.jpg "Xu hướng công nghệ trong sản xuất vật liệu xây dựng")
Gửi bình luận
Nhờ vào những đặc tính độc đáo như khối lượng riêng thấp, độ rỗng lớn (chứa đến hơn 80% là không khí), diện tích bề mặt lớn, độ bền cơ học cao, độ dẫn nhiệt thấp và khả năng hấp thụ âm thanh tốt, aerogel composite có tiềm năng ứng dụng trong các lĩnh vực như vật liệu cách nhiệt, vật liệu cách âm, thay thế vật liệu xây dựng hiện tại trong vấn đề cách nhiệt cho các tòa nhà…
Nhóm nghiên cứu đã tạo được vật liệu aerogel từ silica trích ly từ tro bay có diện tích bề mặt riêng 293,947m2/g, thể tích lỗ xốp 0,30 - 0,032cm3/g, kích thước lỗ rỗng 1,20 - 1,21nm. Ưu điểm của vật liệu tro bay aerogel sử dụng trực tiếp nguyên liệu tro bay so với silica aerogel truyền thống (dựa trên silica trích ly từ tro bay) là độ bền cơ học được cải thiện và tính nguyên vẹn hình dạng của khối vật liệu xuyên suốt quá trình tổng hợp.
Về tính chất vật lý và cơ tính, sử dụng phương pháp mới phối trộn tro bay với PVA/CMC tạo ra aerogel có tính siêu nhẹ, chịu nén tốt gấp 3 lần aerogel từ bã mía (88 kPa), gấp 1,5 lần silica-cellulose aerogel (169 kPa). Do đó, khối vật liệu có thể được sử dụng ngay mà không cần thêm quá trình trung gian phối trộn silica aerogel với các thành phần khác.
Vật liệu aerogel composite ứng dụng cách nhiệt và cách âm cũng được tổng hợp thành công từ tro bay và sợi rPET với cấu trúc rỗng xốp, khối lượng riêng cực thấp (0,026 – 0,062 g/cm3), độ rỗng cao (96,59 – 98,42%); thể hiện đặc tính cách nhiệt nổi bật với độ dẫn nhiệt cực thấp (0,034-0,039 W/mK), độ bền cơ học (3,98 – 20,61 kPa) và hệ số hấp thụ âm thành từ 0,40 đến 1,0 trong khoảng tần số từ 1.400 đến 6.000 Hz. Tấm tro bay aerogel composite có tính chất cách nhiệt đồng đều ở mọi điểm trên tấm với độ dẫn nhiệt trung bình là 0,036 W/mK.
PGS.TS Lê Thị Kim Phụng cho biết, công nghệ sản xuất aerogel composite từ tro bay được nghiên cứu trên cơ sở sử dụng ít hóa chất độc hại, không phát thải ra ngoài môi trường và chuyển hóa hoàn toàn tro bay thành aerogel composite. Quy trình đã được nghiên cứu ở quy mô phòng thí nghiệm và quy mô pilot để đánh giá mức độ khả thi trong sản xuất công nghiệp. Qua đó, nhóm nghiên cứu nắm vững và làm chủ được công nghệ sản xuất aerogel composite, thiết kế được quy trình sản xuất aerogel composite ở quy mô công nghiệp và sẵn sàng chuyển giao cho các doanh nghiệp trong nước.
So với công nghệ tổng hợp aerogel từ tro bay trên thế giới, công nghệ trong nghiên cứu này có nhiều điểm ưu việt như sản phẩm tạo thành có cấu trúc vững chắc hơn khi được gia cố bởi mạng lưới sợi polyethylene terephthalate (rPET) tái chế; quy trình tổng hợp ít sử dụng hóa chất, chỉ sử dụng xanthan gum tạo liên kết giữa các hạt tro bay và mạng lưới sợi rPET; không phát thải dung môi hay khí thải ra ngoài môi trường.
Kết quả tính toán về hiệu quả kinh tế với việc sử dụng năng lượng Mặt trời nhằm tiết kiệm chi phí vận hành cho thấy, tro bay aerogel composite có giá thành sản xuất rất thấp, chỉ khoảng 59.000 đồng/m2.
