Forscher des Oak Ridge National Laboratory demonstrierten ein Verfahren zur Herstellung eines feuchtigkeitsbeständigen, leichten Wärmedämmmaterials unter Verwendung von hohlen Silikapartikeln oder HSPs. Ihre Studie wurde veröffentlicht inRSC-Fortschritte.
Wärmedämmstoffe isolieren Kühlschränke, Gebäudehüllen, Energiespeicher, Brennstoffzellen, Wärmetauscher und Blockheizkraftwerke. Diese Materialien, die üblicherweise aus Glasfaser, Mineralwolle oder Polystyrol hergestellt werden, erfordern auch dicke Schichten, die viel Platz in Gebäudeausrüstung und -hüllen einnehmen, was wiederum die Energieeffizienz senkt.
HSPs bieten eine Alternative, aber ihre Größe im Nanomikrometerbereich und ihre pulverförmige Struktur machen sie auch anfälliger für Feuchtigkeit, schwierig zu transportieren und unsauber in der Anwendung.
In einer Studie stellten Forscher einen Wärmedämmverbundstoff her, indem sie Zellulosefasern und HSPs in Wasser mischten, die Mischung dann in Formen gossen und das Wasser durch eine Gefriertrocknungstechnik entfernten.
„Wir haben gezeigt, dass unser Verbundwerkstoff sehr stabil gegenüber Feuchtigkeit ist“, sagte Diana Hun vom ORNL. „Damit wird das seit langem bestehende Problem der Verwendung von HSPs als thermische Materialien angegangen.“
Jaswinder Sharma et al, Ein leichter, wärmeisolierender und feuchtigkeitsstabiler Verbundstoff aus hohlen Silikapartikeln, RSC-Fortschritte (2022). DOI: 10.1039/D2RA01561G