Vật liệu cách nhiệt: Dải Polyamide cho Xây dựng Tiết kiệm Năng lượng

Vật liệu cách nhiệt là chất được thiết kế đặc biệt để tạo thành một lớp ngăn cản có khả năng chống dẫn nhiệt cao trong một cụm vật liệu vốn có tính dẫn nhiệt, nhằm mục đích cơ bản là giảm thiểu hiện tượng cầu nhiệt. Việc lựa chọn vật liệu này dựa trên sự cân bằng quan trọng giữa các đặc tính, trong đó độ dẫn nhiệt thấp phải đi kèm với độ bền cơ học đầy đủ, độ bền lâu dài và khả năng gia công. Mặc dù các loại xốp cứng và một số loại nhựa nhiệt rắn đã từng được sử dụng, tiêu chuẩn ngành cho các ứng dụng hiệu suất cao, đặc biệt trong cửa nhôm và các lớp cách nhiệt cấu trúc, là polyamide 66 (PA66) được gia cố sợi thủy tinh. Vật liệu composite này, với hàm lượng sợi thủy tinh thường dao động từ 25% đến 30%, mang lại bộ đặc tính tối ưu: độ dẫn nhiệt khoảng 0,3 W/m·K, thấp hơn nhiều lần so với nhôm, kết hợp với độ bền kéo, nén và cắt cao. Độ bền cơ học này là điều bắt buộc, vì vật liệu phải truyền tải các lực cấu trúc giữa các phần kim loại bên trong và bên ngoài, đồng thời chống lại hiện tượng chảy dão (biến dạng chậm) dưới áp lực liên tục trong hàng chục năm sử dụng. Hơn nữa, một vật liệu cách nhiệt hiệu quả phải thể hiện khả năng ổn định nhiệt tuyệt vời, với điểm nóng chảy trên 250°C để chịu được nhiệt độ gia công và nhiệt độ biến dạng khi chịu nhiệt (HDT) cao nhằm duy trì độ ổn định kích thước trong điều kiện thực tế. Khả năng chống lại các yếu tố môi trường như tia cực tím (nếu bị phơi nhiễm), độ ẩm và hóa chất như kiềm trong bê tông hoặc chất tẩy rửa cũng rất cần thiết. Vật liệu phải tương thích với các quy trình sản xuất như đùn ép để tạo thanh định hình hoặc đúc dùng trong phương pháp "đổ và cắt cầu" đối với cửa nhôm. Cuối cùng, việc lựa chọn vật liệu cách nhiệt trực tiếp quyết định hiệu quả năng lượng, khả năng chống ngưng tụ, an toàn cấu trúc và tuổi thọ của toàn bộ cụm, làm cho nó trở thành nền tảng trong thiết kế công trình bền vững hiện đại và là trọng tâm quan trọng của khoa học vật liệu trong xây dựng.