Caratteristiche ed esempi dei materiali isolanti

IL Materiali isolanti Sono quelli che riducono, resistono o impediscono completamente il passaggio di una sorta di energia come calore o elettricità. Servono a proteggere esseri viventi, cibo e altri oggetti degli elementi e delle loro condizioni; come il rivestimento in plastica dei cavi e delle pareti o dei soffitti delle case.

Per svolgere la loro funzione, questi materiali devono principalmente avere una bassa conduttività termica che consente loro di ridurre la trasmissione del calore. Devono anche avere un'alta resistenza a temperature molto elevate che impediscono loro di sciogliersi.

La permeabilità dell'aria è anche una proprietà molto importante degli isolanti termici. Devono essere materiali in cui i pori possono fluire attraverso l'aria. I buoni isolanti termici hanno un'alta permeabilità all'aria, poiché questa è una sostanza isolante stessa.

Questa permeabilità non dovrebbe consentire vapore o umidità, quindi la condensa liquida o la corrosione dei materiali vengano evitate o minimizzate. I migliori isolanti termici hanno una permeabilità molto bassa per il vapore e l'umidità.

Il materiale isolante deve essere resistente all'acqua, ai solventi e ai prodotti chimici; Deve essere resistente e non perdere la sua efficienza nel breve periodo. Deve essere facile, non infiammabile, non assorbire gli odori e non attirare funghi o parassiti.

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Esempi di isolanti termici

1- fibra di vetro

È uno dei più utilizzati per il suo coefficiente di trasmissione termico a bassa resistenza. Funziona anche per isolare le correnti elettriche e del suono. I polimeri di vetro fine sono elaborati dalla tessitura di filamenti per formare bastoncini, lenzuola o pannelli.

2- lana minerale

Lana minerale. Fonte: Achim Hern, CC di 3.0, via Wikimedia Commons

Può essere prodotto con rocce di basalto o residui di superficie metallica fusa. Viene utilizzato per la sua elevata resistenza al fuoco, ma è consigliabile combinarlo con altri materiali per ottenere una protezione del calore più efficiente.

3- cellulosa

È uno dei materiali isolanti più ecologici sul mercato. È realizzato dal riciclaggio di vari prodotti di carta.

È un materiale che può essere molto compatto, il che riduce la presenza di ossigeno tra le sue particelle. Questa proprietà rende eccellente per ridurre al minimo i danni al fuoco.

4- polistirene

Contenitore per pasti in polistirene estrustosi. Fonte: Infragrazione, CC BY-SA 2.5, via Wikimedia Commons

È un materiale termoplastico molto leggero e resistente all'acqua che è molto buono come la temperatura e l'isolante sonoro.

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Viene utilizzato per fare blocchi o schiume in polietilene modellate. È infiammabile, quindi è consigliabile allinearlo da altri materiali ignifutti.

5- Poliuretano

È una schiuma isolante che contiene un gas nelle sue cellule, che è di conducibilità molto bassa e resistenza termica. Può essere utilizzato nel fluido schiumoso per cospargere, in blocchi di schiuma rigidi o fogli o pannelli.

6- Perlita

Perlita. Fonte: Eisenbeisser, CC BY-SA 3.0, via Wikimedia Commons

È un tipo di roccia vulcanica inerta composta principalmente di silice e alluminio ma con alcune impurità che lo fanno assorbire l'umidità.

È usato in piccoli granuli per riempire piccoli spazi e buchi. È un buon isolante termico ma funziona solo se è asciutto. Il suo uso è stato più piccolo per la sua qualità velenosa.

7- Cork

È probabilmente il materiale isolante più antico e l'isolante più usato nel settore del raffreddamento. È molto compressione e difficile da bruciare. Può essere usato solo al di sotto di 65 ° C e tende ad assorbire l'umidità.

8- Fibra di plastica

È realizzato principalmente da bottiglie di plastica in polietilene riciclate. Le fibre sono tessute sotto forma di una canna simile alla fibra di vetro.

Questo isolante viene lavorato con un ritardo in modo da non bruciare così velocemente, ma può sciogliersi quando è esposto alle fiamme.

9- Aergel

Inizialmente era un materiale utilizzato dai progetti spaziali per elaborare archi resistenti a circa 2000 ° F con pochissimo trasferimento di calore.

È attualmente disponibile sul mercato in fogli flessibili chiamati Pyrogel XT. È uno degli isolanti industriali più efficienti al mondo.

10- Vermiculite

Vermiculite

Come la Perlita, è pericoloso per la salute. È usato in piccoli granuli che vengono lanciati tra gli altri materiali o per riempire i buchi. È anche usato per mescolare con cemento per creare un calcestruzzo più leggero e meno driver di calore.

11- Polisocianurato

Archiexpo ha recuperato l'immagine.

È una plastica schiumosa per termini che contiene nelle sue cellule una bassa conducibilità e un gas ad alta resistenza, privo di idrocloroocarburi. La schiuma liquida può essere adattata alle superfici richieste.

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12- Cotton

Come isolante, è combinato con fibre di plastica e borse per rendere resistente agli animali e ritardare la sua infiammazione.

13- lana animale

È anche trattato con boraato per resistere all'ombreggiatura, al fuoco e alla muffa. Può sopportare abbastanza quantità di acqua ma la sua esposizione prolungata e intermittente al liquido può dissolvere il borayo.

14- Straw

Utilizzato per più di 150 anni sotto forma di balle per isolare i fienili e le case di calore. Servono anche ad assorbire il suono.

15- Hemp

Materiale comunemente usato per fare stringhe, è attualmente utilizzato come isolante come altre fibre di verdure simili come paglia o lana.

Esempi di isolanti elettrici

1- Wood

Assi di legno di cedro

Il legno è un isolante elettrico, essendo ancora normale per vedere pali della luce fatta di legno. Tuttavia, va notato che non è isolante fintanto che il legno è asciutto, poiché l'acqua (e quindi l'umidità) se sono conduttori di elettricità.

2- gomma

Gomma naturale o gomma

Questo materiale, oltre ad essere molto modellabile, flessibile e resistente, è perfetto per evitare la conduzione dell'elettricità. Ad esempio, i professionisti che lavorano direttamente con l'elettricità usano la gomma in gomma per preservare la loro sicurezza.

3- Ceramica

Piastrelle di ceramica

La ceramica limita la mobilità ionica ed elettronica, quindi è un materiale non conduttivo di elettricità. Questo lo rende ideale per la produzione di dischi ad alta tensione.

4- silicone

Questo materiale usato ha, tra le altre capacità, per isolare l'elettricità. Questo lo rende ideale per la sigillatura dei componenti elettronici e l'impostazione dei componenti.

5- ossido di alluminio

Pezzi di ossido di alluminio o allumina. Fonte: Ezrado, CC BY-SA 4.0, via Wikimedia Commons

Perché è una non condotta.

Esempi di isolanti acustici

1- Lead

Galena, guida Mena. Fonte: Rob Lavinsky, Irocks.Com-CC-BY-SA-3.0, CC BY-SA 3.0, via Wikimedia Commons

È il materiale più usato per l'isolamento acustico a causa del suo valore di denaro. La sua densità, rigidità o porosità sono alcuni dei suoi principali punti di forza.

2- Acciaio

Grandi panini di fogli in acciaio inossidabile

L'acciaio fa rimbalzare il suono quando si scontra, quindi è un isolante acustico molto potente. Costruire porte o pannelli in barre e centri di svago sono generalmente realizzati in acciaio per mantenere l'isolamento sonoro interno o esterno.

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3- lana roca

Lana roca. Fonte: FMI Fachverband Mineralwolindustrie, CC BY-SA 3.0, via Wikimedia Commons

È davvero un assorbente acustico, ma serve anche efficacemente per l'isolamento del suono. È un materiale robusto e ampiamente usato in alcune strutture perché è esteticamente attraente.

4- Elastomeri

Elastomeri. Fonte: CJP24, CC BY-SA 4.0, via Wikimedia Commons

Materiale utilizzato per la costruzione di alloggi a causa della loro capacità di isolare il suono, mantenere il calore e prevenire crepe o fessure. Ha un ciclo di vita alta.

Come scorre il calore?

Il calore si sposterà sempre dalle aree calde alle aree fredde che cercano di bilanciare. Se l'interno di un serbatoio protetto dagli isolanti termici è più freddo dell'aria esterna, il serbatoio attirerà il calore esterno. Mentre c'è più differenza di temperatura, il calore scorrerà più velocemente nell'area fredda.

Guida

È il modo in cui l'energia si muove attraverso i materiali molecola. Per questo, è necessario un contatto fisico tra le particelle e una certa differenza di temperatura; Quando si posiziona un cucchiaio in una tazza di caffè caldo, il calore viene condotto dal liquido al metallo e dalla maniglia la mano.

Convezione

È il modo in cui liquidi e gas trasportano calore quando si spostano da un posto all'altro. Questo è il motivo per cui la più leggera e la maggior parte dell'aria calda cerca di arrampicarsi e l'aria fredda e densa tende a cercare il livello del suolo.

Radiazione

È la trasmissione di energia direttamente attraverso un media che riscaldano completamente trasparente tutto il materiale solido nel suo percorso. Ciò accade, ad esempio, con la luce come radiazione a infrarossi (un vetro d'ingrandimento) o con un qualche tipo di onde elettromagnetiche.

Riferimenti

1. Anello Jessica. Cosa sono gli isolanti? Recuperato dallo scientifico.com.
2. FAO Documento aziendale Repositary. Materiali di isolamento termico, caratteristiche tecniche e criteri di selezione. Dipartimento di pesca e acquacoltura. Recuperato dalla FAO.org.
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