بهبود خواص گرمایی و فداشوندگی عایق های فراسبک کامپوزیتی سیلیکون-چوب پنبه با استفاده از ایروژل نووالاک

عایق های گرمایی برای بهینه سازی مصرف انرژی و کاهش اتلاف گرمایی در خور توجه هستند. استفاده از عایق های سبک سبب کاهش وزن و بهبود کارایی محصول نهایی می شود. یکی از رویکردها برای دست یابی به عایق سبک، ساخت نانوکامپوزیت هایی با چگالی کم و خواص عایقی مناسب است. چوب پنبه، ماده ای سلولوزی با سلول های میکرونی است که کاربرد گسترده ای در عایق های گرمایی سبک دارد. به دلیل وجود ساختار متخلخل در چوب پنبه، این ماده به عنوان یکی از بهترین عایق های گرمایی استفاده می شود که چگالی و رسانندگی گرمایی کمی دارد. تلاش های بسیاری برای کاهش هرچند ناچیز رسانندگی گرمایی آن انجام شده است. در این پژوهش، برای بهبود عملکرد گرمایی و فداشوندگی کامپوزیت سیلیکون-چوب پنبه، از ایروژل نووالاک با ساختار متخلخل سلول باز نانومتری و چگالی، رسانندگی گرمایی و نفوذ گرمایی بسیار کم استفاده شده است. وجود ایروژل نووالاک در حفره های میکرونی چوب پنبه و پرکردن آن ها، سبب افزایش نسبی چگالی کامپوزیت، حذف انتقال گرمای جابه جایی هوا در سلول های چوب پنبه، کاهش چشمگیر رسانندگی گرمایی و نفوذ گرمایی چوب پنبه می شود. رسانندگی گرمایی بسیار کم ایروژل، دست یابی به کامپوزیتی با رسانندگی گرمایی و چگالی کم را ممکن ساخته است، به طوری که وجود ایروژل در کامپوزیت سیلیکون-چوب پنبه سبب کاهش %39 رسانندگی گرمایی و %45 نفوذ گرمایی کامپوزیت نسبت به کامپوزیت بدون ایروژل شده است. با وجود ایروژل، پایداری گرمایی و مقاومت گرمایی کامپوزیت افزایش و پایداری زغال تشکیل شده بهبود یافته است. همچنین، وجود ایروژل در حفره های چوب پنبه و اعمال پوشش نهایی رزول-گرافن اکسید روی سطح نمونه، سبب بهبود رفتار فداشوندگی کامپوزیت سیلیکون-چوب پنبه-ایروژل و کاهش %55 دمای پشت کامپوزیت فداشونده نسبت به نمونه بدون ایروژل شد.