लचीला एयरगेल कपड़े

नैनोस्केल थर्मल प्रबंधन तंत्र

सामग्री एक सिलिका (Sio₂) Airgel कोर पर आधारित है, जिसमें 90% से अधिक पोरसिटी और 10 से 200 नैनोमीटर तक एक छिद्र आकार वितरण होता है। यह नैनोस्ट्रक्चर तीन तंत्रों के माध्यम से गर्मी हस्तांतरण को रोकता है:
ठोस - राज्य चालन: एयरगेल के यातनापूर्ण पथ और कम घनत्व (<0.2 g/cm³) significantly reduce solid thermal conductivity;
गैस चालन: हवा के अणुओं के औसत मुक्त पथ (लगभग 70 नैनोमीटर) की तुलना में छोटा आकार प्रभावी रूप से वायु संवहन को सीमित करता है;
विकिरण अवरुद्ध: बहु - स्तरित झरझरा इंटरफ़ेस फैलाना प्रतिबिंब के माध्यम से अवरक्त विकिरण को दर्शाता है। उदाहरण के लिए, सतह पर चांदी के नैनोकणों को स्पटर करने के बाद, 7-14μm बैंड में अवरक्त उत्सर्जन को 0.1 से कम किया जा सकता है।

फाइबर सुदृढीकरण (जैसे ग्लास फाइबर और थर्माप्लास्टिक पॉलीयूरेथेन (टीपीयू) के माध्यम से, सामग्री कठोरता और लचीलेपन का संतुलन प्राप्त करती है:
तन्यता ताकत: TPU - लेपित एयरगेल फाइबर एक 500g एकल - फिलामेंट लोड और 1000%का तन्य तनाव का सामना कर सकते हैं;
रेडियल लोच: बैक्टीरियल सेल्यूलोज - आधारित एयरगेल फाइबर 90% से संपीड़ित होने के बाद रिबाउंड कर सकते हैं, 50 चक्रों के बाद केवल 12% स्थायी विरूपण के साथ;
थकान प्रतिरोध: बुना हुआ कपड़ा 10,000 खिंचाव - रिलीज चक्रों के बाद थर्मल चालकता में कोई महत्वपूर्ण परिवर्तन नहीं प्रदर्शित करता है।

 

गर्मजोशी, मोटाई और स्थायित्व के संदर्भ में लचीले एयरगेल कपड़े से बने बाहरी कपड़ों के क्या फायदे हैं? इसे पहनते समय क्या सावधानी बरती जानी चाहिए?

बाहरी कपड़ों के अनुप्रयोगों में, इसके फायदे "लपट, पतलेपन और दक्षता" और "स्थायित्व और स्थिरता" पर ध्यान केंद्रित करते हैं:

गर्मी और मोटाई: एक 1.29 मिमी मोटी एयरगेल कपड़े मानव शरीर के तापमान को - 20 डिग्री वातावरण में 5.7 डिग्री तक बढ़ा सकते हैं। तुलनीय गर्मी के एक डाउन जैकेट की केवल एक-पांचवें मोटाई पर, यह पारंपरिक, भारी थर्मल इन्सुलेशन के कारण आंदोलन के प्रतिबंध को समाप्त करता है।

Durability: Fabrics coated with TPU or reinforced with glass fiber retain >20 washes के बाद उनकी गर्मी का 90% और 10,000 खिंचाव - रिलीज चक्रों के बाद थर्मल चालकता में कोई महत्वपूर्ण परिवर्तन नहीं प्रदर्शित करता है (ISO 844 संपीड़न परीक्षण मानक, 10% विरूपण पर 20.7kpa से अधिक या उससे अधिक संपीड़ित शक्ति)।

व्यावहारिक सावधानियां: तेज वस्तुओं के साथ एयरगेल फाइबर परत को खरोंचने से बचें (यह नैनोपोर संरचना को नुकसान पहुंचा सकता है)। इन्सुलेशन प्रभाव पर एयरफ्लो के मामूली प्रभाव को कम करने के लिए विंडप्रूफ कपड़े की बाहरी परत के साथ इसका उपयोग करने की सिफारिश की जाती है।

एयरगेल कपड़े को फाइबर सुदृढीकरण (जैसे कि टीपीयू या ग्लास फाइबर) की आवश्यकता होती है?

विभिन्न सुदृढीकरण सामग्री से जुड़े प्रदर्शन अंतर क्या हैं? Airgel में स्वाभाविक रूप से कम यांत्रिक शक्ति (आसानी से भंगुर और खराब तन्यता) होती है, इसलिए फाइबर सुदृढीकरण "लचीली प्रयोज्य" प्राप्त करने के लिए महत्वपूर्ण है। एक कोर - शेल स्ट्रक्चर (आंतरिक परत एयरगेल, बाहरी परत सुदृढीकरण) या फाड़ना के माध्यम से, 0.026 w/(m ・ k) की कम थर्मल चालकता को बनाए रखते हुए यांत्रिक गुणों में काफी सुधार किया जा सकता है। विभिन्न सुदृढीकरण सामग्रियों के बीच प्रदर्शन का अंतर निम्नानुसार है: टीपीयू (थर्माप्लास्टिक पॉलीयुरेथेन): "उच्च लोच और पहनने की क्षमता पर जोर देते हुए," प्रबलित एयरगेल फाइबर 1000% तक के तन्य तनाव को प्राप्त कर सकता है और 500G के एक एकल - फिलामेंट लोड का सामना कर सकता है, जो कि लचीलेपन के लिए आवश्यक है। ग्लास फाइबर: "उच्च शक्ति और उच्च तापमान प्रतिरोध" पर जोर देते हुए, एक चार - परत फाड़ना (जैसे LTTL संरचना) तीन बार संपीड़ित शक्ति बढ़ा सकता है, तापमान सीमा को 600 डिग्री (मानक प्रकार) तक बढ़ा सकता है, जिससे यह औद्योगिक पाइपलाइन इन्सुलेशन और एयरोस्पेस इन्सुलेशन जैसे अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त है। बैक्टीरियल सेल्यूलोज: "उच्च लचीलापन और बायोकंपैटिबिलिटी" पर जोर देते हुए, प्रबलित सामग्री अभी भी 90% से संपीड़ित होने के बाद रिबाउंड कर सकती है, और केवल 50 चक्रों के बाद 12% स्थायी विरूपण प्रदर्शित करती है। इसका उपयोग मेडिकल घाव ड्रेसिंग और अन्य क्षेत्रों में किया जा सकता है।

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