بررسی اثر نانوعایقهای حرارتی از قبیل اکسید قلع، اکسید ایندیوم بر راندمان حرارتی کوره ها
در خصوص مکانیزم عملکرد عایق به طور خلاصه می توان گفت عبور انرژی حرارتی از یک ماده عایق، در حقیقت تلاش مولکول های گرم و پرتحرک برای انتقال انرژی به مولکول های سرد و کم تحرک است که در نتیجه آن سیستم به تعادل می رسد. انتقال انرژی حرارتی از سه طریق ممکن است: رسانش، جریان همرفت و انتقال تابشی. هدایت حرارتی مواد توسط این سه عامل کنترل می شود. به دلیل این که هوا عایق خوبی برای گرماست، در اغلب سیستم های عایق کاری از هوای به دام افتاده در فضای داخلی برای آن ها برای عایق کاری استفاده می شود. روش های زیادی برای عایق کاری وجود دارد، از جمله پشم شیشه، پلی استایرن و غیره. در ضمن عایق های متداول به دلیل جذب رطوبت در طول زمان کارآیی خود را از دست می دهند و به دلیل این که در ساخت این نوع عایق ها از مواد مضر مثل آزبست استفاده می گردد، باعث مشکلات تنفسی، ریوی و پوستی نیز می گردند. در حال حاضر با پیشرفت دانش بشری در اوایل هزاره سوم، با بهره مندی از فناوری نانو، محصول رنگ نانو عایق تولید گردیده است. عایق حرارتی نانو ماده جدیدی از فناوری نانو می باشد که محافظ و عایق حرارتی مناسبی در مقابل هر سه نوع انتقال گرما شامل تشعشع، جابجایی و همرفتی می باشد. نانو عایق به عنوان جدیدترین محصول عایق حرارتی تولید شده در جهان بوده که با استفاده از تکنولوژی نانو تولید می شود و دارای کم ترین میزان انتقال حرارت در میان تمام عایق های موجود بوده و خصوصیت ویژه این محصول مایع بودن آن است که امکان استفاده از آن را توسط هر نوع وسیله رنگ-آمیزی فراهم می کند. انواع تولیدات این تکنولوژی با خاصیت چسبندگی بالا امکان پوشش تمام سطوح را فراهم نموده و باعث جلوگیری از خوردگی زیر عایق که مهم ترین مشکل لوله های عایق شده در صنعت نفت و گاز می باشد، را فراهم می آورد. نانو عایق تنها عایقی است که که به راحتی همانند رنگ بر روی سطوح فلزی و غیر فلزی توسط پیستوله ، برس و رول های نقاشی می توان استفاده کرد لذا با صرفه هزینه نسبتاً کمی و بدون هیچ گونه تغییری در ساختار کوره ها می توان از هدر رفتن انرژی جلوگیری نمود. این عایق انواع مختلفی دارد که نوع GP آن برای سطوح غیر فلزی و نوع PT آن برای سطوح فلزی کاربرد فراوان دارد. این محصول جهت عایق کاری ساختمان ها، مخازن، لوله های انتقال نفت و گاز و صنعت کشتی سازی و کوره های در صنعت نفت و گاز به کار می رود.
شرکت آمریکایی Industrial Nanotech محصول نانوعایقی با نام تجاری Nano Sulate TM به بازار معرفی کرده است. اجزاء این عایق کننده، مـــــــاده‌ای است که آنرا Hydro-NM-Oxide می‌نامند. عبور انرژی گرمایی از مواد عایق بندی شده باعث گرم‌تر شدن و ارتعاش سریع‌تر مولکول‌ها می‌شود و انرژی به مولکول‌های سردتر و با ارتعاش کمتر جهت رسیدن به تعادل منتقل می‌شود. سلول‌ها، سوراخ‌ها و ذرات نانومتری باعث کاهش هدایت گرمائی، تشعشع ناشی از جزء جرمی و سطح تماس می‌شود بنابراین انتقال گرما از این نانوکامپوزیت به شدت کمتر از انواع معمولی عایق هاست. این عایق از زنگ زدن و یا خوردگی در فضای بین عایق و جسم جلوگیری می‌کند که این مشکل برای بسیاری از عایق‌ها وجود دارد. نانوکامپوزیت که 70 درصد عایق از آن تشکیل شده است آب گریز می‌باشد و آب را از محیط عمل دور نگه داشته و از خوردگی و زنگ زدن جلوگیری می‌کند و به‌دلیل منافذ بسیار کوچک، هوا به درون آن راه نمی‌یابد بنابراین عامل دیگر در خوردگی و زنگ زدگی نیز تقلیل می‌یابد. شرکت پوشش صنعت نانوفن موفق شد تا رنگ نانو عایق برای مصارف صنعتی تولید کند. رنگ نانو عایق محصولی است که با کمک فناوری نانو موفق شده است در عین برآورده ساختن مسائل زیست محیطی، عایق کاری حرارتی با پوشش لایه نازک را به همراه محافظت از خوردگی و مقاومت در برابر رطوبت و رشد کپک و قارچ ، یکجا به ارمغان آورد. این رنگ دارای رزین آکریلیک پایه آب می باشد که در آن از نانوکامپوزیت Nano Silicasol XL100 که عایق ترین ماده دنیاست استفاده شده است. این رنگ حاوی رزین آکریلیک پایه آب است و از آنجایی که نیاز به حلال های شیمیایی ندارد در رده رنگ های دوستدار طبیعت قرار گرفته است.
فرصت ها :
تهیه عایق های رطوبتی و آنتی باکتریال
|
اهداف مورد نظر |
|
- دوست دار محیط زیست |
|
- ضد رطوبت |
|
- ضد زنگ |
|
- ضد قارچ و باکتری |
|
- مقاوم در برابر گرما |