概念
在空間飛船發射過程中,固體火箭助推器要提供超過2/3的初級推力以使飛船入軌,而空氣阻力和發動機尾氣產生的熱量對固體火箭助推器殼體產生很大的潛在危害。為此,20世紀80年代,NASA馬歇爾空間飛行中心開發了一種噴射絕緣工藝,可套用於助推器的前緣、系統通道蓋,以及助推器後裙部。此工藝將9種化學物質混合為一種粘合劑,可在5個小時內迅速反應成型。然而,這種工藝成型的材料相當昂貴,如果套用過程中被打斷或在5個小時內沒有完成,整批的材料就會失效。除了這個缺點外,這種材料的強度很難控制,因此,當可重複使用的助推器濺落到大海時,這種材料經常會在飛行過程中脫落,同時構成這種材料的其中兩種物質對環境具有危害。
性能
1993年,馬歇爾飛行中心與美國技術公司USBI子公司通過空間授權法協定,合作開發出一種可替代原來老的噴塗絕熱工藝的聚焦噴塗技術。他們採用馬歇爾飛行中心開發的聚焦噴塗技術,此技術可使環氧樹脂材料噴射成霧狀,同時採用不同的填充材料,製造出一種對環境無害的燒蝕絕熱材料。1999年在執行STS-79任務時,此絕熱材料進行了首次飛行試驗,實驗效果非常成功。
技術貿易公司的創始人——大衛·佩奇,尋求開發塗層和塗料技術的幫助,以研發出一種實用的熱反射技術。在閱讀了NASA為小企業提供技術幫助的廣告後,佩奇聯繫了馬歇爾中心的技術利用局,即現在的技術轉讓計畫局,該局是馬歇爾中心創新合作計畫的分部。
馬歇爾飛行中心的工作人員將佩奇介紹到甘迺迪空間中心,佩奇與一組來自USBI公司的研究人員合作。USBI公司的這些研究人員當時正在開發一種由循環使用的汽車輪胎製成的屋頂塗層,並將此技術與馬歇爾中心開發的聚焦噴塗技術結合起來。研究人員所面臨的最嚴峻的問題是如何製造出一種低成本但高效的產品,且產品使用安全、無毒。佩奇曾閱讀過NASA有關用於空間飛船的熱反射瓦片的信息,得知該項目已完成了98%的工作。佩奇如果能將這種混合物融入塗料中,就會得到安全、經濟、有效的熱反射技術解決方案。
佩奇與馬歇爾飛行中心和USBI的研究人員進行了合作交流。合作一年後,又與位於聖地亞哥的地球科學公司的HeinzPoppendiek博士進行了另外的試驗。地球科學公司專門從事換熱、流體流量、物質轉換、微氣象學、生物物理學、工程設計、系統構建、產品評估,以及熱力、機械、流體性質等方面的測量工作。
通過合作,最終研發出名為Insuladd的產品,並與2000年在美國註冊商標,該產品是一種粉末級配式陶瓷顆粒,可以混合在普通塗料的內部或者外部,使得塗料的作用類似塗了一層絕熱材料。公司認為塗兩層可以起到最佳的保護效果。此種材料可以預混合的形式存放。
Insuladd產品的秘密就在於其製造過程,它將塗料注入充有惰性氣體的極小空心陶瓷微粒。當塗料幹了以後,形成輻射熱屏障,將普通的房屋塗料轉化為熱反射塗料。此絕熱材料通過在塗料表面形成模組化的熱輻射障礙,從而在塗料表面形成反射熱以減少換熱。
用途
此產品可套用於牆上、地板、天花板、空調管路、蒸汽管路和配件,同時還適合用於金屬建築物,以及諸如walkin冷卻器和冷凝器等冷凍設備中。
Insuladd這種中空陶瓷顆粒還具有其它用途,如用在家禽養殖場,以減少因夏天熱、冬天冷對孵化場所的影響;三星公司用於軍用設備;Hyundai公司的造船分部將Insuladd這種產品套用於船艇上,並繼續與美國宇航學會保持聯繫,向洛克希德·馬丁公司提供用於F-22戰鬥機的熱工產品。1996年用於民用建築內外牆,可減少用戶能耗。
2008年海南金牛角科技公司開始將Insuladd產品其引入國內建築工程領域,並投入巨額費用進行品牌推廣,並於2010年制訂出盈速粒產品的企業標準和修改了節能的技術規範,在中國南方海南省迅速推廣套用,並得到廣大用戶的積極評價,成為我國外牆節能技術中知名品牌。