Что такое АЭРОГЕЛЬ?

Аэрогель — это уникальный теплоизоляционный материал, полученный из геля, в котором жидкость заменена на газообразную среду. Визуально он напоминает полупрозрачную пористую массу и часто называется «замороженным дымом» или «твёрдым воздухом». Главное его преимущество — рекордно низкая теплопроводность. Это делает аэрогель одним из лучших утеплителей среди всех существующих на сегодняшний день.

Аэрогели были изобретены ещё в 1930-х годах, но их промышленное применение стало возможным только с развитием современных технологий. Сегодня аэрогели используются не только в строительстве, но и в аэрокосмической отрасли, медицине, электронике и нефтегазовой промышленности.

Состав и структура

Аэрогель представляет собой твёрдую пену, более чем на 90 % состоящую из воздуха. Основой может быть:

• диоксид кремния (самый распространённый тип),

• углерод,

• металлоксиды,

• полимеры.

Наиболее часто в строительстве применяют кремнеземные аэрогели. Их структура напоминает трёхмерную наносетку с порами размером менее 100 нанометров. Благодаря этой сетке воздух внутри материала практически не движется, что и обеспечивает его исключительные теплоизоляционные свойства.

Ключевые свойства аэрогеля

Теплопроводность

Главная особенность аэрогеля — экстремально низкая теплопроводность, доходящая до 0,013 Вт/(м·К). Для сравнения:

• у минеральной ваты — около 0,035 Вт/(м·К),

• у пенополистирола — 0,030–0,040 Вт/(м·К),

• у пенополиуретана — 0,022–0,028 Вт/(м·К).

Это означает, что для достижения одинакового уровня теплоизоляции слой аэрогеля может быть в 2–3 раза тоньше, чем у традиционных материалов.

Плотность

Аэрогели имеют очень низкую плотность — от 1 до 150 кг/м³, в зависимости от технологии производства и используемого сырья. При этом материал остаётся механически прочным, особенно в сочетании с армирующими волокнами.

Огнестойкость и химическая инертность

Кремнеземные аэрогели не поддерживают горение, не выделяют токсичных веществ и устойчивы к большинству химических воздействий. Они не подвержены биологическому разложению, не плесневеют, не впитывают воду (при наличии гидрофобной пропитки).

Звукоизоляция

Из-за пористой структуры аэрогель обладает неплохими звукоизоляционными свойствами. Он хорошо поглощает воздушные шумы и может использоваться для звукоизоляции внутренних перегородок.

Применение аэрогеля в строительстве

Сфера применения аэрогеля в строительстве расширяется с каждым годом, особенно в энергоэффективных и «зеленых» зданиях. Его используют для:

• утепления фасадов зданий (в том числе исторических объектов, где важна сохранность архитектурных деталей),

• теплоизоляции оконных откосов, балконных блоков и рам,

• утепления мансард, кровли и полов,

• изоляции трубопроводов и вентиляционных систем,

• теплоизоляции внутренних перегородок и стен с ограниченным пространством.

Одним из главных плюсов аэрогеля является возможность применения в местах с ограниченной толщиной утеплителя — например, в зонах примыкания окон и стен, под облицовкой из кирпича, гипсокартона или сэндвич-панелей.

Преимущества аэрогеля

1. Экстремально низкая теплопроводность — рекорд среди утеплителей.

2. Возможность тонкого слоя утепления — экономия пространства.

3. Негорючесть — важный параметр для противопожарной безопасности.

4. Паропроницаемость — материал «дышит» и не создает парникового эффекта.

5. Устойчивость к плесени, насекомым и грызунам.

6. Химическая и биологическая инертность.

7. Долговечность — срок службы более 50 лет при соблюдении технологии монтажа.

Недостатки и ограничения

Несмотря на уникальные свойства, у аэрогеля есть и ряд ограничений:

• Высокая стоимость. Это один из самых дорогих теплоизоляционных материалов. Его использование оправдано в тех случаях, где важна минимальная толщина слоя при высоких изоляционных свойствах.

• Хрупкость. Чистый аэрогель без армирования может крошиться и ломаться. Для строительных нужд применяют композитные материалы на его основе (например, маты или рулоны с армирующим волокном).

• Ограниченное распространение. На рынке СНГ аэрогель пока не получил широкого распространения, а значит — ограниченный выбор поставщиков и решений.

Форматы выпуска

Для строительных целей аэрогель доступен в следующих формах:

• Материалы в рулонах или матах (армированные стекловолокном или тканью).

• Гибкие плиты различной толщины.

• Гранулы (для засыпки в труднодоступных полостях).

• Жидкие составы и аэрозоли (используются в реставрации и точечных изоляционных работах).

Наиболее популярный вид — гибкие маты, сочетающие аэрогель с армирующей тканью. Они легко монтируются, устойчивы к деформации и хорошо подходят для фасадов и трубопроводов.

Сравнение с другими утеплителями

Ниже приведено обобщённое сравнение аэрогеля с другими распространёнными теплоизоляционными материалами:

Перспективы развития и применения

С развитием технологий производства цена на аэрогель постепенно снижается, а ассортимент форм и решений растёт. Исследования ведутся в области повышения прочности, улучшения гибкости, удешевления сырья и разработки новых композитов.

В будущем аэрогели могут стать стандартом в высокоэнергоэффективных зданиях, пассивных домах, а также использоваться в комбинации с другими материалами — например, как внутренняя прослойка в сэндвич-панелях или стеклопакетах.

Заключение

Аэрогель — это материал будущего, который уже сегодня находит применение в строительстве там, где критична высокая теплоизоляция при минимальной толщине слоя. Его цена пока остаётся барьером для массового использования, но уникальные свойства и долговечность делают его отличным выбором для объектов с повышенными требованиями к энергоэффективности и безопасности. С учётом развития рынка, аэрогель может занять прочное место среди современных строительных утеплителей, особенно в премиум-сегменте и энергоэффективном строительстве.