Izolační materiál

materiál pro oddělení dvou prostředí
Tento článek pojednává o tepelné izolaci. Možná hledáte: Elektrický izolant – materiál, který nevede elektrický proud.

Pojem izolační materiál vznikl v době, kdy lidé pochopili, že je potřeba oddělit od sebe určité dvě látky tak, aby z prostoru, kde je uzavřená jedna z těchto dvou látek, neunikala a nemísila se tak s látkou druhou. Za dvě látky, které takto mají být od sebe odděleny, lze považovat například vodu a vzduch, páru a vzduch, vodu a naftu, ale třeba i teplý vzduch a studený vzduch. Prvními izolačními materiály byly zvířecí kožešiny, kterými se lidé chránili proti chladu, dále mech, tráva a listí. Izolační materiály i způsoby jejich použití se vyvíjely. Nejobvyklejšími oblastmi použití jsou dnes stavebnictví a strojírenství, přičemž jednotlivé materiály se mohou lišit podle konkrétní aplikace.

Druhy izolačních materiálů

editovat

Minerální vata

editovat

Minerální vata nebo také minerální vlna je izolace vyrobená z vláken minerálního původu. Používá se zejména k tepelné, protipožární a zvukové izolaci ve stavebnictví. Součinitel tepelné vodivosti je velmi vysoký, činí λ = 0,032 až 0,045 W/(mK). Minerální izolace se dělí na skelnou a kamennou podle hlavních surovin, ze kterých se vyrábí.

Tyto izolační materiály se nabízejí zejména jako EPS (expandovaný polystyren), jehož součinitel tepelné vodivosti se pohybuje od λ = 0,037 do 0,039 W/(mK), dále jako XPS (extrudovaný polystyren), jehož součinitel tepelné vodivosti dosahuje λ = 0,03 až 0,04 W/mK a jako PUR (polyuretanová pěna) například v podobě desek. V takovém případě je součinitel tepelné vodivosti v závislosti na složení kompozitu λ = 0,022–0,075 W/(mK). Pěnové izolační materiály mají širokou paletu využití zejména ve stavebnictví.

Dřevěná vláknina a dřevotříska

editovat

Dřevěná vláknina se získává z rozdrceného mladého smrkového nebo borovicového dřeva nebo z dřevních zbytků, které se buď za sucha či za mokra lisují většinou do tvaru desek. Pro zvýšení odolnosti proti vlhkosti se v obou případech přidávají do směsi voduodpuzující prostředky, například živice či latex. Součinitel tepelné vodivosti dřevovláknitých desek se pohybuje od λ = 0,045 do 0,06 W/(mK). Dřevotřískové desky se vyrábějí ze zbytků smrkového nebo jedlového dřeva, kdy se nejprve ze zbaví prachu a po slepení například hliněnou mazaninou je lze použít jako izolační materiál u dřevěných staveb. Jak dřevotřískové, tak i dřevovláknité desky mají vysokou schopnost přijímat vlhkost, avšak neztrácejí přitom izolační účinky.[1]

Vakuová izolace

editovat

Vakuové izolační panely se vyrábějí z porézního materiálu, většinou nanometrických shluků pyrogenního oxidu křemičitého (SiO2), z jehož pórů se následně odčerpá vzduch za pomoci vzduchotěsného a mechanicky tuhého obalu – fólie vyrobené z PVC a pokovené hliníkem, tedy materiálem s vysokou termoreflexí a téměř nulovou emisivitou. Tato fólie umožní úplné a trvalé odčerpání vzduchu z výplně SiO2, dále sdílení tepla vedením a prouděním, trvalé a téměř úplné odstínění sálavé složky sdílení tepla a konečně i bezporuchovou manipulaci s panely při výstavbě. Hodnoty součinitele tepelné vodivosti λ u vakuových izolačních panelů dosahují hodnot nižších než 0,004 W/(mK).[2]

Aerogel

editovat

Aerogely jsou vysokoporézní pevné látky s nanostrukturou, u kterých vzduchové póry představují více než 99,9 % jejich objemu. Nejčastěji jde o materiály na bázi silikátu, uhlíku či oxidů kovů. Jejich využití ve stavebnictví je poměrně široké. Původně sloužily zejména jako transparentní izolace, v současnosti se používají i jako vnitřní izolace se součinitelem tepelné vodivosti λ = 0,013 až 0,020 W/(mK).

Termoreflexní izolační fólie

editovat

Termoreflexní izolace je typicky složena z velmi tenké hliníkové fólie a z HDPE či LDPE bublinové fólie o dostatečné tloušťce několik milimetrů. Běžně se však používají fólie složené z více vrstev, kdy se hliníková fólie pravidelně střídá s bublinovou, která realizuje vzduchovou mezeru. Hliníková vrstva s téměř stoprocentní čistotou hliníku slouží jako termoreflexní vrstva na povrchu izolace a je schopná odrážet až 96 % na ni dopadajícího tepelného záření.[3] Mezi hliníkovými vrstvami musí být dostatečný odstup, který umožní vznik teplotního plata (místo s až nulovým teplotním gradientem), který „vynuluje“ prostup tepla vedením a prouděním. Možnosti využití těchto fólií je široké, aplikuje se při zateplování konstrukcí, stropů, podlah, střech či sportovních hal a své využití nalezne i ve speciálních průmyslových aplikacích.

Tyto nátěry na bázi duté keramiky, skla či polymerních a jiných mikrokuliček tvoří po zaschnutí ultratenký polymerový povlak s nízkou tepelnou vodivostí a vysokou hydroizolací a antikorozní ochranou. Přestup tepla je obvykle kombinací vedení tepla, konvekce tepla a sálání tepla. Nátěry jsou určené pro tepelnou izolaci, hydroizolaci, ochranu proti korozi tepelných a inženýrských sítí, technologických potrubí, tepelných energetických a kapacitních zařízení a pro zateplování i ochranu fasád a interiérů stavebních konstrukcí, bytových a průmyslových objektů. Ve stavebnicví fungují ideálně ve spojení s dalšími typy izolačních materiálů, které zadrží zbytkové teplo, které z objektu uniká.[4]

Materiály používané ve stavebnictví

editovat

Ve stavebnictví se používají zejména:

Materiály používané ve strojírenství

editovat

Ve strojírenství se používají zejména:

Související články

editovat

Externí odkazy

editovat

Reference

editovat
  1. ZWIAUER, Katharina, Dr., Druhy izolačních materiálů, Verein e-genius, 2015 www.e-genius.at/cz
  2. HEJHÁLEK, Jiří, RNDr., https://www.stavebnictvi3000.cz/clanky/tepelna-izolace-velky-prehled
  3. HOLEČEK Dominik, Bc., Studium užitných vlastností termoreflexních izolací pro stavebnictví, Diplomová práce, 2019, FS VUT
  4. OLIBJONOVICH, Tojiboyev Boburjon, Liquid composite thermal insulation coatings and methods for determining their thermal conductivity, International Journal of Advance Scientific Research, 2022, Volume 02, Issue 03, str. 43