Cách nhiệt là một trong những tiêu chí hàng đầu của nhiều ngành công nghiệp hay trong dân dụng. Ví dụ như các hệ thống đường ống dẫn khí, vách ngăn trong các công trình, mái tôn lợp nhà xưởng… Có nhiều loại vật liệu cách nhiệt và ứng dụng cụ thể của chúng cũng khác nhau. Trong bài viết này, cùng tìm hiểu những loại vật liệu cách nhiệt hiệu quả nhất hiện nay.
Vật liệu cách nhiệt là gì?
Vật liệu cách nhiệt là những vật liệu có hệ số dẫn nhiệt nhỏ hoặc không dẫn nhiệt. Hệ số của các vật liệu này ≤ 0.157w/m.oC được xem là vật liệu cách nhiệt.
Có thể bạn quan tâm:
- Gas lạnh là gì? Gas lạnh bao gồm có mấy loại là tất cả?
- Sự khác nhau giữa Điện lạnh và Điện dân dụng như thế nào?
- Máy nén khí là gì? Phân loại máy nén khí và thông tin khác
Những vật tư điện lạnh này được sử dụng để ngăn chặn và giảm tải tối đa sự truyền nhiệt giữa 2 hay nhiều vật liệu với nhau trong các công trình xây dựng, các ngành công nghiệp và trong dân dụng.
Công thức tính độ cách nhiệt của vật liệu là:
R = T/ ʎ
Trong đó:
- R: mức độ cách nhiệt của vật liệu
- T: độ dày của vật liệu
- ʎ: Chỉ số dẫn nhiệt của vật liệu
Các yếu tố phân loại vật liệu cách nhiệt
Có nhiều vật liệu cách nhiệt, người ta thường phân loại chúng theo nhóm để dễ lựa chọn theo mục đích và nhu cầu sử dụng.
| Tiêu chí phân loại | Đặc điểm |
| Theo cấu tạo | Dựa vào thành phần cấu tạo của vật liệu:● Sợi rỗng (bông thủy tinh)
● Hạt rỗng (hạt vermiculite, hạt sovelit…) ● Tổ ong (dẻo xốp, bê-tông dạng tổ ong…) |
| Theo thể tích | ● Siêu nhẹ (mác 15 đến mác dưới 100)● Nhẹ (mác từ 125 – 350)
● Nặng (mác từ 400) |
| Theo nguyên vật liệu | Có 2 nhóm:● Hữu cơ
● Vô cơ |
| Theo hình dạng | Dựa vào hình dạng vật liệu:● Dạng khối
● Dạng cuộn ● Dạng dây |
| Theo mức độ chịu nén | Hay còn gọi là phân loại theo độ cứng, chia thành 3 nhóm:● Mềm: Mức độ lún khi bị ép < 30%
● Hơi cứng (bán cứng): Mức độ lún khi bị ép từ 6 – 30% ● Cứng: Mức độ lún khi bị ép < 6% |
| Theo mức độ dẫn nhiệt | Có 3 nhóm:● Dẫn nhiệt kém
● Dẫn nhiệt trung bình ● Dẫn nhiệt cao |
Tại sao cần dùng vật liệu cách nhiệt
Vật liệu được sử dụng rộng rãi trong các công trình nhà ở, công trình công cộng như trường học, bệnh viện hay nhà máy và các khu công nghiệp. Ngoài ra, chúng còn là bộ phận cần thiết cho một số sản phẩm chuyên dụng.
- Chống nóng từ môi trường bên ngoài đến không gian bên trong, khu vực hoạt động của con người.
- Ngăn chặn bức xạ nhiệt, tia UV có hại với làn da và sức khỏe
- Chống tiếng ồn
- Tiết kiệm chi phí (các hóa đơn về điện năng tiêu thụ hộ gia đình hoặc công nghiệp)
- Cách nhiệt giữa 2 điểm, 2 môi trường của bộ phận máy móc, chi tiết (cơ khí, giao thông vận tải)
- Giảm sự thất thoát nhiệt độ của môi trường bên trong ra ngoài.
- Vật liệu thân thiện với môi trường
Top 10 vật liệu cách nhiệt phổ biến và ứng dụng
Bông thủy tinh
Được phát minh từ những năm 1933 bởi kỹ sư và nhà phát minh tài ba Games Slayter (Mỹ). Bông thủy tinh được làm từ sợi thủy tinh, cấu tạo bởi Aluminum, Oxit kim loại và Silicat canxi…, bông thủy tinh có ưu điểm cao về khả năng cách nhiệt lên đến 97% và có thể chịu được nhiệt độ cao đến 350oC, cách điện, chống ồn cũng khá tốt. Ngoài ra, vật liệu này còn đàn hồi tốt, bề mặt mềm mịn, dễ chịu. Đặc biệt, nó không phải là vật liệu dễ cháy nên đảm bảo hạn chế vấn đề về nguy cơ hỏa hoạn.
Trong bông thủy tinh cách nhiệt cũng không chứa chất Amiang (là hợp chất gây ung thư phổi) nên khá an toàn khi sử dụng.
Ứng dụng: Bông thủy tinh được sử dụng nhiều trong các hệ thống điều hòa khí, thông gió, hệ thống bảo ôn và cách nhiệt kho lạnh.
Đối với nhà ở, nhà máy, chuồng trại, kho bãi…, chúng được sử dụng để chống nóng. Đối với những công trình và tụ điểm giải trí như quán karaoke, phòng trà, bar, beer club, người ta dùng bông thủy tinh ngoài mục đích cách nhiệt, còn để cách âm khá tốt.
Bông gốm Ceramic
Ngoài khả năng cách nhiệt, bông gốm còn chịu lửa, rất ổn định khi tiếp xúc với các hóa chất, trừ dung dịch kiềm mạnh và một vài loại axit). Nó có cấu tạo dạng sợi sa thạch của silic hay còn có tên là Alumino Silic đioxit, tiếp xúc lửa với nhiệt độ lên đến 1800oC.
Ứng dụng: cách nhiệt cửa của các lò nung, nồi hơi, ống dẫn nhiệt, ứng dụng về chống cháy cho các ngành công nghiệp hoặc công trình xây dựng.
Bông khoáng Rockwool
Bông khoáng được làm từ đá, quặng sau nó nung chảy và quay ly tâm thành sợi. Khả năng chịu được nhiệt độ của vật liệu lên đến 850oC.
Vật liệu được dùng để cách nhiệt, cách âm và chống cháy, không bị mục rữa và phản ứng vi sinh học. Thành phần của bông khoáng cũng không chứa amiang và các hợp chất gây hại khác.
Ứng dụng: Vật liệu cách nhiệt bông khoáng được sử dụng trong các hệ thống bảo ôn công nghiệp và công trình xây dựng, nhà tiền chế, nhà xưởng…các đường ống dẫn nhiệt. Đối với ưu điểm cách âm, bông khoáng ứng dụng phổ biến trong xây dựng các phòng thu âm, rạp chiếu phim, hội trường, bar…
Bông Polyester
Vật liệu có khả năng cách nhiệt tốt, không bắt lửa nên được dùng trong những ứng dụng chống cháy. Chúng không mùi, không gây ra bụi li ti và an toàn với sức khỏe con người.
Ứng dụng: trong công trình xây dựng nhà ở, tòa nhà, chung cư, trong các ống gió bảo ôn của hệ thống dẫn khí nóng, lạnh…
Có thể bạn quan tâm:
- Tivi 55 inch – Tivi có nhiều tính năng công nghệ hiện đại
- Nồi cơm điện mini và những hãng nồi cơm điện tốt nhất
Tấm cách nhiệt XPS
Vật liệu có độ dày từ 15mm – 18mm có khả năng cách nhiệt, cách âm tốt cũng như giúp giảm chi phí về điện năng. Nó cũng được xem là loại vật liệu cách nhiệt có độ bền cao, chống ẩm khá tốt và đặc biệt, khả năng cách nhiệt vẫn duy trì tốt > 80% sau khoảng thời gian 50 năm sử dụng.
Ứng dụng: Lót trần nhà, lót sàn dân dụng hoặc trong công nghiệp kho lạnh.
Sơn cách nhiệt
Khác với những vật liệu khác là dạng rắn, sơn cách nhiệt thuộc dạng lỏng. Sơn có thành phần phản quang, cấu trúc của tinh thể theo dạng lớp, tầng và có khoảng trống giữa chúng. Chính điều này tạo nên khả năng cách nhiệt, phản quang, làm giảm nhiệt độ trong nhà, tiết kiệm chi phí điện năng, chống ẩm mốc, rêu mốc, chống rỉ sét…
Ứng dụng: sơn lên mái tôn của công trình nhà ở và các công trình xây dựng khác.
Túi khí cách nhiệt
Túi khí cách nhiệt là một tấm bằng nhựa Polyethylene có các túi khí liên kết với nhau. Bề mặt là màng nhôm giúp cách điện, cách âm và ngăn bức xạ nhiệt. Vật liệu đẹp, nhẹ, an toàn với sức khỏe và không bị thấm nước nên không thay đổi khả năng cách điện.
Ứng dụng: làm bao bì đóng gói thực phẩm, đồ hộp hay các đồ điện tử.
Tôn PU cách nhiệt
Tôn PU hiện nay được sử dụng khá phổ biến để lợp mái cho nhà ở, nhà xưởng, chúng có tác dụng ngăn chặn tia UV, phản xạ lại các tia bức xạ nhiệt từ mặt trời, chống và ngăn ngừa cái nóng tác động từ môi trường bên ngoài vào ngôi nhà.
Ngoài ra, tôn PU cách nhiệt còn có khả năng chống ồn, độ bền cao, giúp phần mái cứng cáp vững chắc dưới tác động của thời tiết.
Ứng dụng: Lợp tôn mái nhà và các loại mái của công trình khác.
Tấm xi măng cách nhiệt
Có 2 loại tấm xi măng cách nhiệt được phân loại dựa cào thành phần cấu tạo: sợi xenlulo hay từ dăm gỗ. Ngoài khả năng chịu nhiệt tốt, chúng còn giúp làm tăng cường sự cứng cáp cho vách, trần hay sàn nhà, chống cháy tốt và không bị hư do mối mọt.
Ứng dụng: tấm vách, trần hoặc sàn nhà, vách ngăn…
Panel inox cách nhiệt
Vật liệu có cấu tạo gồm 3 lớp, trong đó 2 lớp ngoài cùng là inox 304 hoặc 201, lớp giữa là PU cách nhiệt. Độ dày của panel inox cách nhiệt đa dạng từ 50mm – 200mm tối ưu khả năng cách nhiệt mà độ bền và khả năng chống oxy hóa bề mặt tốt.
Ứng dụng: Trần nhà, vách tường bảo ôn của các kho lạnh, tủ làm mát hay tủ sấy, máy sấy của nhà máy thực phẩm.
Hy vọng qua bài viết này, bạn đọc đã biết được top những vật liệu cách nhiệt hiệu quả nhất và được ứng dụng rộng rãi hiện nay.
