Особенности экранно-вакуумной и порошковой теплоизоляции

Оборудование для вакуумной металлизации

У этой технологии, как и у других таких же сложных, имеются свои плюсы и минусы:

Аппарат для нанесения покрытий — схема

• необходимость использования дорогостоящего оборудования;
• большие расходы электроэнергии;
• потребность в просторном производственном помещении для размещения всех приспособлений и для полного технологического цикла изготовления.

Дополнительные расходы средств требуются при этом на технический процесс нанесения дополнительного слоя – защитного лака.

Установки вакуумного напыления представляют собой совокупность устройств, которые последовательно и самостоятельно выполняют ряд функций, необходимых для технологического процесса металлизации.

Основные функции:

• откачка воздуха для получения условий разрежения;
• распыление в определённых условиях металлических частиц на поверхность предметов;
• транспортировка обрабатываемых деталей;
• контроль режимов происходящих процессов вакуумного напыления;
• электропитание и другие вспомогательные приспособления.

Составляющие узлы вакуумной установки:

Устройства вакуумной транспортировки

• Рабочая камера. В ней происходит сам процесс металлизации.
• Источник испаряемых металлов вместе с управляющими и энергообеспечивающими устройствами.
• Системы контроля и управления для регулировки температуры, скорости напыления, толщины плёнки, её физических свойств.
• Откачивающая и газораспределительная система, обеспечивающая получение вакуума и регулировку газовых потоков.
• Системы блокировки рабочих узлов, блоки электропитания.
• Транспортирующее устройство, определяющее подачу-извлечение из вакуумной камеры, смену положений деталей при нанесении металлопокрытия.
• Вспомогательные устройства – заслонки, внутрикамерные манипуляторы, газовые фильтры и др.

Особенности оборудования

Процесс магнетронного напыления

Установки для вакуумного процесса нанесения металлического слоя бывают магнетронные и ионно-плазменные. В любых из них необходимо достигать испарения вещества с поверхности металлических болванок, минуя стадию расплава металла.

При сублимационном способе процесс нагрева происходит быстро до температуры испарения, не допуская расплава. Для этого используются нагреватели, способные повышать кинетическую энергию вплоть до разрушения кристаллической решётки. Но некоторые металлы не сублимируют в вакууме, и поэтому с ними стадии расплава не избежать. Поэтому в таких случаях применяются дополнительные системы фильтров.

Способом вакуумного напыления металлического слоя покрываются изделия разных размеров: крупные (до 1 м) и совсем мелкие. Существуют технологии металлопокрытия многометровых тканей и плёнок – они перематываются из одного рулона в другой в процессе напыления в вакуумной камере. Поэтому бывают установки с рабочими камерами разных размеров:

• небольшие – несколько литров;
• крупные – несколько кубометров.

Общие сведения про поролон и утеплители

Исследуя вопрос теплоизоляции квартиры, важно ознакомиться с определенными качествами материалов. Их обилие на рынке строительных товаров превышает норму, легко запутаться в ассортименте

Выбирая утеплительное средство, стоит обратить внимание на описание товара. Его главные задачи в зимний период:

1. Не позволять холоду проникать в стены;
2. Сохранять имеющееся тепло в комнатах;
3. Постепенно минимизировать использование топлива или электропотребления.

Опираясь на вышеприведенные функции, рассматривают две категории утеплительных материалов:

1. Используемые внутри дома;
2. Используемые для отделки наружных стен.

Первый вариант предназначен устранению лишнего внешнего шума, сохранению звукоизоляции. Внутренний утеплитель часто «встраивается» в конструкцию из гипсокартона. Он уместен при красивом внешнем виде дома, не нуждающимся в дополнительной отделке. Обшивая стены, не станет лишней подкладка эковаты или поролона в конструкции металлопрофиля.

Специалисты отмечают существенные недостатки внутренней отделки стен:

• отсутствие качественной защиты стен от холода;
• недостаточная сохранность тепла в многоэтажных домах;
• значительное уменьшение площади комнаты.

Второй способ уместен при постройке дома из шлакоблочных материалов. Внешняя отделка способна облагородить фасад здания, придать ему эстетического вида и сохранить бюджет на отделку всего дома. Недостатками внешнего утеплителя считаются чувствительность ко внешним факторам и необходимость дополнительной облицовки камнем. По своим характеристикам второй вариант напоминает своеобразную «шубку» дома. В холодное время года такой вариант уместен и способен сохранить тепло в здании. В жаркое – потребуется купить кондиционер и постоянно охлаждать комнаты.

Вакуумная панель

Вакуумная панель имеет очень низкий коэффициент теплопроводности – 0,002 Вт/м·К. Она позволяет уменьшить толщину изоляционного слоя в 6 – 10 раз по сравнению с другими теплоизоляционными материалами.

Вакуумная панель

Преимущества вакуумной панели

Принцип действия вакуумной панели

Сравнение теплопроводности вакуумной панели и иных материалов

Описание вакуумной панели:

Вакуумная панель состоит из пористого материала-наполнителя, который помещается в непроницаемую пленку-оболочку, воздух из которой откачивается до давления 1 мбар., после чего оболочка герметизируется.

Вакуумная панель имеет очень низкий коэффициент теплопроводности. Коэффициент теплопроводности может достигать значения 0,002 Вт/м·К.

Основную роль в процессе передачи тепла играет газ, находящийся в порах. Чем меньше размеры пор материала и разветвленнее его структура, тем лучше его теплофизические свойства и, следовательно, ниже коэффициент теплопроводности.

В качестве материала-наполнителя используются дисперсные материалы.

Например, может использоваться нанопористый диоксид кремния SiO2, состоящий из частиц размером 5 – 20 нм, которые объединены в каркас с характерными размерами пор 20 – 150 нм.

Пленка-оболочка – материал, из которого формируются стенки вакуумной изоляционной панели.

Она имеет превосходные барьерные характеристики. Чтобы сформировать оболочку для материала-наполнителя, мембранные пленки завариваются по краям.

Преимущества вакуумной панели:

– применение вакуумной изоляции позволяет уменьшить толщину изоляционного слоя в 6 – 10 раз по сравнению с другими материалами,

– применение вакуумной изоляции позволяет уменьшить вес изоляционного слоя в 2 – 6 раз,

– вакуумная панель – экологически чистый теплоизоляционный материал.

Принцип действия вакуумной панели:

Для понимания высоких теплоизоляционных свойств вакуумной теплоизоляции необходимо знать механизмы переноса тепла.

Основной механизм переноса тепла в твердых телах — это теплопроводность. При нагревании одного из концов металлического стержня поток тепла движется к его другому концу.

Путем теплопроводности тепло может переноситься и через газы. При этом быстрые молекулы теплого слоя газа сталкиваются с медленными молекулами соседнего холодного слоя. В результате возникает поток тепла. Газы из легких молекул (водород) проводят тепло лучше, чем тяжелые газы (азот).

Путем конвекции теплоперенос осуществляется только в газах и жидкостях и основан на том, что при нагревании газа его плотность уменьшается. При неравномерном нагревании более легкие слои поднимаются, тяжелые опускаются.

Вертикальный поток теплоты, связанный с этим движением, как правило, значительно превышает поток, связанный с теплопроводностью.

Излучение — это механизм передачи теплоты электромагнитными волнами. Таким путем происходит нагревание солнцем поверхности земли. Способность тела излучать и поглощать электромагнитные волны определяется его атомной структурой.

Вакуумная технология (вакуумная панель) позволяет исключить все три механизма передачи тепла.

Сосуд Дьюара, или термос, — широко известный пример вакуумной изоляции. В пространстве между двойными стенками сосуда Дьюара создается глубокий вакуум порядка 10-2 Пa. Из-за этого перенос тепла, обусловленный конвекцией и теплопроводностью, практически полностью устранен, и теплопроводность исключительно мала — 10-3 — 10-4Вт/(м•К).

Поскольку разгерметизация сосуда способна нарушить теплоизоляцию, стенки его должны быть абсолютно газо- и влагонепроницаемы.

С целью снижения переноса тепла электромагнитными волнами между стенками сосуда Дьюара перечень используемых материалов ограничен металлом, пленкой и стеклом с металлическим напылением.

Сравнение теплопроводности вакуумной панели и иных материалов:

Материал	Вакуумная панель	Льняная теплоизоляция	Минеральная вата	Керамзитобетон	Пескоблок	Кирпич
Теплопроводность, Вт/м•К	0,002 – 0,0046	0,037	0,046	0,14 – 0,66	0,3 – 0,5	0,52-0,81

Примечание:  Фото https://www.pexels.com, https://pixabay.com

карта сайта

как сделать дома вакуумные изоляционные теплоизоляционные панели для теплицывакуумная солнечная панель ценавакуумные панели для дома для теплиц купить филимоненко своими рукамивакуумный подъемник подъемники захват стол пресс присоски для монтажа сэндвич панелей купить аренда ценапринцип вакуумной пайки сэндвич панелейтеплицы из вакуумных панелей без отопления филимоненкотехнологии вакуумных панелей филимоненко 859

Криогенная изоляция: перлит

Сегодня вспученный перлитовый песок – один из самых востребованных материалов, используемых в криогенной технике.

Что такое вспученный перлит? Это гравий алюмосиликатных вулканических пород, который подвергли тепловому удару при температуре 900-1100°С. При этом влага, находящаяся внутри породы мгновенно испаряется и размягченный гравий буквально взрывается, увеличиваясь в объеме в 4-20 раз и распадаясь на более мелкие фракции. Пористость материала при этом достигает 40-90%, что и определяет основные теплоизоляционные свойства перлита.
 

Объемы перлита, применяемого в обычной воздухоразделительной установке, составляет от 3 до 5 тысяч кубометров. Заполнение установки перлитовым песком осуществляется пневмотранспортной системой, что приводит частичному измельчению перлитовых частиц из-за их хрупкости. Плотность засыпки при этом увеличивается, причем, крайне неравномерно. Кроме того, что уплотнение приводит к неоправданному увеличению расхода материала, снижается газопроницаемость и повышается влажность криогенной изоляции. Это приводит не только к снижению теплоизоляционных характеристик, но и к аварийным ситуациям. Риск чрезвычайной ситуации значительно возрастает в случае, если циклы изолирования – разизолирования криогенного оборудования проводились неоднократно.

Тем не менее, относительно низкая стоимость перлита определяет его широкое применение не только в воздухоразделительных установках, но и в криогенных хранилищах, цистернах, газификаторах и другом криогенном оборудовании.

Кроме обычной перлитовой изоляции отечественные производители (такие как НТК «Криогенная техника», ОАО «Криогенмаш», ОАО «Уралкриотехника» и многие другие) оборудуют свою продукцию перлито-вакуумной и многослойной экранно-вакуумной изоляцией.

Производство вакуумных теплоизоляционных материалов

Новый вид утеплителей производится не во всех странах. Успехов в разработке и производстве вакуумной теплоизоляции добилась Германия. Панели FRONT-VIP компании VACU-IZOTEC KG имеют сердцевину из порошка кремниевой кислоты, завернутого в многослойную комбинированную пленку. Вакуумная оболочка защищается плитами вспененного полистирола толщиной 10 мм.

Один из мировых лидеров в производстве теплоизоляции компания IZOVER предлагает вакуумный утеплитель для размещения внутри здания. Она представляет собой панель, состоящую из вакуумированной сердцевины с алюминиевой пленкой и защитного покрытия для упрощения монтажа. Центральный слой по периметру окружает эластичный материал, обеспечивающий плотное прилегание конструкции. Изделие называется VacuPad 007, цифровое обозначение соответствует степени теплопроводности утеплителя. Использование панелей гарантирует минимальное уменьшение пространства помещений при высокой эффективности изоляции.

Внешнее покрытие материала подбирается исходя из назначения:

• полиэстеровая фибролитовая плита — крыши и террасы;
• экструдированный пенополистирол — внутренние стены и подвалы;
• МДФ — монтаж каркасных конструкций.

Монтаж панелей выполняется с помощью клеевой смеси, их нельзя крепить шурупами или резать.

Недостатки вакуумной теплоизоляции:

Сложность монтажа, для установки необходимы знания и аккуратность. Особенность материала исключает возможность разрезания, сверления или подгонки под нужный размер

При повреждении оболочки панели лишаются теплоизоляционных свойств.
Необходимо соблюдать осторожность не только при монтаже, но и в процессе складирования и транспортировки.
Высокая стоимость вакуумной теплоизоляции не способствует популяризации материала.
Область применения вакуумных панелей

Экранно-вакуумная теплоизоляция часто устанавливается внутри ограждающих конструкций на этапе возведения стен. Размещение между двумя перегородками из бетона или кирпича исключает механическое воздействие и повреждение утеплителя.

Сфера применения не ограничивается стенами, часто дорогостоящая изоляция используется для входной двери и кровли. Материал с каучуковым защитным покрытием устанавливается на пол.

Вакуумная изоляция применяется во многих сферах:

• животноводческие комплексы;
• теплицы и овощехранилища;
• медицина и криогенная техника;
• спортивные комплексы;
• холодильное оборудование;
• судостроение.

Производственное помещение — требования к цеху

Производственное помещение – сердце предприятия, поговорим о том, какое нужно помещение. Здание, в котором располагается оборудование, должно подразделяться на три сектора, которые должны быть изолированы друг от друга и защищены специальными огнеупорными материалами.

В цех необходимо провести электричество и воду. Высота потолков в производственном помещении должна составлять не менее 5 метров.

Приблизительная площадь:

• Цех по производству — 60 кв. метров;
• Склад для товаров – 40 кв. метров;
• Сырьевой склад – 15 кв. метров.

При планировании прежде всего необходимо изучить экономическую структуру, спрос и предложение в различных регионах. Разумно будет выбрать регион, где предложение не полностью покрывает спрос.

Теплоизоляция в строительстве: экструдированный пенополистирол — XPS

На первый взгляд, это еще один вид пенополистирола, который имеет цветовую кодировку согласно заводской маркировке (синий, зеленый, желтый, розовый, фиолетовый и т. д.). Он отличается от стандартного белого пенополистирола как по производству, так и по свойствам.

Теплоизоляция в строительстве экструдированный полистирол (XPS), в отличие от EPS, имеет закрытую структуру без зазоров. Это дает XPS очень хорошие параметры с точки зрения прочности на сжатие, минимальной впитывающей способности и нулевой капиллярности со связью со стабильностью значения коэффициента теплопроводности, который находится в диапазоне 0,029–0,038 Вт / (м · К).

В целом XPS делятся по следующим критериям:

1. По прочности на сжатие (кПа): XPS 200, 250, 300, 500, 700.
2. Согласно поверхности: гладкая, шероховатая, экструдированная.
3. По профилю кромки: прямой, полу-паз, паз-паз.

Благодаря своим свойствам, теплоизоляция XPS в строительстве чаще всего используется в пассивных домах при укладке бетонных плит для утепления, в инвертированном составе плоской кровли, то есть зеленой кровле. А также для утепления фундаментов, подвалов, цоколей, полов и для устранения мостов холода. Как и все пенопластовые утеплители, его поверхность разрушается под действием УФ-излучения.

Виды негорючих высокотемпературных изоляционных материалов по способу изготовления

Все виды высокотемпературной изоляции отличаются друг от друга способом производства и составом сырья. Ниже представлены основные теплоизоляционные высокотемпературные продукты, встречающиеся на строительных рынках. Описаны как давно проверенные, так и новые высокотехнологичные.

• Самый старый негорючий материал, широко применяемый в промышленности – это минеральная вата. Производится из отходов металлургической промышленности и кварцевого песка. Один из самых дешевых. Может производиться в виде плит и полотна. Реже фасуется ватной массой в мешки и используется для заполнения пустот при строительстве, например, домов. Для изоляции высоких температур применяется только в комбинации с более термостойкими продуктами.
• Керамзит, перлит и вермикулит – это сыпучие гранулы, для теплоизоляции используются только в смеси с другими веществами, например для установки теплых полов в помещениях.
• Огнестойкая пена – продукт, получаемый при вспенивании полиуретана в который для огнезащиты добавлены антипирены.
• Велит – вспененный бетон, обладающий пористой структурой, что снижает его вес и плотность.
• Стеклопор. Этот сыпучий состав получают при расплавлении калиевых или натриевых стекол с последующим резким охлаждением состава. Самостоятельно не применяется, а только в составе смесей, куда добавляется в качестве средства, для повышения огнестойкости. Из него изготавливают штучные изделия, противостоящие огню.
• Базальтовый теплоизоляционный материал, производимый из расплавленного базальта, является одним из самых безопасных в использовании, выдерживающий большие температуры. Широко распространен из-за своей универсальности. Может использоваться для внутренних и наружных работ, и в условиях повышенной влажности.
• Пеностекло. Получается при спекании стеклянного боя при помощи каменного угля, который добавляется для реакции газообразования. Совершенно не горит, почти не проводит тепло, выдерживает огромные температуры. Чаще используют для термоизоляций помещений с влажным технологическим процессом.

Производство вакуумных материалов для теплоизоляции

Новый вид теплоизоляторов выполняется не во всех государствах. Успехов в создании и производстве вакуумной тепловой изоляции добилась Германия. Панели FRONT-VIP компании VACU-IZOTEC KG имеют сердцевину из порошка кремниевой кислоты, завернутого в многослойную комбинированную пленку. Вакуумная оболочка защищается плитами пенополистирола толщиной 10 мм.

Изделие применяется при возведении фасадов, устройстве полов и мансардных окон. Применение настоящих материалов гарантирует 100% переработку и безопасность панелей. Их проводимость тепла составляет 0,005 Вт/м*К.

Один из крупных лидеров в изготовлении тепловой изоляции компания IZOVER предлагает вакуумный теплоизолятор для расположения в середине строения. Она собой представляет панель, которая состоит из вакуумированной сердцевины с пленкой алюминиевой и покрытия для защиты для упрощения монтажа. Центральный слой вдоль периметра окружает пластичный материал, обеспечивающий хорошее прилегание конструкции. Изделие именуется VacuPad 007, цифровое обозначение отвечает степени теплопроводимости теплоизолятора. Применение панелей гарантирует небольшое сокращение пространства помещений при большой эффективности изоляции.

Наружное покрытие материала выбирается исходя из назначения:

• полиэстеровая фибролитовая плита — крыши и пристройки;
• пенополистирол экструдированный — межкомнатные перегородки и подвалы;
• МДФ — монтаж каркасных систем.

Установка панелей исполняется при помощи клеевой смеси, их нельзя крепить саморезами или разрезать.

Недостатки вакуумной тепловой изоляции:

• Трудность установки, для установки нужны знания и аккуратность. Специфика материала исключает вероятность разрезания, высверливания или подгонки под необходимый размер. При повреждении оболочки панели лишаются качеств теплоизоляции.
• Нужно соблюдать предостороженность не только во время монтажа, но также и в процессе складирования и транспортировки.
• Большая цена вакуумной тепловой изоляции не содействует популярности материала.
  Область использования вакуумных панелей

Экранно-вакуумная тепловая изоляция нередко ставится в середине конструкций ограждения на шаге строительства стен. Расположение между 2-мя перегородками из бетона или кирпича исключает влияние механики и повреждение теплоизолятора.

Область использования не исчерпывается поверхностями стен, нередко дорогая изоляция применяется для парадной двери и кровли. Материал с каучуковым покрытием для защиты ставится на пол.

Вакуумная изоляция применяется в большинстве отраслей:

• животноводческие комплексы;
• теплицы и овощехранилища;
• медицина и криогенная техника;
• комплексы для спортивных занятий;
• холодильное оборудование;
• кораблестроение.

Недостатки поролона

Кроме утепления, поролон широко используется в различных областях разработки. Вы можете его встретить в мягких игрушках, в мебели, головных уборах, обуви и других. Также он есть в каждом офисном стуле, на котором вы сидите. Поролон сейчас можно купить, буквально, на каждом шагу. Так широко используется в быту, значит должен иметь хорошее качество. По этому, мы пользуемся поролоном с зарубежных рынков. Сырье для его изготовления  привозят к нам большими партиями и качество его очень высокое. Это качество свидетельствует о том, что поролон будет держаться дольше, не будет собирать в себя пыль, ну и понятно, что не принесет никакого вреда для вашего здоровья. Потому что экологически чистое вещество не вызывает никаких аллергических реакций для тела человека.

Транспортировка поролона не очень приятный момент. Куб большого размера массой 25 кг требуется запихнуть в транспорт, после чего он сжимается в несколько раз и существенно теряет в качестве.

Хотелось бы подметить, что если вы все же решили брать поролон как утеплитель, то вы в этом не проиграете. Хороший экологический материал, изоляция просто прекрасная, и не сложное использование. Единственные минусы, которые Вы уже увидели в данном описании – это легкая его горючесть, неприятная транспортировка и несколько уступает в своей долгосрочности другим материалам.

На какие поверхности можно наносить

Способы металлизации проще всего классифицировать по технологическим приемам получения покрытия Вообще, металлизировать таким способом можно любые материалы, которые устойчивы к нагреву до +80 и воздействию специальных лаков. А также материалы не должны быть пористыми, чтобы в процессе металлизации в вакуумной камере не выделялся атмосферный или другой газ, что приведёт к некачественному покрытию. К ним относится плохо обработанная керамика, древесина, бетон. Но даже на них можно нанести таким способом декоративные покрытия, если предварительно загрунтовать специальными составами.

Чаще всего сегодня обрабатываются таким способом предметы из пластмасс и металлов. Этот процесс только усиливает их положительные свойства. Напыление наносится на металлические поверхности изделий, состоящие из различных сплавов. При этом создаётся защита от коррозии, изменяются электропроводные свойства металла в сторону повышения, улучшается внешний вид предметов.

Металлизация пластмасс позволяет изготавливать красивые, практичные изделия из дешёвого сырья. В автомобилестроении пластмассовые детали устанавливают для снижения веса. Решётки радиаторов, корпуса, колпаки колёс и другие детали, к которым не требуется обладание повышенной прочностью, изготавливаются из прочных марок пластмасс и обрабатываются под металл.

Понятие о вакуумной металлизации

С помощью такой технологии происходит обработка поверхностей изделий путём переноса мелких металлических частиц в вакууме. Они покрывают изделия плотным слоем. Для этого используется специальное оборудование, довольно дорогостоящее, для которого необходимо подходящее производственное помещение. В небольшой мастерской такой процесс работы не выполнить.

Вакуумная металлизация широкое применение получила сравнительно недавно, но уже показала, что этот способ, несмотря на использование дорогого оборудования, намного дешевле гальванического нанесения, а по сравнению с лакокрасочными покрытиями слой значительно насыщенней и поверхность получается более красивая.

Производители материалов для изоляции

Вакуумные панели можно приобрести далеко не во всех строительных магазинах, ведь число их производителей совсем не велико. Более успешной в плане выпуска материалов является Германия – в этой стране есть несколько фирм, которые выпускают новый тип теплоизоляции.

Их основные характеристики:

• центральная часть из порошка кремниевой кислоты;
• поверхность из многослойной комбинированной пленки;
• транспортировка в защите из вспененного полистирола;
• применение для утепления фасадов, полов;
• полная безопасность;
• теплопроводность — 0,005 Вт/м*К.

Компания IZOVER (Россия) также выпускает качественные теплоизолирующие вакуумные плиты, которые можно применять внутри помещений. Середина с вакуумом в них окружена специальным эластичным материалом, отвечающим за плотность прилегания, и алюминиевой пленкой.

Как правильно ставить панели

Монтаж теплоизолирующих панелей осуществляется на клей. Для фиксации не подходят гвозди, саморезы, шурупы, их нельзя разрезать, так как это нарушит герметичность.

При утеплении пола вначале кладут слой полиэтиленовой пленки, потом пласт полистирола толщиной 2 см, после два слоя вакуумных панелей, затем снова полистирол и пленку. В целом для установки нужны определенные знания и навыки, поэтому лучше пригласить профессионалов.

• https://www.TechGas.ru/2018/09/ekranno-vakkumnaya-izolyatsiya-realnost-primeneniya/
• https://remontami.ru/poroshkovaya-i-vakuumnaya-teploizolyaciya/
• https://kraska.guru/dom/istorii/vakuumnaya-teploizolyaciya.html

Вакуумно-порошковая теплоизоляция

Вакуумно-порошковая теплоизоляция представляет собой порошкообразный материал, находящийся в ваку-умированном пространстве. При использовании этого вида изоляции процесс теплопередачи включает три одновременно действующих механизма переноса тепла: 1) теплопроводность газа; 2) теплопроводность твердых частиц; 3) излучение. Для получения хорошей теплоизоляции необходимо свести к минимуму действие всех трех механизмов. Отмечалось , что через крупные перлитные порошки теплопередача осуществляется на 70 % за счет теплопроводности и только на 30 % за счет излучения.
 

К материалам для вакуумно-порошковой теплоизоляции предъявляется ряд дополнительных требований, вследствие чего на практике нашли применение лишь немногие материалы. К этим требованиям, помимо низкого коэффициента теплопроводности относятся малая объемная масса, отсутствие легколетучих примесей, доступность и дешевизна, негорючесть, медленное возрастание теплопроводности при ухудшении вакуума.
 

В настоящее время для вакуумно-порошковой теплоизоляции применяются, в основном, аэрогель кремниевой кислоты и перлит. Достоинство аэрогеля – низкий коэффициент теплопроводности, сравнительно медленно возрастающий при увеличении давления. Благодаря чрезвычайно малому диаметру пор аэрогель довольно прозрачен для теплового излучения.
 

Чешуйки пудр, применяемых для вакуумно-порошковой теплоизоляции, имеют одинаковую форму и одинаковую удельную массу. Поэтому в данном случае достаточно иметь эталонную кривую и, сравнивая полученную кривую с эталонной, контролировать, имеет ли пудра требуемую дисперсность.
 

Жидкий азот также перевозят в железнодорожных цистернах с вакуумно-порошковой теплоизоляцией. Его перевозка не отличается от перевозки жидкого кислорода.
 

Теплопроводность пористых материалов понижается, как известно, при уменьшении давления газа, заполняющего поры, что используется для создания вакуумно-порошковой теплоизоляции.
 

Белая сажа и аэросил, представляющие собой разновидности тонкодисперсной двуокиси кремния и отличающиеся от аэрогеля способом получения, также являются эффективными материалами для вакуумно-порошковой теплоизоляции.
 

Теплоизоляция при хранении жидкого кислорода осуществляется либо созданием глубокого вакуума ( до 0 001 мм рт. ст.) в простран стве между внутренней и внешней стенками сосуда, либо засыпкой теплоизолирующим материалом всех промежутков между стенками сосудов с кислородом и наружным кожухом хранилища. Наибольший эффект достигается при применении так называемой вакуумно-порошковой теплоизоляции, состоящей в том, что в пространство между наружной и внутренней стенками сосуда с жидким кислородом засыпают порошок углекислого магния и затем из этого пространства откачивают воздух до получения глубокого вакуума. Повышенная влажность и наличие трещин в теплоизоляции приводят к значительному увеличению ее теплопроводности и, следовательно, потерь кислорода от испарения.
 

Теплопроводность газа, находящегося в норах, уменьшается с понижением давления относительно атмосферного и при 10 – 2 – К) 3 AIM рт. ст. становится пренебрежимо малой. Мелкодисперсные материалы, такие как аэрогель кремневой кислоты, перлит, применяются для создания высокоэффективной вакуумно-порошковой теплоизоляции сосудов для сжиженных газов. Еще меньшую теплопроводность имеет вакуумно-многослойная изоляция, представляющая собой набор экранов из ме-таллич.
 

Литературные данные о коэффициентах переноса в газах при переходном вакууме очень ограничены и носят эмпирический характер. Поэтому были проведены теоретические исследования вопроса, в результате которых удалось получить обобщенные уравнения для коэффициентов переноса в газе ( паре), жидкости и твердом теле. Оказалось, что эти уравнения не только объясняют особенности теплопереноса в топках, но и могут быть использованы для решения ряда актуальных задач теплофизики, газодинамики, приборостроения и вакуумной техники. В частности, на основе обобщенных уравнений построен критериальный метод расчета газодинамического сопротивления и теплообмена тел, обтекаемых дозвуковым и сверхзвуковым потоком разреженного газа, осуществлен расчет вакуумно-порошковой теплоизоляции и теплоэлектрических вакуумметров.
 

Вакуумные установки для напыления – конструкция и принцип работы

Напыление в вакууме происходит при помощи направленного потока частиц, которые наносятся на поверхность изделия, а затем конденсируются. Такая техника применяется в создании микросхем, гибридных схем, изделий в оптике, в машиностроении и других областях.

Вакуумные установки для напыления – конструкция и принцип работы

Устройство установки вакуумного напыления включается следующие элементы:

• Рабочая камера. В нее загружается изделие для последующей обработки, и осуществляется напыление пленок.
• Источники материалов для расплавления или испарения. Каждый оснащен системой контроля и питания.
• Откачная система. Применяется при создании вакуума и обеспечении газового потока. Система включает вакуумные насосы, нагнетатели, клапаны, вакуумные датчики, фланцы.
• Система электропитания всех узлов.
• Система управления. Обеспечивает автоматическую работу оборудования. Оператор устанавливает скорость напыления, температуру рабочей камеры, толщину пленок и прочие характеристики, которые поддерживаются в автоматическом порядке.
• Система транспортировки. Обеспечивает загрузку-выгрузку деталей из рабочей камеры, правильное их размещение на подставках для напыления, перемещение из одной позиции в другую в случае создания многослойной пленки.
• Система вспомогательного оборудования. Включает заслонки, очистительные приборы, внутрикамерные экраны и прочее.

При работе вакуумных напылительных установок происходит несколько стадий. Сначала напыляемое вещество переходит из конденсированной стадии в газовую. Молекулы газовой фазы переносятся на изделие, которое подвергается напылению. Они конденсируются, и формируется пленка.

Напыление может быть ионным, когда атомы твердого тела бомбардируются тяжелыми нейтральными или заряженными частицами. Напыление может происходить в присутствии химических реагентов в газовой фазе. В этом случае на поверхности обрабатываемого изделия образуются продукты взаимодействия веществ. Такое напыление называется реактивным.

Где применяется вакуумная теплоизоляция?

Обычно такую теплоизоляцию крепят внутри стен и других ограждающих покрытий еще на этапе их возведения. Так они точно не будут повреждены и покажут максимальную эффективность.

Сферы применения материала разнообразны:

• частное и многоэтажное строительство;
• животноводческие комплексы;
• овощехранилища;
• теплицы;
• медицина;
• охлаждающее оборудование;
• судостроение и т.д.

Панели Филимоненко для теплиц

Технологии производства и монтажа вакуумных утеплителей активно развиваются. Возможно, в ближайшем будущем их стоимость снизится, что повысит доступность для рядового потребителя.

Что такое вакуумная тепловая изоляция?

Идея применения вакуума для утепления базируется на отсутствии теплопередачи в разреженном пространстве. Разработано 3 варианта применения технологии:

• Высоковакуумная изоляция — из пустоты откачивают воздух, исключая перенос энергии газом. Данный метод оставляет потери тепла с поверхности твёрдого тела.
• Вакуумно-порошковая изоляция — в вакуумированную полость помещается небольшой порошок, поглощающий движение оставшихся молекул газа. Применение наполнителя дает возможность держать геометрическую форму тепловой изоляции и снижает цену производство.
• Вакуумно-многослойная изоляция — наиболее эффективная методика, она включает создание нескольких отражающих слоев, служащих экранами для теплового излучения. Они делятся прокладками из стеклоткани, а в середине поддерживается вакуум.

Разработки перспективного направления и создание прочных материалов на пленочной основе дало возможность применить технологию для широкого изготовления нового строительного утепления. Экранно-вакуумнаятепловая изоляция строений производится в виде панелей, наполненных порошком или аэрогелем. Это изделие имеет пленку-оболочку, формирующую стенки панели. Материалом для нее служит металлизированная полиэфирная пленка или фольга из алюминия.

Для оснащения прочности на нее с двух сторон наноситься пластик. От теплопередачи путем излучения панели оберегает металлический экран, создаваемый слоем фольги. Во избежание теплопотери по краешкам изделия оболочка наноситься способом тонкопленочного напыления. Заваривание корпуса происходит под воздействием температуры и давления. Соединение должно быть широким и тонким, чтобы исключить проницаемость для газа и влаги.

Наполнением для панелей служит небольшой пористый порошок: вспученный перлитовый песок или аэрогель кремниевой кислоты, а еще пенопласт и искусственный латекс. От величины его пор и разветвленности структуры зависят теплофизические характеристики материала. Наполнитель поддерживает стенки панели и исключает радиационную теплопередачу электромагнитными волнами. Прекрасным выбором являются кремнегели и перлитовый песок с бесчисленными мелкими порами и хорошей способностью поглощать газ и влажность.