Os materiais isolantes são materiais que reduzem, resistir ou impedir completamente a passagem de qualquer tipo de energia na forma de calor ou electricidade.
Eles servem para proteger os seres vivos, alimentos e outros objetos dos elementos e de suas condições; como o revestimento plástico de cabos e paredes ou telhados de casas.As informações neste artigo se concentrarão apenas em materiais para proteção térmica.
Características dos isoladores térmicos
Para cumprir bem sua função, esses materiais precisam principalmente de uma baixa condutividade térmica que permita reduzir a transmissão de calor. Eles também devem ter uma alta resistência a temperaturas muito altas que os impedem de derreter.
A permeabilidade ao ar também é uma propriedade muito importante dos isoladores térmicos. Eles devem ser materiais onde o ar possa fluir através de seus poros. Bons isolantes térmicos têm uma alta permeabilidade ao ar , uma vez que essa é uma substância isolante.
Essa permeabilidade não deve permitir a passagem de vapor ou umidade, de modo a evitar ou minimizar a condensação de líquidos ou a corrosão dos materiais. Os melhores isoladores térmicos têm permeabilidade muito baixa ao vapor e à umidade.
O material isolante deve ser resistente à água, solventes e produtos químicos; Deve ser durável e não perder sua eficiência em pouco tempo. Deve ser fácil de instalar, não inflamável, não absorver odores e não atrair fungos ou vermes.
15 exemplos de isoladores térmicos
1- Fibra de vidro
É um dos mais utilizados por seu baixo coeficiente de transmissão térmica e alta resistência. Também funciona para isolar correntes elétricas e sonoras. É feito tecendo filamentos finos de polímeros de vidro para formar bastões, folhas ou painéis.
2- Lã mineral
Pode ser fabricado a partir de rochas de basalto ou a partir do resíduo da superfície de metal fundido. É usado por sua alta resistência ao fogo, mas é aconselhável combiná-lo com outros materiais para obter uma proteção térmica mais eficiente.
3- Celulose
É um dos materiais isolantes mais ecológicos do mercado. É fabricado a partir da reciclagem de vários produtos de papel.
É um material que pode ser muito compactado, o que diminui a presença de oxigênio entre suas partículas. Essa propriedade o torna excelente para minimizar os danos por incêndio.
4- Poliestireno
É um material termoplástico muito leve e resistente à água, muito bom como isolante de som e temperatura.
É usado para fazer blocos ou placas de espuma de polietileno moldado, conforme necessário. Como é inflamável, é aconselhável cobri-lo com outros materiais à prova de fogo.
5- Poliuretano
É uma espuma isolante que contém um gás em suas células, que é de condutividade muito baixa e alta resistência térmica. Pode ser usado na forma de líquido espumoso para pulverizar, em blocos rígidos de espuma ou moldado em folhas ou painéis.
6- Perlita
É um tipo de rocha vulcânica inerte composta principalmente de sílica e alumínio, mas com algumas impurezas que o fazem absorver a umidade.
É utilizado em pequenos grânulos para preencher espaços apertados e buracos. É um bom isolante térmico, mas funciona apenas se estiver seco. Seu uso foi cada vez mais reduzido por sua qualidade venenosa.
7- Cortiça
É provavelmente o material isolante mais antigo do mercado e o isolador mais utilizado na indústria de refrigeração. É muito resistente à compressão e difícil de queimar. Só pode ser utilizado abaixo de 65 ° C e tende a absorver a umidade.
8- Fibra plástica
É fabricado principalmente a partir de garrafas plásticas de polietileno reciclado. As fibras são tecidas na forma de uma bengala semelhante à fibra de vidro.
Este isolador é trabalhado com um retardador para não queimar tão rápido, mas pode derreter quando exposto a chamas.
9- Aerogel
Inicialmente, era um material usado por projetos espaciais para produzir cerâmica resistente a aproximadamente 2000 ° F com muito pouca transferência de calor.
Atualmente, está disponível no mercado em chapas flexíveis denominadas Pyrogel XT. É um dos isoladores industriais mais eficientes do mundo.
10- Vermiculita
Como perlita, é perigoso para a saúde. É utilizado em pequenos grânulos que são lançados entre outros materiais ou para preencher orifícios. Também costumava ser misturado com cimento para criar um concreto mais leve e menos condutor.
11- Polissocianurato
É um plástico espumoso termoendurecido que contém em suas células um gás de baixa condutividade e alta resistência, livre de hidroclorofluorocarbonetos. A espuma líquida pode se adaptar às superfícies necessárias.
12- Algodão
Como isolante, é combinado com fibras plásticas e borato para torná-lo resistente aos animais e retardar sua inflamação.
13- Lã animal
Também é tratado com borato para resistir a vermes, fogo e mofo. Pode suportar quantidades suficientes de água, mas sua exposição prolongada e intermitente ao líquido pode dissolver o borato.
14- Palha
Usado por mais de 150 anos na forma de fardos para isolar celeiros e casas do calor. Eles também servem para absorver o som.
15- Cânhamo
Atualmente, o material usado para fazer cordas, o mesmo que outras fibras vegetais semelhantes, como palha ou lã, é usado atualmente como isolamento.
Como o calor flui?
O calor sempre passará de áreas quentes para áreas frias, procurando equilíbrio. Se o interior de um tanque protegido por isoladores térmicos for mais frio que o ar externo, o tanque atrairá o calor externo. Embora exista mais diferença de temperatura, o calor fluirá mais rapidamente para a área fria.
Condução
É a maneira pela qual a energia se move através dos materiais de molécula para molécula. Isso requer contato físico entre as partículas e uma certa diferença de temperatura; Ao colocar uma colher em uma xícara de café quente, o calor é conduzido do líquido para o metal e pelo cabo da mão.
Convecção
É assim que líquidos e gases transportam calor quando se deslocam de um lugar para outro. Esta é a razão pela qual o ar mais leve e quente procura subir, e o ar frio e denso tende a buscar o nível do solo.
Radiação
É a transmissão de energia diretamente através de um meio completamente transparente, aquecendo todo o material sólido em seu caminho. Isso ocorre, por exemplo, com luz como radiação infravermelha (uma lupa) ou com algum tipo de ondas eletromagnéticas .
Referências
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- Repositório de Documentos Corporativos da FAO. Materiais de isolamento térmico, características técnicas e critérios de seleção. Departamento de Pesca e Aquicultura. Recuperado de fao.org.
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