Теплоизоляционные покрытия не являются чем-то новым. Я впервые услышал о них примерно лет десять тому назад, и они предлагались на рынке задолго до этого. Один из производителей TIC определяет их следующим образом:

...Настоящим изоляционным покрытием является покрытие, которое дает разность температур по всей поверхности, независимо от того, где размечается покрытие (то есть на горячей/холодной поверхности, внутри или снаружи).

Это может быть справедливо, но разность температур способны создавать практически любые материалы, которые обладают хоть какой-нибудь толщиной и теплопроводностью, не все такие материалы должны обязательно рассматриваться как теплоизоляционные. Одним из традиционно надежных источников определений, подобных данному, является ASTM. Хотя у ASTM не имеет определения для "теплоизоляционного покрытия", ASTM C168 (а именно, он является стандартом для терминологии по изоляции) включает определение для "теплоизоляции".

Теплоизоляция (n): материал или совокупность материалов, используемых для обеспечения устойчивости к воздействию теплового потока.

Кроме того, в C168, имеется определение для "покрытия".

Покрытие (n): жидкий или полужидкий материал, который высушивается или отверждается с формированием защитного покрытия, и который пригоден для нанесения на теплоизоляцию или какие-либо иные поверхности с толщиной 30 мил (0.76 мм) или менее на один слой.

Объединение этих двух определение, допуская, что "теплоизоляционное покрытие" не включает тепловую изоляцию, но может использоваться самостоятельно в качестве теплоизоляции, позволяет создать предлагаемое определение для TIC:

Теплоизоляционное покрытие (n): жидкость или полужидкость, пригодная для нанесения на поверхность с толщиной 30 мил (0.75 мм) или менее на один слой, которая высыхает или отверждается для одновременного формирования защитного поверхностного покрытия и обеспечения устойчивости к воздействию теплового потока.

Поскольку Insulation Outlook является журналом об изоляции (и автор данной статьи является специалистом в области теплоизоляции), в дальнейшем в этой статье мы обсудим TIC как теплоизоляционные материалы, а не как покрытия. Оценку роли TIC, используемых в качестве покрытия, мы оставим экспертам по покрытиям. Кроме того, поскольку данный журнал занимается проблемами механической изоляции и ее применениями, настоящее обсуждение будет ограничено использованием TIC в качестве механической изоляции, а не в качестве изоляционных оболочек зданий.

Первые исследования изоляционных покрытий

Автор этой статьи сначала проводил исследование TIC при использовании в качестве теплоизоляции примерно восемь лет тому назад для компании, в которой работал ранее. Я выяснил, что в Северной Америке имеется несколько производителей, и что TIC содержат гранулированный материал, который в то время некоторые называли кермическими шариками. Я также узнал, что TIC можно наносить кистью или напылением; и, что, в целом, покрытия могут создаваться для максимальных температур применения в 500^°F.

Один поставщик послал мне образец в виде банки для супа, которая по бокам была покрыта сухим изоляционным покрытием толщиной в четверть дюйма. Дно банки не имело покрытия. Были даны инструкции налить в банку горячую воду, продолжая держать ее за боковые стенки, и отметить, что я могу продолжать держать ее и не обжигаться. Там также говорилось, что быстрое прикосновение ко дну банки продемонстрирует, насколько горяча вода, которая находится в банке. Я сделал все, как было указано в инструкциях, и, действительно, я обнаружил, что могу держать в руках банку для супа с покрытием сколь угодно долго. Хотя это и не является строго научным доказательством, но, несомненно, показывает, что TIC могут быть эффективным изоляционным материалом, обеспечивая индивидуальную защиту от горячей воды.

Я также сделал некоторые тепловые анализы с использованием компьютерных кодов ASTM C680, и пришел к выводу, что имеются некоторые существенные тепловые преимущества, которые можно получить при толщине от одной восьмой до одной четвертой дюйма, особенно, на поверхностях с относительно умеренными температурами до 250^°F или около того. Тем не менее, было понятно, что для получения таких значений толщины потребуются различные затраты при расходе примерно в 20 мл на слой, поэтому любая потенциальная экономия трудозатрат от использования TIC будет существенно уменьшена. Я также заметил, что при всего лишь нескольких слоях, потерю тепловой энергии можно уменьшить, по крайней мере, на 50 процентов по сравнению с поверхностью без покрытия. Существенное сокращение потерь тепловой энергии можно получить на поверхностях с температурой до 500^°F (хотя следует помнить, что традиционная изоляция обычно обеспечивает снижение потерь тепла, по крайней мере, на девяносто процентов при толщине всего в один дюйм).

Нанотехнология разработала теплоизоляционное покрытие на трубопровод. Рисунок предоставлен Industrial Nanotech, INC.