Caratteristiche ed esempi dei materiali isolanti

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Philip Kelley

Il Materiali isolanti Sono quelli che riducono, resistono o impediscono completamente il passaggio di qualche tipo di energia come il calore o l'elettricità. Servono a proteggere gli esseri viventi, il cibo e altri oggetti dagli elementi e dalle loro condizioni; come la guaina in plastica dei cavi e le pareti o i soffitti delle case.

Per svolgere bene la loro funzione, questi materiali necessitano principalmente di una bassa conduttività termica che consenta loro di ridurre la trasmissione del calore. Devono inoltre avere un'elevata resistenza a temperature molto elevate che ne impediscano lo scioglimento..

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

Questa permeabilità non deve permettere il passaggio di vapore o umidità, in modo da evitare o ridurre al minimo la condensazione dei liquidi o la corrosione dei materiali. I migliori isolanti termici hanno una permeabilità molto bassa al vapore e all'umidità.

Il materiale isolante deve essere resistente all'acqua, ai solventi e ai prodotti chimici; deve essere durevole e non perdere la sua efficienza in breve tempo. Deve essere facile da installare, non infiammabile, non assorbe gli odori e non attira funghi o parassiti.

Indice articolo

  • 1 Esempi di isolanti termici
    • 1.1 1- Vetroresina
    • 1.2 2- Lana minerale
    • 1.3 3- Cellulosa
    • 1.4 4- Polistirolo
    • 1.5 5- Poliuretano
    • 1.6 6- Perlite
    • 1.7 7- Cork
    • 1.8 8- Fibra plastica
    • 1.9 9- Aerogel
    • 1.10 10- Vermiculite
    • 1.11 11- Polisocianurato
    • 1.12 12- Cotone
    • 1.13 13- Lana animale
    • 1.14 14- Paglia
    • 1.15 15- Canapa
  • 2 Esempi di isolanti elettrici
    • 2.1 1- Legno
    • 2.2 2- Gomma
    • 2.3 3- Ceramica
    • 2.4 4- Silicone
    • 2,5 5- Ossido di alluminio
  • 3 Esempi di isolanti acustici
    • 3.1 1- Piombo
    • 3.2 2- Acciaio
    • 3.3 3- Lana di roccia
    • 3.4 4- Elastomeri
  • 4 Come scorre il calore?
    • 4.1 Guida
    • 4.2 Convezione
    • 4.3 Radiazione
  • 5 Riferimenti

Esempi di isolanti termici

1- Fibra di vetro

È uno dei più utilizzati per il suo basso coefficiente di trasmissione termica e l'elevata resistenza. Funziona anche per isolare dalle correnti elettriche e acustiche. È realizzato tessendo sottili filamenti di polimeri di vetro per formare bastoncini, fogli o pannelli.

2- Lana minerale

Può essere prodotto da rocce basaltiche o da residui superficiali di metallo fuso. Viene utilizzato per la sua elevata resistenza al fuoco, ma si consiglia di abbinarlo ad altri materiali per ottenere una più efficiente protezione dal calore.

3- Cellulosa

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

È un materiale che può compattare abbastanza, il che riduce la presenza di ossigeno tra le sue particelle. Questa proprietà lo rende eccellente per ridurre al minimo i danni da incendio..

4- Polistirolo

È un materiale termoplastico molto leggero e impermeabile che è ottimo come isolante termico e acustico.

Viene utilizzato per realizzare blocchi o pannelli stampati in polietilene espanso. È infiammabile, quindi è consigliabile coprirlo con altri materiali ignifughi.

5- Poliuretano

È una schiuma isolante che contiene un gas nelle sue celle, che è di bassissima conducibilità e di grande resistenza termica. Può essere utilizzato sotto forma di spray liquido schiumoso, in blocchi di schiuma rigida o modellato in fogli o pannelli.

6- Perlite

È un tipo di roccia vulcanica inerte composta principalmente da silice e alluminio ma con alcune impurità che la fanno assorbire umidità.

Viene utilizzato in piccoli granuli per riempire spazi ristretti e buchi. È un buon isolante termico ma funziona solo se è asciutto. Il suo utilizzo è stato sempre più ridotto a causa della sua qualità velenosa.

7- Cork

È probabilmente il materiale isolante più antico sul mercato e l'isolante più utilizzato nell'industria della refrigerazione. È molto resistente alla compressione e difficile da bruciare. Può essere utilizzato solo a temperature inferiori a 65 ° C e tende ad assorbire l'umidità.

8- Fibra plastica

È composto principalmente da bottiglie di plastica in polietilene riciclate. Le fibre sono intrecciate in una forma a bastone simile alla fibra di vetro.

Questo isolante è lavorato con un ritardante in modo che non bruci così rapidamente, ma può sciogliersi se esposto alle fiamme.

9- Aerogel

Inizialmente era un materiale utilizzato dai progetti spaziali per rendere le piastrelle resistenti a circa 2000 ° F con un trasferimento di calore minimo..

Attualmente è disponibile sul mercato in fogli flessibili denominati Pyrogel XT. È uno degli isolanti industriali più efficienti al mondo.

10- Vermiculite

Come la perlite, è pericoloso per la salute. Viene utilizzato in piccoli granuli che vengono gettati tra altri materiali o per riempire buchi. È stato anche utilizzato per miscelare con cemento per creare un calcestruzzo più leggero e meno conduttore di calore..

11- Polisocianurato

Immagine recuperata da ArchiExpo.

È una plastica schiumosa termoindurente che contiene nelle sue celle un gas a bassa conducibilità e ad alta resistenza, privo di idroclorofluorocarburi. La schiuma liquida può essere adattata alle superfici richieste.

12- Cotone

Come isolante, è combinato con fibre di plastica e borato per renderlo resistente agli animali e ritardarne l'infiammazione.

13- lana animale

Inoltre è trattato con borato per resistere a parassiti, fuoco e muffe. Può trattenere grandi quantità di acqua, ma la sua esposizione prolungata e intermittente al liquido può dissolvere il borato..

14- Paglia

Utilizzato da oltre 150 anni sotto forma di balle per isolare dal calore stalle e case. Servono anche per assorbire il suono.

15- Canapa

Materiale comunemente usato per realizzare le corde, attualmente viene utilizzato come isolante come altre fibre vegetali simili come la paglia o la lana.

Esempi di isolanti elettrici

1- Legno

Il legno è un isolante elettrico ed è ancora comune vedere pali della luce in legno. Va però notato che non è isolante fintanto che il legno è asciutto, poiché l'acqua (e quindi l'umidità) sono conduttori di elettricità..

2- Gomma

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

3- Ceramica

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

4- Silicone

Questo materiale ampiamente utilizzato ha, tra le altre capacità, quella di isolare l'elettricità. Questo lo rende ideale per sigillare componenti elettronici e componenti di fissaggio..

5- Ossido di alluminio

Poiché è un materiale non conduttivo, l'ossido di alluminio è perfetto per realizzare isolanti elettrici o termici, tubi laser o anelli di tenuta..

Esempi di isolanti acustici

1- Piombo

È il materiale più utilizzato per l'isolamento acustico grazie al suo rapporto qualità-prezzo. La sua densità, rigidità o porosità sono alcuni dei suoi principali punti di forza.

2- Acciaio

L'acciaio fa rimbalzare il suono quando lo colpisce, rendendolo un isolante acustico molto potente. Le porte o i pannelli degli edifici nei bar e nei centri ricreativi sono generalmente realizzati in acciaio per mantenere l'isolamento dal suono interno o esterno..

3- Lana di roccia

È davvero un assorbitore acustico, ma funziona anche efficacemente per l'isolamento acustico. È un materiale robusto e ampiamente utilizzato in alcune strutture per essere esteticamente attraente.

4- Elastomeri

Materiale utilizzato per la costruzione delle case per la sua capacità di isolare il suono, mantenere il calore e prevenire la generazione di crepe o fessure. Ha un ciclo di vita elevato.

Come scorre il calore?

Il calore si sposterà sempre dalle zone calde a quelle fredde in cerca di equilibrio. Se l'interno di un serbatoio protetto da isolamento termico è più freddo dell'aria esterna, il serbatoio attirerà il calore esterno. Maggiore è la differenza di temperatura, più velocemente il calore fluirà nella zona fredda.

Guida

È il modo in cui l'energia si muove attraverso i materiali da molecola a molecola. Ciò richiede il contatto fisico tra le particelle e una certa differenza di temperatura; mettendo un cucchiaio in una tazza di caffè caldo, il calore viene condotto dal liquido al metallo e attraverso il manico alla mano.

Convezione

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

Radiazione

È la trasmissione di energia direttamente attraverso un mezzo completamente trasparente, riscaldando tutto il materiale solido sul suo percorso. Ciò accade, ad esempio, con la luce come la radiazione infrarossa (una lente d'ingrandimento) o con qualche tipo di onde elettromagnetiche.

Riferimenti

  1. Jessica Ring. Cosa sono gli isolanti? Recuperato da sciencing.com.
  2. Archivio dei documenti societari della FAO. Materiali per isolamento termico, caratteristiche tecniche e criteri di selezione. Dipartimento della pesca e dell'acquacoltura. Recuperato da fao.org.
  3. Giacche ThermaXX (2011). 5 materiali isolanti termici più comuni. Recupero da thermaxxjackets.com.
  4. gov. Materiali isolanti. Dipartimento dell'Energia degli Stati Uniti - Ufficio per l'efficienza energetica e le energie rinnovabili. Estratto da energy.gov.
  5. Loise Kinyanjui. Le proprietà degli isolanti. Scienza. Recuperato da sciencing.com.
  6. Materiali isolanti e loro proprietà termiche. Recupero da greenspec.co.uk.
  7. Materiali di isolamento termico. Riviste di connessione. Recuperato da build.com.au.

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