www.Otdelaem.ru (раздел "Советы мастера / Статьи")


Технологии NASA для НАС.
Жидкие керамические теплоизоляционные материалы,
принцип действия, применение

     Возьмем для примера самый обычный предмет, который встречался в жизни каждому человеку – термос и рассмотрим принцип его работы. Термос может сдерживать тепло внутри себя на протяжении большого промежутка времени. А благодаря чему? Внутри термоса нет никаких утеплителей, ни минеральной ваты, ни вспененных материалов, ничего кроме зеркальной емкости и разряженного воздуха между этой емкостью и наружной поверхностью термоса. Именно это и не дает теплу проникать через стенки термоса внутрь или наружу.
    В наши дни, когда технологии развиваются в геометрической прогрессии, ученые пришли к выводу, что существующие теплоизоляторы не отвечают современным требованиям (из-за своей недолговечности, высокой горючести, высокой трудоемкости в проведении теплоизоляционных работ и т.д.). И вот, чтобы решить эту проблему, научные сотрудники NASA (Национального Аэрокосмического центра США) разработали теплоизолятор, в основе работы которого лежит принцип вышеупомянутого термоса. Так «родился» первый теплоизолятор, совмещающий в себе свойства изолятора, уменьшающего молекулярный теплообмен, и отражающего изолятора, появился материал TC Ceramic.
    Теплоизолятор TC Ceramic, нанесенный на поверхность (трубопровода, стены, крыши и т.д.) не дает теплу проходить сквозь себя благодаря отражению тепла внутрь, а не рассеиванию наружу (как у «классических» теплоизоляторов). Огромный плюс данного материала состоит в том, что он представляет собой жидкую субстанцию, т.е. он может быть нанесен на абсолютно любую поверхность, и не требует больших трудозатрат. Технология нанесения материала TС Ceramic соизмерима с технологией покраски, а покрасочные работы являются одними из самых недорогих. Помимо всего прочего, TC Ceramic одновременно является гидроизолятором, что избавляет от необходимости создания дополнительной защиты поверхностей от коррозии и разрушения. Плюс ко всему – высокая долговечность материала и его негорючесть. Срок службы «классических» теплоизоляторов невелик, как правило, он не превышает и 2-х лет, а также они являются неэкологичными. У материала TC Ceramic гарантийный срок службы составляет 15 лет, на что есть заключение от НИИ строительной физики.
    Структурное строение материала TC Ceramic: жидкий керамический материал, в состав которого входят керамические вакуумированные шарики микроскопических размеров и стеклянные полнотелые шарики, связанные силиконом, находящиеся во взвешенном состоянии в композиции из акриловых полимеров.
   Физико-технические характеристики TC Ceramic: теплопроводность – 0,001 Вт/мС, коэффициент паропроницаемости – 0,001 мг/м ч Па, удельная теплоемкость – 1,08 кДж/кгС, водопоглощение по объему ≤ 0,4 %, температура эксплуатации от − 47 до + 260 °С, тепловосприятие не более 2…5 Вт/мС, теплоотдача не более 1,3…3 Вт/мС, минимальная толщина слоя – 0,5мм. Все эти данные подтверждаются: МОО «Международная ассоциация качества» - «СовАсК» и Системой сертификации ГОСТ Р Госстандарта России.
 

Структурная схема поверхностей, утепленных «классическим» способом
и жидким керамическим теплоизолятором TC Ceramic

      Таким образом, российский рынок за последние годы наполнился многими высокотехнологичными материалами. В то же время высокий научно-технический потенциал, накопленный в нашей стране в течение долгих лет, и находящийся последнее время в глубоком застое, начинает постепенно просыпаться, эпизодически предлагая рынку новые продукты.
      В качестве одного из таких примеров можно привести аналог импортного TC Ceramic’а – жидкий керамический теплоизолятор "Re-therm" − продукт, разработанный и производимый в настоящее время в России. Используя этот потенциал, взаимодействуя с ведущими Российскими институтами, удалось разработать уникальный продукт, который не уступает по своим качествам, а по ряду свойств даже превосходит аналогичные продукты зарубежных фирм.
      Благодаря тому, что Re-therm производится на территории Российской Федерации, это позволяет значительно снизить их стоимость по отношению к стоимости зарубежных аналогов. И это притом, что разница в свойствах между продуктами, изготавливаемыми в США и продуктом, изготавливаемым в РФ, очень несущественна, можно даже сказать, что она отсутствует.
     Все вышеупомянутые материалы сертифицированы в России и РТ, имеют рекомендации от многих фирм российской промышленности, таких как «Норильский никель», нефтяная компания «Лукойл», «КЭР-Холдинг», «Татэнерго» и т.д.
      В данный момент жидкая теплоизоляция постоянно расширяет практику применения. По мнению специалистов, жидкие теплоизоляторы в ближайшем будущем могут занять лидирующее место среди теплоизоляционных материалов и продержаться на этом месте много лет.
      Следует отметить так же и появление «других аналогов», производители которых так же утверждают, что их материалы обладают не худшими свойствами. Однако примеры неоднократного применения жидких керамических теплоизоляторов, произведенных кустарным способом, оставляют желать лучшего.

Принципиальная схема структурного строения любого

жидкого керамического теплоизолятора

 

  вакуумный силиконовый шарик диаметром 0,02 мм  

  вакуумный керамический шарик диаметром 0,01 мм

  латексная смесь с акриловыми переплетениями

Изображение, полученное с помощью
электронного микроскопа (
TC Ceramic)


 

ИСТОРИЯ ЖИДКИХ КЕРАМИЧЕСКИХ ТЕПЛОИЗОЛЯТОРОВ

     История создания и разработки жидких керамических теплоизоляционных материалов насчитывает более 30 лет. Работы в данном направлении велись независимо в СССР, США, Германии и Японии.
   История работы по созданию подобных материалов в СССР во многом туманна. Есть данные об опытном производстве похожего продукта в городе Королёве и в городе Волжском, Волгоградской области (1975 год). Имеется, неподтвержденная фактами, информация очевидцев, которые работали с похожими продуктами в сфере оборонной промышленности. Нет только образцов самого продукта.
   В США, изначально, покрытие разрабатывалось как кровельный материал, предназначенный увеличить долговечность кровли. Оригинальная формула продукта была больше похожа на краску с добавлением керамических твердых компонентов. Данный вид продукта все еще представлен на современном рынке строительных материалов.
С заменой твердых компонентов на полые керамические шарики, полученный продукт обрел новые свойства. Разработки в этом направлении начались в Национальном Аэрокосмическом Агентстве США (NASA). Предполагалось использовать жидкую керамическую изоляцию вместо керамических пластин, применяемых для тепловой изоляции (снижения температурных нагрузок на поверхность) космических кораблей серии «Шаттл». Полученная в результате экспериментальных исследований тепловая изоляция стала значительным скачком вперед в разработке жидких керамических теплоизоляционных материалов. Продукт обладал характеристиками, которых не было ранее. Единственная проблема состояла в том, что этот материал не выдерживал температуры более +120С и отслаивался от поверхности при температурах более +180С. Это не удовлетворяло условиям применения материала, задаваемым NASA, однако стало интересным для промышленности.
     Следующим шагом стала работа над улучшением связующих свойств материала, повышением его стойкости к высоким температурам. Исследования продолжались, продукт сменил множество названий: CERAMA-SEAL (1989), Ceramic-Cover (1992), Temp-Coat (1995).
     На каждом из этих этапов образовывались компании, использующие разработки космической отрасли, идущие по пути коммерциализации инновационных разработок ученых. Среди таких компаний ThermShield International Ltd (не путать с Thermo-Shield), Thermal Solutions Ltd, Pacific Rim Initiatives, Mascoat Products Inc, Ltd Capstone Manufacturing, LLC и некоторые другие.
    
В Россию в 1997 году из США были завезены образцы именно Temp-Coat. В апреле 1999 года копания - импортёр, Capstone Mfg, уведомила о смене названия с Тemp-Coat на Thermal-Coat. Смена названия была обусловлена изменениями оригинальной формулы продукта в ходе проводимых исследований и экспериментальных опытов.
      В 2000 году в России полностью сертифицируется продукт под названием Thermal-Coat. После успешного применения американского Thermal-Coat на рынке России появились аналогичные продукты отечественного производства.

ЗАО «Инновационные технологии»
420034, Казань, ул.Вахитова, д.6
т./ф.(843) 227-00-98, т.(843) 260-75-66, 250-75-60
, 227-07-12
www.re-therm.ru
www.areal-tc.narod.ru

вернуться на "Советы мастера"