絶縁材料：特性と例 - 技術 - 2025

絶縁材料は、低減するものであるレジスト又は完全に熱や電気等のエネルギーのあらゆる種類の通過を妨げます。それらは、生き物、食物、およびその他の物体を要素とその状態から保護する働きをします。ケーブルのプラスチックコーティングや家の壁や天井のようなものです。

これらの材料は、その機能を適切に実行するために、主に熱伝導率を低くして熱伝導を低減する必要があります。それらはまた、溶けるのを妨げる非常に高い温度に対する高い耐性を持たなければならない。

通気性も断熱材の非常に重要な特性です。それらは、空気がその細孔を通って流れることができる材料でなければなりません。優れた断熱材は、それ自体が断熱物質であるため、空気に対する透過性が高くなります。

この透過性は、液体の凝縮または材料の腐食を回避または最小限に抑えるために、蒸気または湿度の通過を許可してはなりません。最高の断熱材は、蒸気や湿気に対する透過性が非常に低いです。

断熱材は、水、溶剤、化学薬品に対して耐性がなければなりません。耐久性があり、短時間で効率を失わないようにする必要があります。設置は簡単で、不燃性で、臭いを吸収せず、真菌や害虫を誘引しないものでなければなりません。

断熱材の例

1-ガラス繊維

熱伝達率が低く、抵抗が高いため、最もよく使用されています。それはまた、電気および音響電流から分離するように機能します。ガラスポリマーの細いフィラメントを編み、棒、シート、またはパネルを形成することによって作られます。

2-ミネラルウール

それは玄武岩から、または溶湯の表面残留物から製造することができます。耐火性が高いために使用されますが、他の材料と組み合わせてより効率的な熱保護を行うことをお勧めします。

3-セルロース

これは、市場で最も環境に配慮した断熱材の1つです。さまざまな紙製品をリサイクルして作られています。

それは十分に圧縮できる材料であり、その粒子間の酸素の存在を減らします。この特性により、火災による損傷を最小限に抑えるのに優れています。

4-ポリスチレン

非常に軽くて防水性のある熱可塑性素材で、温度と遮音材として非常に優れています。

成形されたポリエチレンフォームブロックまたはボードの製造に使用されます。可燃性ですので、他の耐火物で覆うことをお勧めします。

5-ポリウレタン

セル内にガスを含む断熱フォームであり、伝導率が非常に低く、熱抵抗が非常に高くなっています。泡状スプレー液の形で、硬質フォームブロックで、またはシートまたはパネルに成形して使用できます。

6-パーライト

これは、シリカとアルミニウムを主成分とする不活性な火山岩の一種ですが、水分を吸収する不純物がいくつか含まれています。

狭い顆粒や狭い空間や穴を埋めるために使用されます。これは優れた断熱材ですが、乾燥している場合にのみ機能します。その有毒な品質のため、その使用はますます減少しています。

7-コルク

それはおそらく市場で最も古い断熱材であり、冷凍業界で最も広く使用されている断熱材です。圧縮に非常に強く、燃えにくい。65°C未満でのみ使用でき、水分を吸収する傾向があります。

8-プラスチック繊維

それは主にリサイクルされたポリエチレンプラスチックボトルから作られています。ファイバーはファイバーグラスに似た棒状に織られています。

この絶縁体は難燃剤を使用しているため、それほど速くは燃焼しませんが、炎にさらされると溶けることがあります。

9-エアロゲル

当初、これは宇宙プロジェクトで使用された材料であり、タイルを熱伝達がほとんどなく、約2000°Fに耐えられるようにしました。

現在、Pyrogel XTと呼ばれる柔軟なシートで市場で入手できます。これは、世界で最も効率的な産業用がいしの1つです。

10-バーミキュライト

パーライトのように、それは健康に危険です。それは他の材料の間に投げられるか、または穴を埋めるために小さな顆粒で使用されます。また、セメントと混合して軽量で熱伝導の少ないコンクリートを作成するためにも使用されました。

11-ポリイソシアヌレート

ArchiExpoから復元された画像。

これは、セル内に低導電率で高抵抗のガスを含み、ハイドロクロロフルオロカーボンを含まない熱硬化性発泡プラスチックです。液体フォームは、必要な表面に適合させることができます。

12-綿

絶縁体として、プラスチック繊維とホウ酸塩を組み合わせて、動物に耐性を持たせ、動物の炎症を遅らせます。

13-アニマルウール

それはまた、害虫、火およびカビに抵抗するためにホウ酸塩で処理されます。大量の水を保持できますが、液体に長時間、断続的にさらすと、ホウ酸塩が溶解する可能性があります。

14-わら

納屋や家を熱から遮断するために、ベールの形で150年以上使用されています。また、音を吸収する働きもあります。

15-麻

ロープを作るのによく使われる材料で、わらや羊毛のような他の同様の植物繊維のような絶縁体として現在使われています。

電気絶縁体の例

1-木材

木は電気絶縁体であり、木でできた街灯柱を見るのはまだ一般的です。ただし、水（したがって湿度）は電気の伝導体であるため、木材が乾燥している限り、絶縁性ではないことに注意してください。

2-ゴム

この材料は、成形性が高く、柔軟性があり、耐性があることに加えて、電気の伝導を防ぐのに最適です。たとえば、電気を直接扱う専門家は、安全を確保するためにゴム製のブーツを使用しています。

3-セラミック

セラミックはイオンおよび電子の移動性を制限するため、非導電性の電気材料です。これにより、高張力ディスクの製造に最適です。

4-シリコーン

この広く使用されている材料は、とりわけ、電気を絶縁する機能を備えています。これにより、電子部品のシールや部品の固定に最適です。

5-酸化アルミニウム

酸化アルミニウムは非導電性材料であるため、温度または電気絶縁体、レーザーチューブ、またはシーリングリングの製造に最適です。

防音材の例

1-リード

コストパフォーマンスに優れているため、防音材として最もよく使用されています。その密度、剛性、または多孔性は、その主な長所の一部です。

2-鋼

鋼は、音が当たると音が跳ね返るので、非常に強力な防音材になります。バーやレジャーセンターの建物のドアやパネルは通常、内部または外部の音からの断熱を維持するために鋼で作られています。

3-ロックウール

実際には吸音材ですが、遮音にも効果があります。それは頑丈な材料であり、特定の構造で美的に魅力的であるために広く使用されています。

4-エラストマー

音を遮断し、熱を保持し、亀裂や亀裂の発生を防止するために住宅の建設に使用される材料。ライフサイクルが高い。

熱はどのように流れますか？

熱は常に暑い地域から寒い地域に移動し、バランスを求めます。断熱材で保護されたタンクの内部が外部の空気よりも冷たい場合、タンクは外部の熱を引き付けます。温度差が大きいほど、冷たい領域に熱が早く流れます。

運転

これは、エネルギーが物質から分子へと移動する方法です。これには、粒子間の物理的な接触と一定の温度差が必要です。スプーンをホットコーヒーのカップに入れると、液体から金属に、ハンドルから手に熱が伝わります。

対流

これは、液体と気体がある場所から別の場所に移動するときに熱を輸送する方法です。これが、より軽くて暖かい空気が上昇しようとする理由であり、冷たくて密度の高い空気は地面レベルを求める傾向があります。

放射線

これは、完全に透明な媒体を介したエネルギーの直接伝達であり、経路内のすべての固体材料を加熱します。これは、たとえば、赤外線（拡大鏡）などの光や、ある種の電磁波によって発生します。

参考文献

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