厚さは、それが構築される予定の気候によって異なります。 それらは反射断熱材です。 それらは、気候がバランスが取れて均一である場合により多く使用されます。
- 発泡スチロール（EPS）。 厚みが少なく、断熱性に優れた素材です。必要な素材が少なくて済みます。 床での使用はお勧めしませんので、間仕切り壁に設置するか、間仕切りを埋めることをお勧めします。
- 押出ポリスチレン（XPS）。 それは家の温度を隔離するために最も使用される材料です。 前のものと非常に似ていますが、変形することなく湿気と多くの重量に耐性があります。 また、スペースをほとんどとらない薄いシートで構成されています。
- ポリウレタン。 最も使用されている断熱材のもうXNUMXつ、最も重要なものはよく知られています。 それは泡の形または堅いパネルの形で使用することができます。 熱伝導性に優れています。 その使用は、内壁や仮天井で、または空気室のカスタムフォームや埋める必要のある亀裂として非常に一般的です。 この材料の主な欠点は、再生不可能な材料の抽出であり、したがって防火性が低いことです。
この情報を参考にして、存在するさまざまな絶縁材料とその特性について詳しく知ることができれば幸いです。