SE533051C2 - Silica aerogel body as transparent panel in energy windows - Google Patents

Silica aerogel body as transparent panel in energy windows

Info

Publication number
SE533051C2
SE533051C2 SE0950003A SE0950003A SE533051C2 SE 533051 C2 SE533051 C2 SE 533051C2 SE 0950003 A SE0950003 A SE 0950003A SE 0950003 A SE0950003 A SE 0950003A SE 533051 C2 SE533051 C2 SE 533051C2
Authority
SE
Sweden
Prior art keywords
silica aerogel
present
panel
body according
gel
Prior art date
Application number
SE0950003A
Other languages
Swedish (sv)
Other versions
SE0950003A1 (en
Inventor
Leif Gullberg
Original Assignee
Airglass Ab
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Airglass Ab filed Critical Airglass Ab
Priority to SE0950003A priority Critical patent/SE533051C2/en
Priority to PCT/SE2010/050004 priority patent/WO2010080060A1/en
Publication of SE0950003A1 publication Critical patent/SE0950003A1/en
Publication of SE533051C2 publication Critical patent/SE533051C2/en

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24S—SOLAR HEAT COLLECTORS; SOLAR HEAT SYSTEMS
    • F24S80/00—Details, accessories or component parts of solar heat collectors not provided for in groups F24S10/00-F24S70/00
    • F24S80/60—Thermal insulation
    • F24S80/65—Thermal insulation characterised by the material
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E04—BUILDING
    • E04B—GENERAL BUILDING CONSTRUCTIONS; WALLS, e.g. PARTITIONS; ROOFS; FLOORS; CEILINGS; INSULATION OR OTHER PROTECTION OF BUILDINGS
    • E04B1/00—Constructions in general; Structures which are not restricted either to walls, e.g. partitions, or floors or ceilings or roofs
    • E04B1/62—Insulation or other protection; Elements or use of specified material therefor
    • E04B1/74—Heat, sound or noise insulation, absorption, or reflection; Other building methods affording favourable thermal or acoustical conditions, e.g. accumulating of heat within walls
    • E04B1/76—Heat, sound or noise insulation, absorption, or reflection; Other building methods affording favourable thermal or acoustical conditions, e.g. accumulating of heat within walls specifically with respect to heat only
    • E04B1/78—Heat insulating elements
    • E04B1/80—Heat insulating elements slab-shaped
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B33/00—Silicon; Compounds thereof
    • C01B33/113—Silicon oxides; Hydrates thereof
    • C01B33/12—Silica; Hydrates thereof, e.g. lepidoic silicic acid
    • C01B33/14—Colloidal silica, e.g. dispersions, gels, sols
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B33/00—Silicon; Compounds thereof
    • C01B33/113—Silicon oxides; Hydrates thereof
    • C01B33/12—Silica; Hydrates thereof, e.g. lepidoic silicic acid
    • C01B33/14—Colloidal silica, e.g. dispersions, gels, sols
    • C01B33/157—After-treatment of gels
    • C01B33/158—Purification; Drying; Dehydrating
    • C01B33/1585—Dehydration into aerogels
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K5/00—Heat-transfer, heat-exchange or heat-storage materials, e.g. refrigerants; Materials for the production of heat or cold by chemical reactions other than by combustion
    • C09K5/08—Materials not undergoing a change of physical state when used
    • C09K5/14—Solid materials, e.g. powdery or granular
    • F24J2/515—
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24S—SOLAR HEAT COLLECTORS; SOLAR HEAT SYSTEMS
    • F24S80/00—Details, accessories or component parts of solar heat collectors not provided for in groups F24S10/00-F24S70/00
    • F24S80/50—Elements for transmitting incoming solar rays and preventing outgoing heat radiation; Transparent coverings
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24S—SOLAR HEAT COLLECTORS; SOLAR HEAT SYSTEMS
    • F24S80/00—Details, accessories or component parts of solar heat collectors not provided for in groups F24S10/00-F24S70/00
    • F24S80/50—Elements for transmitting incoming solar rays and preventing outgoing heat radiation; Transparent coverings
    • F24S80/56—Elements for transmitting incoming solar rays and preventing outgoing heat radiation; Transparent coverings characterised by means for preventing heat loss
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2006/00—Physical properties of inorganic compounds
    • C01P2006/10—Solid density
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A30/00—Adapting or protecting infrastructure or their operation
    • Y02A30/24—Structural elements or technologies for improving thermal insulation
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A30/00—Adapting or protecting infrastructure or their operation
    • Y02A30/24—Structural elements or technologies for improving thermal insulation
    • Y02A30/249—Glazing, e.g. vacuum glazing
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B80/00—Architectural or constructional elements improving the thermal performance of buildings
    • Y02B80/10—Insulation, e.g. vacuum or aerogel insulation
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B80/00—Architectural or constructional elements improving the thermal performance of buildings
    • Y02B80/22—Glazing, e.g. vaccum glazing
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/40—Solar thermal energy, e.g. solar towers

Description

533 051 2 tillhandahålla en kropp, t ex en panel, av ett förbättrat silikaaerogelmaterial, såsom baserat på t ex värmeledningstal, med en på förväg önskad och bestämd form och storlek. 533 051 2 provide a body, e.g. a panel, of an improved silica aerogel material, such as based on e.g. thermal conductivity, with a predetermined and predetermined shape and size.

Sammanfattning av uppfinningen Det senare angivna syftet ovan uppnås medelst en kropp av ett silikaaerogelmaterial som är poröst och innefattar nanopartlklar, varvid kroppen - har en densitet i intervallet 60-300 kg/ma; - har en värmeledningsförmåga Å som är lägre än 0,020 W/(m*K) då uppmätt vid en densitet av 150 kg/m3 och temperatur av cirka 20°C; -företrädesvis är sprickfri; och - är genomsynlig och har en total transparens som är åtminstone 90%; och - har ett brytningsindex i intervallet 1,017-1,060, då uppmätt vid en tjocklek av 14 mm och som icke-innesluten kropp.Summary of the Invention The above object is achieved by means of a body of a silica gel material which is porous and comprises nanoparticles, the body having a density in the range of 60-300 kg / m 2; has a thermal conductivity Å of less than 0.020 W / (m * K) when measured at a density of 150 kg / m3 and a temperature of about 20 ° C; -preferably is crack-free; and - is transparent and has a total transparency of at least 90%; and - has a refractive index in the range 1.017-1.060, when measured at a thickness of 14 mm and as a non-enclosed body.

Kroppen eller silikaaerogelmaterialet som den består av enligt före- liggande uppfinning har ett väldigt lågt värmeledningstal. Vid en densitet av 150 kg/m3 och temperatur av cirka 20°C och i icke-evakuerat tillstånd, dvs ett tillstånd då det fortfarande finns luft kvar i porerna av materialet, är värmeled- ningsförmågan (värmeledningstalet) under 0,020 W/(m*K), vilket skall jämfö- ras med 0,021 W/(m*K) för aerogelmaterialet som beskrivs i SE 422 045, det senare i och för sig uppmätt vid en högre densitet på 240 kg/ma men dock i evakuerat tillstånd (luftfritt tillstànd för porerna), vilket i sig innebär ett betydligt lägre värmeledningstal än vid icke-evakuerat tillstånd. Som jämförelse kan sägas att för vakuum ligger värmeledningstalet på 0,022 W/(m*K) vid cirka rumstemperatur.The body or silica aerogel material of which it is composed according to the present invention has a very low thermal conductivity. At a density of 150 kg / m3 and a temperature of about 20 ° C and in the non-evacuated state, ie a state where there is still air left in the pores of the material, the thermal conductivity (thermal conductivity) is below 0.020 W / (m * K), which is to be compared with 0,021 W / (m * K) for the airgel material described in SE 422 045, the latter per se measured at a higher density of 240 kg / ma but still in an evacuated state (airless condition for the pores), which in itself means a significantly lower thermal conductivity than in the case of non-evacuated condition. For comparison, it can be said that for vacuum the thermal conductivity is 0.022 W / (m * K) at about room temperature.

Specifika utförinqsformer av uppfinninqen Det finns många olika möjliga användningsområden för en kropp, så- som t ex en panel, enligt föreliggande uppfinning. Beroende på tilltänkt appli- kation kan silikaaerogelmaterialet enligt föreliggande uppfinning ges olika egenskaper som är lämpliga för den specifika applikationen. En inneboende egenskap hos ett silikaaerogelmaterial enligt föreliggande uppfinning är möj- ligheten för en hög genomsynlighet av materialet. Detta innebär att materialet 533 051 3 enligt en specifik utföringsform kan hålla en hög klarhet, vilket innebär att det är lämpligt att använda i applikationer då såväl ljus ska kunna tränga genom samt att man ska kunna se genom materialet så gott som lika bra som för vanligt fönsterglas. Detta innebär i sin tur att en panel enligt föreliggande uppfinning kan användas i energifönsterapplikationer, som också är genom- synliga, men även energibesparande eftersom värmeledningstalet är så lågt för materialet. Såsom framgår ovan så gäller följande för kroppen enligt föreliggande uppfinning: - är genomsynlig och har en total transparens som är åtminstone 90%; och - har ett brytningsindex i intervallet 1,017-1,060, då uppmätt vid en tjocklek av 14 mm och som icke-innesluten kropp.Specific Embodiments of the Invention There are many different possible uses for a body, such as a panel, according to the present invention. Depending on the intended application, the silica aerogel material of the present invention may be given different properties suitable for the specific application. An inherent property of a silica gel material according to the present invention is the possibility of a high transparency of the material. This means that the material 533 051 3 according to a specific embodiment can maintain a high level of clarity, which means that it is suitable for use in applications where both light can penetrate and that one should be able to see through the material almost as well as for ordinary window glass. This in turn means that a panel according to the present invention can be used in energy window applications, which are also transparent, but also energy-saving because the thermal conductivity is so low for the material. As stated above, the following applies to the body according to the present invention: - is transparent and has a total transparency of at least 90%; and - has a refractive index in the range 1.017-1.060, when measured at a thickness of 14 mm and as a non-enclosed body.

Transparens inom området för optik är synonymt med genomsynlig och genomskinlig, dvs klar. Transparensen hos ett material kan delas upp i den transparens som kan härledas från ljus eller strålning som direkt tränger rakt genom materialet, så kallat normalinfall, samt ljus eller strålning som sprids i materialet, men tränger igenom därefter, så kallat spritt ljus eller diffust ljus. Den totala transparensen kan definieras som transparensen som härleds från såväl direkt ljusgenomträngning som genomträngning av spritt eller diffust ljus.Transparency in the field of optics is synonymous with transparent and translucent, ie clear. The transparency of a material can be divided into the transparency that can be derived from light or radiation that penetrates directly through the material, so-called normal incidence, and light or radiation that is scattered in the material, but penetrates thereafter, so-called diffused light or diffused light. The total transparency can be defined as the transparency that is derived from both direct light penetration and penetration of scattered or diffused light.

Kropparna enligt föreliggande uppfinning kan emellertid framställas så att dessa har andra egenskaper än just hög transparens. Ett sådant exempel är en kropp som är translucent genom att glasfibrer är inblandade i silikaaero- gelmaterialet eller genom att ytan av kroppen är värmebehandlad eller ruggad.However, the bodies of the present invention can be made to have properties other than high transparency. One such example is a body which is translucent in that glass fibers are involved in the silica gel material or in that the surface of the body is heat treated or roughened.

Sådan behandling kan t ex göras genom att ytbehandla genom sprut- ning med vatten eller genom att bränna på ytan.Such treatment can be done, for example, by surface treatment by spraying with water or by burning on the surface.

Med ett translucent material menas ett material som släpper genom ljus men som inte är genomsynligt. Det finns applikationer då translucenta kroppar skulle kunna vara mycket användbara. Ett sådant exempel är för paneler i energifönster i t ex ett badrum där man gärna släpper genom ljus, men inte önskar ha någon genomsynlighet. Genom inblandningen av t ex glasfibrer i panelmaterialet ökar dessutom den mekaniska stabiliteten av material, vilket givetvis kan vara önskvärt förvissa applikationer. Glasfibrerna 533 051 4 som kan blandas in kan ha olika former, såsom t ex nät, stavar eller spån. Att värmebehandla ytan för att göra materialet translucent kan göras genom att ytan överhettas, vilket medför att porerna ”kraschar” och att ytan på så vis reser sig.By a translucent material is meant a material that lets light through but is not transparent. There are applications where translucent bodies could be very useful. One such example is for panels in energy windows in, for example, a bathroom where you are happy to let light through, but do not want any transparency. The incorporation of, for example, glass fibers in the panel material also increases the mechanical stability of materials, which of course may be desirable in certain applications. The glass fibers 533 051 4 which can be mixed in can have different shapes, such as, for example, nets, rods or chips. Heat-treating the surface to make the material translucent can be done by overheating the surface, which causes the pores to "crash" and the surface to rise.

Utöver glasfibrer finns det många andra substanser eller material som för vissa applikationsändamål kan vara fördelaktiga att inblanda i materialet enligt föreliggande uppfinning. Exempel på sådana är våglängdsskiftare och ljusfilter. Detta kan t ex genomföras för att medföra att färgen på materialet kan ändras. Det finns naturligt en viss blåaktighet i en standardpanel enligt föreliggande uppfinning. Med hjälp av t ex en våglängdsskiftare skulle det blåa ljuset som standardpanelmaterialet normalt ger ifrån sig kunna skiftas till en annan färg, t ex grönt ljus. Vidare skulle en våglängdsskiftare kunna blandas in för att sänka andelen diffust ljus, genom minskad spridning av ljuset, och således få som effekt att andelen direkt genomträngande ljus ökar.In addition to glass fibers, there are many other substances or materials which, for certain application purposes, may be advantageous to incorporate into the material of the present invention. Examples of such are wavelength shifters and light filters. This can be done, for example, to cause the color of the material to change. There is, of course, some bluishness in a standard panel according to the present invention. With the help of, for example, a wavelength shifter, the blue light that the standard panel material normally emits could be shifted to another color, such as green light. Furthermore, a wavelength shifter could be mixed in to lower the proportion of diffused light, by reducing the scattering of the light, and thus have the effect that the proportion of directly penetrating light increases.

Enligt en specifik utföringsform av föreliggande uppfinning är därför en våglängdsskiftare inblandad i silikaaerogelmaterialet.Therefore, according to a specific embodiment of the present invention, a wavelength shifter is involved in the silica aerogel material.

Såsom nämnts ovan kan även andra material vara inblandande i materialet enligt föreliggande uppfinning. T ex kan kroppen vidare vara opak genom att kolfibrer, glasull, mineralull och/eller stenull är inblandat i silika- aerogelmaterialet.As mentioned above, other materials may also be included in the material of the present invention. For example, the body can also be opaque in that carbon fiber, glass wool, mineral wool and / or rock wool are mixed into the silica airgel material.

Med ett opakt material menas i detta avseende ett material som är ogenomskinligt, vilket innebär att ljus inte går genom materialet och att man givetvis inte då heller kan se genom materialet. Genom inblandning av kolfib- rer, glasull, mineralull och/eller stenull i silikaaerogelmaterialet enligt före- liggande uppfinning ökas den mekaniska stabiliteten av materialet, men däremot går transparensen helt förlorad. Opaka kroppar, såsom paneler, kan med fördel användas som isoleringsmaterial då ett lågt värmeledningstal samt mekanisk stabilitet är viktigt medan transparens är ointressant.By an opaque material is meant in this respect a material that is opaque, which means that light does not pass through the material and that of course you can not then see through the material either. By mixing carbon fibers, glass wool, mineral wool and / or rock wool in the silica aerogel material according to the present invention, the mechanical stability of the material is increased, but on the other hand the transparency is completely lost. Opaque bodies, such as panels, can advantageously be used as insulation material as a low thermal conductivity and mechanical stability are important while transparency is uninteresting.

Det finns dessutom andra rent processmässiga möjliga åtgärder, dvs utöver inblandning av substanser, att genomföra för att öka vissa egenskaper som kan vara viktiga för olika typer av applikationer. Såsom nämnts ovan är evakuering av materialet, vilket innebär att väsentligen all luft som finns kvar i porerna av materialet drivs bort, en möjlig metod som innebär att värmeled- 533 051 ningstalet av föreliggande material kan förbättras ytterligare. Enligt en specifik utföringsform av föreliggande uppfinning är kroppen evakuerad och är superisolerande och har en värmeledningsförmåga A som är 0,007 W/(m*K) eller lägre, då uppmätt vid en densitet av 150 kg/ms och temperatur av cirka °C. Detta är ett värde på värmeledningstalet som ligger betydligt lägre än såväl vakuum som materialet som beskrivs i SE 422 045. Eftersom värmeled- ningstalet varierar med densiteten kan det vara av intresse att reglera den erhållna densiteten av materialet för vissa applikationer. Såsom angivits kan densiteten för silikaaerogelmaterialet enligt föreliggande uppfinning ligga mellan 60 och 300 kg/m3, såsom mellan 80 och 250 kg/ms, men i ett antal applikationer ligger den önskade densiteten mellan 100 och 200 kg/m3, så- som i intervallet 125-175 kg/m3, t ex vid cirka 150 kg/m3.There are also other purely procedural possible measures, ie in addition to mixing substances, to implement to increase certain properties that may be important for different types of applications. As mentioned above, evacuation of the material, which means that substantially all of the air remaining in the pores of the material is expelled, is a possible method which means that the thermal conductivity of the present material can be further improved. According to a specific embodiment of the present invention, the body is evacuated and is super-insulating and has a thermal conductivity A which is 0.007 W / (m * K) or lower, when measured at a density of 150 kg / ms and a temperature of about ° C. This is a value of the thermal conductivity that is significantly lower than both the vacuum and the material described in SE 422 045. Since the thermal conductivity varies with the density, it may be of interest to regulate the obtained density of the material for certain applications. As stated, the density of the silica aerogel material of the present invention may be between 60 and 300 kg / m 3, such as between 80 and 250 kg / m 3, but in a number of applications the desired density is between 100 and 200 kg / m 3, as in the range 125 -175 kg / m3, eg at about 150 kg / m3.

Det finns vidare andra egenskaper som kan vara önskvärda att till- skänka materialet enligt föreliggande uppfinning. Enligt en specifik utförings- form av föreliggande uppfinning är silikaaerogelmaterialet vidare vattenresi- stent genom att en silanförening är inbunden i silikaaerogelmaterialet. Detta kan vara en fördel eftersom materialet på så vis blir mer lätthanterligt. Ett exempel på silanföreningar som kan vara inbundna är hexametyldisilazan (HMDS).There are further other properties which may be desirable to impart to the material of the present invention. According to a specific embodiment of the present invention, the silica aerogel material is further water resistant in that a silane compound is bound in the silica aerogel material. This can be an advantage because the material thus becomes easier to handle. An example of silane compounds that may be bound is hexamethyldisilazane (HMDS).

Kroppen enligt föreliggande uppfinning kan vidare vara innesluten i ett omgärdande material. Detta är också något som kan medföra att t ex paneler enligt föreliggande uppfinning blir lättare att hantera och transportera. Enligt en specifik utföringsform av föreliggande uppfinning omgärdar därför ett inneslutande material kroppen. Enligt en annan utföringsform av uppfinningen är det inneslutande materialet valt från gruppen bestående av transparenta material, plastfolier, glasskivor och plastskivor. Vilken typ av inneslutande material som används beror givetvis på önskad applikation. Till exempel då en innesluten kropp med hög transparens är det som önskas måste givetvis det inneslutande materialet också vara transparent, t ex en transparent plastfolie. En annan möjlighet är att använda ett glasmaterial för att innesluta kroppen. l fallet då en panel av ett silikaaerogelmaterial enligt föreliggande uppfinning är innesluten mellan två isolerglas kan dessa isolerglas t ex vara färgade. Detta för att minska intrycket av den blådimmiga anblicken som 533 051 6 annars eventuellt kan förekomma från silikaaerogelmaterialet. För en innesluten opak kropp kan däremot givetvis icke-transparenta material användas, tex plastfolier även i detta fall.The body of the present invention may further be enclosed in a surrounding material. This is also something that can make, for example, panels according to the present invention easier to handle and transport. Therefore, according to a specific embodiment of the present invention, an enclosing material surrounds the body. According to another embodiment of the invention, the enclosing material is selected from the group consisting of transparent materials, plastic foils, glass sheets and plastic sheets. The type of enclosing material used depends, of course, on the desired application. For example, when an enclosed body with high transparency is what is desired, the enclosing material must of course also be transparent, for example a transparent plastic foil. Another possibility is to use a glass material to enclose the body. In the case where a panel of a silica aerogel material according to the present invention is enclosed between two insulating glasses, these insulating glasses may, for example, be colored. This is to reduce the impression of the blue misty appearance that might otherwise occur from the silica aerogel material. For an enclosed opaque body, on the other hand, non-transparent materials can of course be used, such as plastic foils in this case as well.

Med kropp menas enligt föreliggande uppfinning en geometrisk kropp.By body is meant according to the present invention a geometric body.

Såsom antytts ovan är paneler mycket tänkbara geometriska kroppar enligt föreliggande uppfinning. Enligt en specifik utföringsform av föreliggande uppfinning är därför kroppen en panel, tex en panel som har en tjocklek av upp till 5 cm. Enligt en annan specifik utföringsform av föreliggande uppfin- ning är kroppen en rörskålsformad kropp, Med panel enligt föreliggande uppfinning avses vidare geometriska for- mer där längd och bredd är större än tjockleken. Enligt föreliggande uppfin- ning är helt olika tjocklekar, längder och bredder möjliga. Enligt en specifik utföringsform har panelen en storlek av upp till 1,5 m * 2 m (bredd * längd), såsom t ex 600 mm * 1200 mm (bredd * längd).As indicated above, panels are highly conceivable geometric bodies according to the present invention. According to a specific embodiment of the present invention, therefore, the body is a panel, for example a panel having a thickness of up to 5 cm. According to another specific embodiment of the present invention, the body is a tubular cup-shaped body. Panel according to the present invention further refers to geometric shapes where length and width are greater than the thickness. According to the present invention, completely different thicknesses, lengths and widths are possible. According to a specific embodiment, the panel has a size of up to 1.5 m * 2 m (width * length), such as eg 600 mm * 1200 mm (width * length).

Med föreliggande uppfinning beskrivs även ett förfarande för fram- ställning av en silikaaerogelkropp som är porös och innefattar nanopartiklar.The present invention also describes a process for producing a silica aerogel body which is porous and comprises nanoparticles.

Detta förfarande kan innefatta stegen: -tillförsel av receptstartkomponenter till en blandare, varvid receptstartkom- ponenterna åtminstone omfattar en silanförening, en alkohol som är vald från gruppen bestående av metanol, etanol och propanol och en katalysator som antingen är ammoniak eller titanlaktat; - blandning i blandaren under temperaturkontroll för bildning av en solgel som genom polymerisation övergår i en våtgel; -fyllning av våtgelen i åtminstone en gjutforrn; - uppehållning av våtgelen i gjutformen; - avformning av gjutformen och överföring av våtgelen till en transportanord- ning; -tillförsel av transporteringsanordningen och ovanliggande våtgel till en auto- klav till vilken autoklav antingen superkritisk koldioxid eller flytande koldioxid tillsätts successivt, för att åstadkomma extraktion där avdrivning av alkohol från våtgelen i autoklaven genomförs, för påbörjande bildning av en silika- aerogel; 533 051 7 -tömning av autoklaven och vidare bearbetning av silikaaerogelen i en värm- ningsprocess vid 200°C eller högre för ytterligare avdrivning av alkohol och bildning av ett väsentligen alkoholfritt silikaaerogelmaterial; - uttömningen av det bildade väsentligen alkoholfria silikaaerogelmaterialet från värmningsprocessen och eventuellt ytterligare bearbetning av det bildade väsentligen alkoholfria silikaaerogelmaterialet för formning till önskad form och storlek, varvid tillförsel av ytterligare receptkomponenter eventuellt utförs vid antingen blandningen i blandaren, vid extraktionen eller vid värmnings- processen.This process may comprise the steps of: - supplying recipe starter components to a mixer, the recipe starter components comprising at least one silane compound, an alcohol selected from the group consisting of methanol, ethanol and propanol and a catalyst which is either ammonia or titanium lactate; mixing in the mixer under temperature control to form a sun gel which, by polymerization, transforms into a wet gel; filling the wet gel into at least one mold; - retention of the wet gel in the mold; shaping the mold and transferring the wet gel to a transport device; supplying the conveying device and supernatant wet gel to an autoclave to which autoclave either supercritical carbon dioxide or liquid carbon dioxide is added successively, to effect extraction where evaporation of alcohol from the wet gel in the autoclave is carried out, to initially form a silica airgel; Emptying the autoclave and further processing the silica aerogel in a heating process at 200 ° C or higher to further evaporate alcohol and form a substantially alcohol-free silica aerogel material; the discharge of the formed substantially non-alcoholic silica aerogel material from the heating process and any further processing of the formed substantially non-alcoholic silica aerogel material for molding to the desired shape and size, wherein addition of additional recipe components is optionally performed at either the mixture in the mixer, during the extraction process or during the heating process.

I samband med beskrivningen av förfarandet ovan kan följande förklaringar av vissa termer och delar vara viktiga att förstå.In connection with the description of the procedure above, the following explanations of certain terms and parts may be important to understand.

En solgel är definitionsmässigt en suspension bestående av ett lös- ningsmedel och en sol som sedan får polymerisera och aggregera för att bilda en gel. Lösningsmedlet, i detta fall metanol, etanol eller propanol, kan sedan evaporeras bort och resultatet blir ett poröst material.A sun gel is by definition a suspension consisting of a solvent and a sol which is then allowed to polymerize and aggregate to form a gel. The solvent, in this case methanol, ethanol or propanol, can then be evaporated off and the result is a porous material.

Ett exempel på ett material för en gjutform i detta fall är t ex glas, men det finns andra material som är lika tänkbara.An example of a material for a mold in this case is, for example, glass, but there are other materials that are equally conceivable.

Steget med uppehållning av våtgelen i gjutformen kan t ex genomföras genom att gjutformen sänks ner i ett vattenbad och hålls där i cirka 1-3 dagar.The step of retaining the wet gel in the mold can be carried out, for example, by immersing the mold in a water bath and holding it there for about 1-3 days.

Det skulle enligt föreliggande uppfinning även kunna vara möjligt att snabba på polymerisationen under uppehållningssteget. Detta skulle t ex kunna vara möjligt genom att behandla våtgelen med strålning, såsom UV-ljus, eller ultra- ljud eller genom värmebehandling.According to the present invention, it could also be possible to accelerate the polymerization during the residence step. This could, for example, be possible by treating the wet gel with radiation, such as UV light, or ultrasound or by heat treatment.

Ett exempel på avformningssteget är att nämnda gjutform sänks ner i ett avformningsbad innehållande lösningsmedel, därefter tas gjutformens ovansida av så att våtgelen släpper från gjutformen och flyter upp i lösnings- medlet, när våtgelen sedan blir tyngre av inblandning från lösningsmedlet sjunker våtgelen ner på en transporteringsanordning som placerats i avform- ningsbadet mellan våtgelen och gjutformen efter att våtgelen flutit upp i lösningsmedlet. Lösningsmedlet är i detta fall lämpligen samma lösnings- medel som används i resterande del av processen.An example of the demolding step is that said mold is immersed in a demolding bath containing solvent, then the top of the mold is removed so that the wet gel releases from the mold and floats up in the solvent, when the wet gel then becomes heavier from admixture from the solvent. which is placed in the demoulding bath between the wet gel and the mold after the wet gel has floated up in the solvent. In this case, the solvent is suitably the same solvent used in the remainder of the process.

Transporteringsanordningen som beskrivs ovan kan vara av olika typ.The transport device described above can be of different types.

Det finns olika exempel som är tänkbara. Ett galler har testats och detta kan 533 05? 8 enligt detta förfarande fungera fullgott för vissa applikationstyper. Däremot kan det uppstå små märken i gelen där gallret håller uppe denna. För andra applikationer, såsom vid tillverkning av transparenta paneler för fönsterapp- likationer, är detta inte fullt acceptabelt och då bör andra typer av transpor- teringsanordningar användas, såsom ett stödjande plan, t ex ett membran, som är gasgenomsläppligt. Det finns dessutom andra tekniker som skulle kunna vara möjliga att använda enligt föreliggande uppfinning. Detta är t ex transporterlng av gelen på en luftbädd som håller gelen svävande. Likaså i autoklaven kan teknik användas som ser till att gelen inte behöver vila mot en transportanordning såsom ett galler eller ett stödjande plan. Detta skulle exempelvis kunna vara att rikta ett gasinflöde av lämplig gas, t ex en inert gas, med tillräcklig kraft för att hålla gelen svävande. Vidare skulle även anordningar som har enheter som sinsemellan växlande håller uppe gelen vara möjliga. Dessa tekniklösningar medför att risken för deformering av gelen minskas eller elimineras och medför dessutom säkerställande av att koldioxid i autoklaven kommeri kontakt med alla delar och sidor av gelen.There are various examples that are conceivable. A grille has been tested and this can 533 05? 8 according to this method work perfectly for certain application types. However, small marks may appear in the gel where the grid holds it up. For other applications, such as in the manufacture of transparent panels for window applications, this is not fully acceptable and then other types of transport devices should be used, such as a support plane, eg a membrane, which is gas permeable. In addition, there are other techniques that could be possible to use in accordance with the present invention. This is, for example, transporting the gel on an air bed that keeps the gel floating. Also in the autoclave, technology can be used which ensures that the gel does not have to rest against a transport device such as a grid or a supporting plane. This could, for example, be to direct a gas inflow of suitable gas, for example an inert gas, with sufficient force to keep the gel floating. Furthermore, devices having units which alternately hold the gel together would also be possible. These technical solutions reduce or eliminate the risk of deformation of the gel and also ensure that carbon dioxide in the autoclave comes into contact with all parts and sides of the gel.

Det är alltså vid avformningssteget ofta viktigt att våtgelen inte ändras i termer av struktur och form och därför bör alltså transporteringsanordningen eller transporttekniken väljas noga. I detta avseende kan även resterande del av processen få betydelse. Genom att ha en vertikal uppställning för kom- mande steg, dvs då paneler tillverkas, såsom vid transport och tillförsel till autoklaven, istället för en horisontell uppställning kan vidare problemet med deformering av paneler minska.It is therefore often important at the demoulding step that the wet gel does not change in terms of structure and shape and therefore the transport device or transport technique should therefore be chosen carefully. In this respect, the remaining part of the process can also be important. Furthermore, by having a vertical arrangement for future steps, ie when panels are manufactured, such as during transport and supply to the autoclave, instead of a horizontal arrangement, the problem of deformation of panels can be reduced.

Avdrivningen av alkohol som genomförs i autoklaven, vilken autoklav är fylld med alkoholen ifråga, kan antingen göras med hjälp av superkritisk koldioxid eller flytande koldioxid. Ett exempel på hur detta kan genomföras är med superkritisk koldioxid vid tex från 90 bar till 150 bar och vid från 45°C till 80°C eller med flytande koldioxid vid t ex 50-70 bar och temperatur av 10- °C. Detta steg är mycket enklare och betydligt säkrare än aikoholavdriv- ningssteget som beskrivs i SE 422 045.The evaporation of alcohol carried out in the autoclave, which autoclave is filled with the alcohol in question, can be done either with the aid of supercritical carbon dioxide or liquid carbon dioxide. An example of how this can be done is with supercritical carbon dioxide at eg from 90 bar to 150 bar and at from 45 ° C to 80 ° C or with liquid carbon dioxide at eg 50-70 bar and a temperature of 10- ° C. This step is much simpler and much safer than the alcohol stripping step described in SE 422 045.

Enligt föreliggande uppfinning kan även förfarandet för framställning av en silikaaerogelkropp som är porös och innefattar nanopartiklar innefatta följande steg: 533 051 9 -tillförsel av receptstartkomponenter till en blandare, varvid receptstartkom- ponenterna åtminstone omfattar en silanförening, en alkohol som är vald från gruppen bestående av metanol, etanol och propanol och en katalysator som antingen är ammoniak eller titaniaktat; - blandning i blandaren under temperaturkontroll för bildning av en solgel som genom polymerisation övergår i en våtgel; - fyllning av våtgelen i åtminstone en gjutform; - uppehållning av våtgelen i gjutformen; - direkt tillförsel av gjutformen till en autoklav till vilken autoklav antingen superkritisk koldioxid eller flytande koldioxid tillsätts successivt, för att åstadkomma extraktion där avdrivning av alkohol från våtgelen i autoklaven genomförs, för påbörjande bildning av en silikaaerogel; -tömning av autoklaven och vidare bearbetning av silikaaerogelen i en värmningsprocess vid 200°C eller högre för ytterligare avdrivning av alkohol och bildning av ett väsentligen alkoholfritt silikaaerogelmaterial; - uttömningen av det bildade väsentligen alkoholfria silikaaerogelmaterialet från värmningsprocessen och eventuellt ytterligare bearbetning av det bildade väsentligen alkoholfria silikaaerogelmaterialet för formning till önskad form och storlek, varvid tillförsel av ytterligare receptkomponenter eventuellt utförs vid antingen blandningen i blandaren, vid extraktionen eller vid värmnings- processen.According to the present invention, the process for producing a silica aerogel body which is porous and comprises nanoparticles may also comprise the following steps: supplying recipe starter components to a mixer, the recipe starter components comprising at least one silane compound, an alcohol selected from the group consisting of methanol, ethanol and propanol and a catalyst which is either ammonia or titanium lactate; mixing in the mixer under temperature control to form a sun gel which, by polymerization, transforms into a wet gel; filling the wet gel into at least one mold; - retention of the wet gel in the mold; direct supply of the mold to an autoclave to which autoclave either supercritical carbon dioxide or liquid carbon dioxide is added successively, to effect extraction where evaporation of alcohol from the wet gel in the autoclave is carried out, for the initial formation of a silica airgel; emptying the autoclave and further processing the silica airgel in a heating process at 200 ° C or higher to further evaporate alcohol and form a substantially alcohol-free silica airgel material; the discharge of the formed substantially non-alcoholic silica aerogel material from the heating process and any further processing of the formed substantially non-alcoholic silica aerogel material for molding to the desired shape and size, wherein addition of additional recipe components is optionally performed at either the mixture in the mixer, during the extraction process or during the heating process.

Ovanstående beskrivna förfarande medför att steget med avformning av våtgelen inte måste utföras före extraktionssteget i autoklaven. Detta ställer dock givetvis nya krav på gjutformen då denna ska uppehållas i autoklaven. Även i detta fall kan det tänkas att en transporteringsanordning infogas underst i gjutformen, såsom t ex en transporteringsanordning i form av ett stödjande plan, t ex ett membran, som är gasgenomsläppligt, för att komma till användning vid ett senare steg under och eventuellt efter extrak- tionen i autoklaven. Avforrnning av gjutformen görs i detta fall alltså efter extraktionen eller efter värmningsprocessen.The procedure described above means that the step of demoulding the wet gel does not have to be performed before the extraction step in the autoclave. However, this of course places new demands on the mold as it must be kept in the autoclave. Also in this case it is conceivable that a conveying device is inserted at the bottom of the mold, such as a conveying device in the form of a supporting plane, for example a membrane, which is gas-permeable, for use at a later stage during and possibly after extraction. tion in the autoclave. Deformation of the mold is done in this case after the extraction or after the heating process.

Såsom beskrivs ovan så genomförs efterföljande värmningsprocessen vid en temperatur över 200°C. Den temperatur som väljs beror till stor del på önskat slutmaterial för silikaaerogelkroppen. Enligt föreliggande uppfinning 533 Cl5't kan värmningsprocessen t ex genomföras vid 250°C-350°C, vilket är fullgott för de lösningsmedel som är tilltänka enligt föreliggande uppfinning. Detta innebär att värmningsprocessen enligt föreliggande uppfinning är betydligt mindre energikrävande än den som beskrivs i SE 422 045 där ett temperaturintervall av mellan 500°C och 750°C är aktuellt, dvs för att uppnå en liknande effekt.As described above, the subsequent heating process is carried out at a temperature above 200 ° C. The temperature chosen depends largely on the desired final material for the silica aerogel body. According to the present invention 533 Cl5't, the heating process can be carried out, for example, at 250 ° C-350 ° C, which is sufficient for the solvents contemplated by the present invention. This means that the heating process according to the present invention is considerably less energy-intensive than that described in SE 422 045 where a temperature range of between 500 ° C and 750 ° C is relevant, ie to achieve a similar effect.

Det finns även andra tänkbara lösningsmedel som kan användas i allmänhet för att framställa ett silikaaerogelmaterial. Detta är t ex etylaceto- acetat. Detta är dock inte något som är önskvärt eftersom värmningspro- cessen då måste genomföras vid över 400°C för att silikaaerogelmaterialet ska bli klart igen, efter att vid ett par hundra grader varit brunaktigt pga det använda lösningsmedlet. Dessutom medför denna kända process att HF an- vänds som katalysator vid bildning av solgelen, vilket inte heller är önskvärt.There are also other possible solvents that can be used in general to prepare a silica gel material. This is, for example, ethyl acetate-acetate. However, this is not something that is desirable because the heating process must then be carried out at over 400 ° C for the silica aerogel material to be clear again, after being brownish at a couple of hundred degrees due to the solvent used. In addition, this known process means that HF is used as a catalyst in the formation of the sun gel, which is also not desirable.

Det finns dock applikationer enligt föreliggande förfaranden då en förhöjd temperatur är önskvärd i värmningsprocessen. Detta kan t ex vara för att uppnå krympning eller glasning av materialet, vilket innebär enform- förändring av materialet och som kan ge en ökad mekanisk stabilitet. Enligt föreliggande uppfinning kan därför värmningsprocessen genomföras vid åtminstone 500°C för att åstadkomma krympning av det väsentligen alkoholfria silikaaerogelmaterialet. Krympningen ökar med ökande temperatur och önskas en kraftigare krympning av materialet kan värmningsprocessen således genomföras vid t ex åtminstone 700°C.However, there are applications according to the present methods when an elevated temperature is desirable in the heating process. This can, for example, be to achieve shrinkage or glazing of the material, which means a uniform shape change of the material and which can provide increased mechanical stability. According to the present invention, therefore, the heating process can be carried out at at least 500 ° C to effect shrinkage of the substantially alcohol-free silica aerogel material. The shrinkage increases with increasing temperature and if a stronger shrinkage of the material is desired, the heating process can thus be carried out at, for example, at least 700 ° C.

Tätning av porerna på ytan kan också genomföras på materialet enligt föreliggande uppfinning. Detta skulle med ett annat ord kunna kallas ytglas- ning eller krympning av endast ytan. Detta kan genomföras med olika typer av teknik, såsom genom ”sputtering”, vilket även kallas sputtring eller katod- förstoftning på svenska, av ytan eller genom värmeupphettning av ytan.Sealing of the pores on the surface can also be performed on the material of the present invention. In other words, this could be called glazing or shrinking the surface only. This can be done with different types of technology, such as by “sputtering”, which is also called sputtering or cathode sputtering in Swedish, of the surface or by heat heating the surface.

Vidare är det som anges ovan för slutgiltig avdrivningen av alkohol i samband med det första förfarandealternativet även giltigt för det andra alternativet enligt föreliggande uppfinning.Furthermore, what is stated above for the final evaporation of alcohol in connection with the first process alternative is also valid for the second alternative according to the present invention.

Då det gäller katalysatorer som kan användas enligt föreliggande uppfinning kan detta förfarande köras såväl basiskt som surt. l det sura fallet är tänkbara alternativ HF, HCI och H2SO4, men där HF är den som är minst 533 051 11 önskvärd. Det är dock föredraget att använda sig av basiska katalysatorer, såsom ammoniak eller titanlaktat. Ett exempel på en kommersiellt tillgänglig titanlaktatkatalysator som kan användas vid föreliggande förfaranden är vida- re Tyzor®. Olika typer av blandare kan användas vid föreliggande förfaran- den, tex en Sulzer®-blandare.In the case of catalysts which can be used according to the present invention, this process can be run both basic and acidic. In the acidic case, possible alternatives are HF, HCl and H2SO4, but where HF is the one that is at least 533 051 11 desirable. However, it is preferred to use basic catalysts, such as ammonia or titanium lactate. An example of a commercially available titanium lactate catalyst that can be used in the present processes is further Tyzor®. Different types of mixers can be used in the present processes, such as a Sulzer® mixer.

Enligt föreliggande uppfinning är det möjligt att framställa silikaaero- gelkroppar, såsom t ex paneler eller rörskålsformade kroppar. Enligt en speci- fik utföringsform av föreliggande förfaranden är därför den bildade silikaaero- gelkroppen panel- eller rörskålsformad. Enligt en annan utföringsform av före- liggande förfaranden så innesluts den bildade silikaaerogelkroppen slutligen i ett inneslutande material. Detta kan göras för t ex paneler, men även andra former.According to the present invention, it is possible to produce silica aerobic bodies, such as, for example, panels or tubular cup-shaped bodies. According to a specific embodiment of the present methods, therefore, the formed silica gel body is panel-shaped or tubular. According to another embodiment of the present methods, the silica gel body formed is finally enclosed in an enclosing material. This can be done for eg panels, but also other shapes.

Enligt en förfarandevariant av föreliggande uppfinning så omfattar receptstartkomponenterna åtminstone en silanförening som är tetrametylortosilikat (TMOS), även kallad tetrametoxisilan, eller en blandning av tetrametylortosilikat (TMOS) och tetraetylortosilikat (TEOS), den senare även kallad tetraetoxisilan. Såsom nämnts ovan utförs eventuellt tillförsel av ytterligare receptkomponenter vid antingen blandningen i blandaren, vid extraktionen eller vid värmningsprocessen. Exempel på sådana möjliga ytterligare receptkomponenter är kolfibrer, stenull, glasull, mineralull, glasfibrer, våglängdsskiftare, järn-, titan- eller tennföreningar, borföreningar och silanföreningar, eller en blandning därav. Flera av dessa beskrivs ovan, men när det gäller olika möjliga metallföreningar, såsom olika metallsalter, av vilka endast ett antal specificeras ovan, inblandas dessa för att åstadkomma färgning av silikaaerogelmaterialet enligt föreliggande uppfinning. Utöver dessa finns även andra möjliga inblandningskomponenter eller receptkomponenter. Exempel på sådana ärt ex dendrimerer. Andra exempel är etylenglykol eller boroxid, vilka skulle kunna blandas in för att bryta en del bindningar i silikaaerogelmaterialet. Detta skulle t ex kunna göras för att öka elasticiteten av materialet enligt föreliggande uppfinning och som ett exempel skulle sådana komponenter kunna blandas in redan vid blandningssteget i förfarandet. 533 05? 12 En specifik utföringsform är vidare användning av en transparent panel i ett energifönster.According to a process variant of the present invention, the recipe starting components comprise at least one silane compound which is tetramethylorthosilicate (TMOS), also called tetramethoxysilane, or a mixture of tetramethylorthosilicate (TMOS) and tetraethylorthosilicate (TEOS), the latter also called tetraethoxys. As mentioned above, any additional recipe components are added during either the mixing in the mixer, during the extraction or during the heating process. Examples of such possible additional recipe components are carbon fibers, rock wool, glass wool, mineral wool, glass fibers, wavelength shifters, iron, titanium or tin compounds, boron compounds and silane compounds, or a mixture thereof. Several of these are described above, but in the case of various possible metal compounds, such as various metal salts, only a number of which are specified above, these are mixed in to effect dyeing of the silica aerogel material of the present invention. In addition to these, there are also other possible admixture components or prescription components. Examples of such peas are dendrimers. Other examples are ethylene glycol or boron oxide, which could be mixed in to break some bonds in the silica aerogel material. This could be done, for example, to increase the elasticity of the material according to the present invention, and as an example, such components could be mixed in already at the mixing step of the process. 533 05? A specific embodiment is furthermore the use of a transparent panel in an energy window.

Slutsatser Med föreliggande uppfinning beskrivs en kropp av ett silikaaerogel- material som har utmärkta egenskaper, såsom ett väldigt lågt värmeled- ningstal, dvs är mycket isolerande. Vidare beskrivs olika specifika utförings- former där kroppen, såsom t ex en panel, enligt föreliggande uppfinning givits olika fördelaktiga egenskaper, såsom hög transparens, ökad mekanisk stabilitet samt ökad hanterings- och transportmöjlighet, varav det senare har gjorts genom att panelen är innesluten i ett inneslutande material.Conclusions The present invention describes a body of a silica aerogel material which has excellent properties, such as a very low thermal conductivity, ie is very insulating. Furthermore, various specific embodiments are described in which the body, such as a panel, according to the present invention has been given various advantageous properties, such as high transparency, increased mechanical stability and increased handling and transport possibilities, the latter being done by the panel being enclosed in a enclosing material.

Vidare beskrivs med föreliggande uppfinning förfaranden för fram- ställning av ett format silikaaerogelmaterial, såsom t ex en panel, som är såväl förhållandevis energisnåla och säkra i jämförelse med känd teknik.Furthermore, the present invention describes methods for producing a shaped silica gel material, such as, for example, a panel, which are both relatively energy-efficient and safe in comparison with the prior art.

Claims (11)

10 15 20 25 30 533 D51 13 PATENTKRAV10 15 20 25 30 533 D51 13 PATENT CLAIMS 1. Kropp av ett silikaaerogelmaterial som är poröst och innefattar nanopartiklar, varvid kroppen - har en densitet i intervallet 60-300 kg/ms; - har en värmeledningsförmåga Å som är lägre än 0,020 W/(m*K) då uppmätt vid en densitet av 150 kglma och temperatur av cirka 20°C; - företrädesvis är sprickfri; och - är genomsynlig och har en total transparens som är åtminstone 90%; och - har ett brytningsindex i intervallet 1,017-1,060, då uppmätt vid en tjocklek av 14 mm och som icke-innesluten kropp.A body of a silica aerogel material which is porous and comprises nanoparticles, the body - having a density in the range of 60-300 kg / ms; has a thermal conductivity Å of less than 0.020 W / (m * K) when measured at a density of 150 kg / ml and a temperature of about 20 ° C; - preferably is crack-free; and - is transparent and has a total transparency of at least 90%; and - has a refractive index in the range 1.017-1.060, when measured at a thickness of 14 mm and as a non-enclosed body. 2. Kropp enligt krav 1, varvid en våglängsskiftare är inblandad i silikaaerogel- materialet.A body according to claim 1, wherein a wavelength shifter is involved in the silica aerogel material. 3. Kropp enligt krav 1 eller 2, varvid kroppen är evakuerad och är super- isolerande och har en värmeledningsförmàga A som är 0,007 W/(m*K) eller lägre, då uppmätt vid en densitet av 150 kg/m3 och temperatur av cirka 20°C.Body according to claim 1 or 2, wherein the body is evacuated and is super-insulating and has a thermal conductivity A which is 0.007 W / (m * K) or lower, when measured at a density of 150 kg / m 3 and a temperature of approx. 20 ° C. 4. Kropp enligt något av kraven 1-3, varvid silikaaerogelmaterialet är vatten- reslstent genom att en silanförenlng är inbunden i silikaaerogelmaterialet.A body according to any one of claims 1-3, wherein the silica aerogel material is water resistant stent in that a silane compound is bound in the silica aerogel material. 5. Kropp enligt något av kraven 1-4, varvid ett inneslutande material omgärdar kroppen.A body according to any one of claims 1-4, wherein an enclosing material surrounds the body. 6. Kropp enligt krav 5, varvid det inneslutande materialet är valt från gruppen bestående av transparenta material, plastfolier, glasskivor och plastsklvor.A body according to claim 5, wherein the enclosing material is selected from the group consisting of transparent materials, plastic foils, glass sheets and plastic splices. 7. Kropp enligt något av föregående krav, varvid kroppen är en panel. 10 533 051 14A body according to any one of the preceding claims, wherein the body is a panel. 10 533 051 14 8. Kropp enligt något av föregående krav, varvid kroppen är en panel som har en tjocklek av upp till 5 cm.Body according to any one of the preceding claims, wherein the body is a panel having a thickness of up to 5 cm. 9. Kropp enligt något av föregående krav, varvid kroppen är en panel som har en storlek av upp till 1,5 m * 2 m (bredd * längd).Body according to any one of the preceding claims, wherein the body is a panel having a size of up to 1.5 m * 2 m (width * length). 10. Kropp enligt något av kraven 1-6, varvid kroppen är en rörskålsformad kropp.A body according to any one of claims 1-6, wherein the body is a tubular cup-shaped body. 11. Användning av en transparent panel enligt något av kraven 7-9 i ett energifönster.Use of a transparent panel according to any one of claims 7-9 in an energy window.
SE0950003A 2009-01-08 2009-01-08 Silica aerogel body as transparent panel in energy windows SE533051C2 (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE0950003A SE533051C2 (en) 2009-01-08 2009-01-08 Silica aerogel body as transparent panel in energy windows
PCT/SE2010/050004 WO2010080060A1 (en) 2009-01-08 2010-01-04 Silica aerogel as transparent panel in energy saving window

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE0950003A SE533051C2 (en) 2009-01-08 2009-01-08 Silica aerogel body as transparent panel in energy windows

Publications (2)

Publication Number Publication Date
SE0950003A1 SE0950003A1 (en) 2010-06-15
SE533051C2 true SE533051C2 (en) 2010-06-15

Family

ID=42261279

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SE0950003A SE533051C2 (en) 2009-01-08 2009-01-08 Silica aerogel body as transparent panel in energy windows

Country Status (2)

Country Link
SE (1) SE533051C2 (en)
WO (1) WO2010080060A1 (en)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102011088093A1 (en) 2011-12-09 2013-06-13 BSH Bosch und Siemens Hausgeräte GmbH Door for a household heat treatment device
GR20150100145A (en) * 2015-03-26 2016-10-20 Πανεπιστημιο Πατρων Pathetic cooling of glass panes with hydrophilous translucent materials

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SE422045C (en) * 1979-04-30 1984-12-11 Guy Von Dardel VIEW TO MAKE SILICA EROGEL IN THE FORM OF A SIGNIFICANT CRACKLESS, PREFERRED TRANSPARENT BLOCK AND USE OF THE SAME IN SOLAR PANELS
JP2005164132A (en) * 2003-12-03 2005-06-23 Dainatsukusu:Kk Solar heat collector panel
US20060178496A1 (en) * 2005-02-07 2006-08-10 Industrial Technology Research Institute Silica aerogels with high-temperature hydrophobation synthesized by using co-precursor solutions
WO2007011988A2 (en) * 2005-07-18 2007-01-25 Aspen Aerogels, Inc. Aerogel composites with complex geometries
US20090029147A1 (en) * 2006-06-12 2009-01-29 Aspen Aerogels, Inc. Aerogel-foam composites

Also Published As

Publication number Publication date
WO2010080060A1 (en) 2010-07-15
SE0950003A1 (en) 2010-06-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101409884B1 (en) Preparation method of hydrophobic monolith type silica aerogel
JP6976299B2 (en) Silicone porous body and its manufacturing method
CN101671029B (en) Method for preparing SiO2 aerogel in normal pressure drying condition
JP5145638B2 (en) Resin composition
CN104194022B (en) A kind of biodegradable high-barrier plastic film material and preparation method thereof
US20160060808A1 (en) Heat insulation sheet and method of producing the same
Sun et al. Porous BPPO-based membranes modified by multisilicon copolymer for application in diffusion dialysis
KR102549648B1 (en) Coating material and method for manufacturing same
KR102207095B1 (en) Thermally curable coating systems
CN106966709A (en) A kind of preparation method of transparent alumina ceramics
SE533051C2 (en) Silica aerogel body as transparent panel in energy windows
CN105271263B (en) A kind of low-density transparent silicon dioxide aerogel and preparation method thereof
CN106564858B (en) A kind of nano silicone frustule granular cell layer array and preparation method thereof
CN110551998A (en) Foam metal with mixed wettability surface and preparation method thereof
CN104744713B (en) Polyvinyl alcohol graphite oxide Fe3O4The preparation method of laminated film
CN110371919B (en) Self-assembly preparation method of micro-nano multilevel column structure
CN109320195A (en) Al2O3-SiO2The preparation method of composite material
CN103979967B (en) A kind of preparation method of SiCO micron order vermiform pottery
CN105777059A (en) Method for preparing germanium oxide and cobaltous oxide hybrid aerogel composite
CN102501553B (en) For the production method of the Rigid foam polyurethane of automobile ceiling
CN105585923A (en) Multifunctional composite coating material and preparation method thereof
CN107583697A (en) A kind of glass substrate and polystyrene substrate room temperature Direct Bonding method and glass substrate recovery method
CN109081607A (en) Durable hydrophilic property SiO2The preparation method of mesoporous nano coating
JP2019094234A (en) Method for producing silica aerogel
KR20180078015A (en) Silica composition porous structure and a method of fabricating the same

Legal Events

Date Code Title Description
NUG Patent has lapsed