A nanoméretű vákuumos gömböket tartalmazó festékek hővezető képességéről

A hőszigetelő vékonybevonatok közé sorolhatjuk a ThermoShield „hőpajzs” membránbevonatot is, mely mikroméretű (Ø 10 ÷ 120 μm) kerámiagömbökből épül fel, rétegvastagsága kb. 0,3 mm, és hőszigetelő festékként alkalmazzák az építőiparban, elsősorban épülethomlokzatok hőszigetelő festésére és bevonására. A falszerkezeti modelleken végzett épületenergetikai mérésekből számított névleges hővezetési tényezője: λ= 0,014 W/mK.

Az üreges gömböket magas hőmérsékletű kerámiaolvadékból állítják elő, és lehűlésüket követően a belsejükben viszonylagosan vákuum alakul ki. Ezekben a mikro-méretű vákuumterekben már nem a megszokott módon érvényesülnek a hő terjedésével és vezetésével kapcsolatos törvényszerűségek.

A ThermoShield vékonybevonat hővezetőképességét befolyásoló tényezők:

1. Külső hősugárzás csökkenése - A kerámiagömbök az IR hősugárzás 85%-át a felületről reflexióval visszatükrözik. 
2. Hővezetés (hőátadás) csökkenése - A gömbök között kicsik az érintkezési felületek. A gömbök tömege kicsi, az összes felület nagy.
3. Hőáramlás (konvekció) csökkenése - A vákuum térben minimális a gázmolekulák Membrán bevonat ütközése, így jelentéktelen a konvekciós hőáramlás.
   
4. A belső tér hősugárzásának csökkenése - A gömbök belső üregének mérete kb. 50 μm, ami közel azonos, mint az infravörös hősugárzás hullámhossza λ = 1μm÷100 μm. A belső kerámiafelület „hőtükörként” működve, a hősugárzás nagy részét visszatükrözi, illetve szétszórja.

Összeállította: Dr. Orbán József tanszékvezető, főiskolai tanár, építőmérnök, PhD. kandidátus