Caractéristiques des matériaux isolants et 15 exemples

Le matériaux isolants Ce sont des matériaux qui réduisent, résistent ou empêchent complètement le passage d'une énergie telle que la chaleur ou l'électricité.

Ils servent à protéger les êtres vivants, la nourriture et les autres objets contre les éléments et leurs conditions; comme le revêtement en plastique des câbles et les murs ou les plafonds des maisons. Les informations contenues dans cet article ne porteront que sur les matériaux de protection thermique.

Caractéristiques des isolants thermiques

Pour bien remplir leur fonction, ces matériaux doivent principalement présenter une faible conductivité thermique leur permettant de réduire la transmission de chaleur. Ils doivent également avoir une résistance élevée aux très hautes températures qui les empêchent de fondre.

La perméabilité à l'air est également une propriété très importante des isolants thermiques. Ils doivent être des matériaux où l'air peut circuler dans vos pores. Les bons isolants thermiques ont une grande perméabilité à l'air, car il s'agit d'une substance isolante elle-même.

Cette perméabilité ne doit pas permettre le passage de la vapeur ou de l'humidité, afin d'éviter ou de minimiser la condensation de liquides ou la corrosion des matériaux. Les meilleurs isolants thermiques ont une très faible perméabilité à la vapeur et à l'humidité.

Le matériau isolant doit être résistant à l'eau, aux solvants et aux produits chimiques; Il doit être durable et ne pas perdre son efficacité en peu de temps. Il doit être facile à installer, non inflammable, ne pas absorber les odeurs et ne pas attirer les champignons ou la vermine.

15 exemples d'isolants thermiques

1- Fibre de verre

C'est l'un des plus utilisés pour son faible coefficient de transmission thermique et sa grande résistance. Il travaille également à isoler les courants électriques et sonores. Il est fabriqué en tissant de fins filaments de polymères de verre pour former des bâtons, des feuilles ou des panneaux.

2- laine minérale

Il peut être fabriqué à partir de roches de basalte ou de résidus de surface du métal en fusion. Il est utilisé pour sa haute résistance au feu, mais il est conseillé de le combiner avec d'autres matériaux pour obtenir une protection thermique plus efficace.

3- Cellulose

C'est l'un des isolants les plus écologiques sur le marché. Il est fabriqué à partir du recyclage de divers produits en papier.

C'est un matériau qui peut être suffisamment compacté, ce qui diminue la présence d'oxygène entre ses particules. Cette propriété le rend excellent pour minimiser les dommages causés par le feu.

4- Polystyrène

C'est un matériau thermoplastique très léger et résistant à l'eau, très bon isolant thermique et acoustique.

Il est utilisé pour fabriquer des blocs de mousse de polyéthylène ou des panneaux moulés selon les besoins. Il est inflammable, il est donc conseillé de le recouvrir avec d'autres matériaux ignifuges.

5- polyuréthane

C'est une mousse isolante qui contient un gaz dans ses alvéoles, qui présente une très faible conductivité et une résistance thermique élevée. Il peut être utilisé sous forme de liquide moussant pour la pulvérisation, dans des blocs de mousse rigide ou moulé en feuilles ou en panneaux.

6- Perlite

C'est un type de roche volcanique inerte composée principalement de silice et d'aluminium, mais avec des impuretés qui lui permettent d'absorber l'humidité.

Il est utilisé dans les petits granules pour remplir les petits espaces et les trous. C'est un bon isolant thermique mais ne fonctionne que s'il est sec. Son utilisation a été de plus en plus réduite par sa qualité toxique.

7- Cork

C'est probablement le matériau isolant le plus ancien du marché et l'isolation la plus utilisée dans l'industrie de la réfrigération. Il est très résistant à la compression et difficile à brûler. Il ne peut être utilisé qu'en dessous de 65 ° C et a tendance à absorber l'humidité.

8- Fibre plastique

Il est composé principalement de bouteilles en plastique de polyéthylène recyclé. Les fibres sont tissées sous la forme d'une canne semblable à la fibre de verre.

Cet isolant est travaillé avec un retardateur afin qu'il ne brûle pas si vite, mais il peut fondre lorsqu'il est exposé aux flammes.

9- Aérogel

Au départ, il s'agissait d'un matériau utilisé par les projets spatiaux pour fabriquer des carreaux résistants à environ 2000 ° F avec très peu de transfert de chaleur.

Il est actuellement disponible sur le marché en feuilles souples appelées Pyrogel XT. C'est l'un des isolateurs industriels les plus efficaces au monde.

10- Vermiculite

Comme la perlite, il est dangereux pour la santé. Il est utilisé dans les petits granules qui sont jetés entre autres matériaux ou pour combler les trous. Auparavant, il était mélangé avec du ciment pour créer un béton plus léger et moins de conducteur thermique.

11- Polyisocyanurate

C'est un plastique expansé thermodurcissable qui contient dans ses cellules un gaz de faible conductivité et de haute résistance, exempt d'hydrochlorofluorocarbures. La mousse liquide peut s'adapter aux surfaces requises.

12- Coton

En tant qu'isolant, il est combiné avec des fibres de plastique et de borate pour le rendre résistant aux animaux et retarder son inflammation.

13- Laine d'animal

Il est également traité avec du borate pour résister à la vermine, au feu et aux moisissures. Il peut contenir beaucoup d'eau, mais son exposition prolongée et intermittente au liquide peut dissoudre le borate.

14- Paille

Utilisé depuis plus de 150 ans sous forme de balles pour isoler les étables et les maisons de la chaleur. Ils servent également à absorber le son.

15- Chanvre

Le matériau couramment utilisé pour fabriquer des cordes est actuellement utilisé comme isolant, comme d’autres fibres végétales similaires telles que la paille ou la laine.

Comment circule la chaleur?

La chaleur se déplacera toujours des zones chaudes aux zones froides en quête d'équilibre. Si l'intérieur d'un réservoir protégé par une isolation thermique est plus froid que l'air extérieur, le réservoir attirera la chaleur extérieure. Bien qu'il y ait plus de différence de température, la chaleur ira plus vite dans la zone froide.

Conduite

C'est la façon dont l'énergie se déplace à travers les matériaux, de la molécule à la molécule. Cela nécessite un contact physique entre les particules et une certaine différence de température; Lorsque vous placez une cuillère dans une tasse de café chaud, la chaleur est transmise du liquide au métal et à la poignée.

La convection

C'est la façon dont les liquides et les gaz transportent la chaleur lorsqu'ils se déplacent d'un endroit à un autre. C'est la raison pour laquelle l'air plus léger et chaud cherche à s'élever, et l'air froid et dense a tendance à chercher le niveau du sol.

Le rayonnement

C'est la transmission d'énergie directement à travers un milieu complètement transparent chauffant tout le matériel solide sur son passage. Cela se produit, par exemple, avec la lumière sous forme de rayonnement infrarouge (une loupe) ou avec un certain type d'ondes électromagnétiques.

Références

1. Jessica Ring. Que sont les isolants? Récupéré de sciencing.com.
2. Répertoire des documents institutionnels de la FAO. Matériaux d'isolation thermique, caractéristiques techniques et critères de sélection. Département des pêches et de l'aquaculture. Récupéré de fao.org.
3. ThermaXX Jackets (2011). 5 matériaux d'isolation thermique les plus courants. Récupéré de thermaxxjackets.com.
4. gov. Matériaux d'isolation Département américain de l'énergie - Office de l'efficacité énergétique et des énergies renouvelables. Récupéré depuis energy.gov.
5. Loise Kinyanjui Les propriétés des isolateurs. Sciencing. Récupéré de sciencing.com.
6. Matériaux d'isolation et leurs propriétés thermiques. Récupéré de greenspec.co.uk
7. Matériaux d'isolation thermique Magazines de connexion. Récupéré de build.com.au.