Material Insulasi Aerogel
MATERIAL DASAR AEROGEL
| Komponen | Fungsi |
|---|---|
| Aerogel silika | Bahan utama penghambat perpindahan panas |
| Serat penguat, misalnya fiberglass | Membuat material berbentuk blanket yang fleksibel dan tidak mudah hancur |
| Bahan tambahan sesuai formulasi | Memberikan sifat hidrofobik atau membantu mengurangi perpindahan panas melalui radiasi |
PRINSIP DASAR INSULASI
KARAKTERISTIK TEKNIS AEROGEL
| Karakteristik | Aerogel suhu rendah | Aerogel suhu tinggi—blanket |
|---|---|---|
| Acuan ASTM | C1728 Type I, Grade 1B | C1728 Type III, Grade 1A |
| Rentang suhu penggunaan | −196 hingga 125°C | 24 hingga 649°C |
| Konduktivitas termal maksimum pada suhu rata-rata 24°C¹ | 0,0173 W/m·K | 0,0202 W/m·K |
| Densitas¹ | ±80–179 kg/m³ | ±160–240 kg/m³ |
| Ketahanan tekan minimum pada deformasi 10%¹ | ±34,5 kPa | ±20,7 kPa |
| Perubahan panjang pada suhu maksimum | <2% | <2% |
| Indeks rambatan api/asap maksimum—ASTM E84 | 25/50 | 5/10 |
| Penyerapan uap air maksimum berdasarkan berat | 5% | 5% |
STANDARD INTERNATIONAL AEROGEL
| Standar | Nama resmi | Cakupan |
|---|---|---|
| ASTM C1728-25a | Standard Specification for Flexible Aerogel Insulation | Spesifikasi aerogel fleksibel: klasifikasi, kinerja termal, persyaratan fisik, mekanis, kimia, serta dimensi dan toleransi. Edisi ini tercatat aktif pada katalog ASTM. |
| ISO 22482:2021 | Thermal insulation products — Aerogel blanket for buildings — Specification | Aerogel blanket buatan pabrik untuk bangunan; mencakup karakteristik produk, pengujian, evaluasi kesesuaian, serta penandaan dan pelabelan. |
PRODUSEN AEROGEL
| Produsen | Basis/lokasi | Produk dan aplikasi utama | Website resmi |
|---|---|---|---|
| Aspen Aerogels | Amerika Serikat | Pyrogel untuk insulasi industri suhu tinggi; Cryogel untuk aplikasi dingin/kriogenik. | aerogel.com |
| Armacell | Grup global; produksi aerogel antara lain di Korea Selatan dan India | ArmaGel, termasuk seri XGH, XGC, dan HTF; insulasi termal dan proteksi kebakaran sesuai jenis produk. | armacell.com |
| Cabot Corporation | Amerika Serikat; produksi aerogel juga di Jerman | ENOVA dan LUMIRA berupa partikel aerogel; ThermalWrap berupa blanket untuk berbagai aplikasi insulasi. | cabotcorp.com |
| Guangdong Alison Technology | Qingyuan, Guangdong, Tiongkok | Aerogel blanket dan solusi insulasi termal, termasuk proteksi termal baterai. | en.ydalison.com |
| Nano Tech / Nanuo Technology | Tiongkok | Aerogel dan kompositnya untuk petrokimia, jaringan panas, bangunan, transportasi, serta peralatan industri. | en.nanuo.cn |
| IBIH Advanced Materials | Tiongkok | Blanket suhu tinggi dan kriogenik, powder/granules, coating, serta material proteksi baterai. | ibihaerogel.com |
| JIOS Aerogel | Operasi di Singapura dan Korea Selatan | Produsen teknologi/material aerogel; Thermal Blade untuk proteksi thermal runaway baterai, serta kerja sama manufaktur dengan Armacell. | jiosaerogel.com |
Bentuk AEROGEL
| Bentuk | Ciri fisik | Aplikasi umum |
|---|---|---|
| Blanket / roll | Lembaran fleksibel; aerogel berada di dalam jaringan serat penguat | Pipa, vessel, tangki, valve, dan equipment panas atau kriogenik |
| Granules / powder | Butiran atau serbuk aerogel | Bahan pengisi dan campuran untuk coating, panel, serta material insulasi komposit |
| Board / panel komposit | Aerogel digabungkan dengan material pendukung menjadi panel | Dinding, atap, dan permukaan datar |
| Pad / lembaran potong | Potongan tipis sesuai ukuran komponen | Proteksi termal baterai dan perangkat elektronik |
| Coating berbasis aerogel | Aerogel dicampur dengan binder dan bahan tambahan | Pelapis insulasi pada permukaan sesuai spesifikasi formulasi |
KEUNGGULAN DAN KELEMAHAN AEROGEL
| Keunggulan | ArmaGel XGH | ArmaGel XGC |
|---|---|---|
| Konduktivitas termal rendah | ≤0,021 W/m·K pada suhu rata-rata 24°C | ≤0,017 W/m·K pada suhu rata-rata 23,9°C |
| Fleksibel dan tipis | Roll ketebalan 5 dan 10 mm; cocok untuk pipa, vessel, duct, serta fitting | Roll ketebalan 5 dan 10 mm; tetap fleksibel pada suhu kriogenik |
| Hidrofobik | Ya; lulus uji penyerapan air ASTM C1763 | Ya; lulus uji penyerapan air ASTM C1763 |
| Mendukung pengendalian korosi | Lulus ASTM C1617 serta uji stress corrosion cracking ASTM C692/C795 | Lulus pengujian yang sama |
| Stabilitas dimensi | Penyusutan panjang dan lebar <2% | Penyusutan panjang dan lebar <2% |
| Kinerja terhadap api | EN 13501-1 A2-s1,d0; ASTM E84 indeks api ≤5/asap ≤10 | ASTM E84 indeks api ≤25/asap ≤50 |
| Penghalang uap | Tidak dinyatakan memiliki vapor barrier terintegrasi | Integrated zero-perm vapor barrier, hasil ASTM E96 0,00 perm |
| Ketahanan tekan terukur | ≥20,7 kPa pada kompresi 10% | ≥34,5 kPa pada kompresi 10% |
| Keterbatasan | Implikasi pemasangan |
|---|---|
| Memerlukan pelindung luar | Kedua produk wajib dilindungi dengan covering yang sesuai, misalnya metal jacketing atau preformed UV-cured GRP, pada aplikasi industri. Hidrofobik tidak berarti boleh dibiarkan terbuka. |
| Pemilihan grade harus sesuai suhu | XGH: maksimum 650°C, dirancang untuk operasi di atas suhu lingkungan. XGC: aplikasi dingin/kriogenik, maksimum 125°C. |
| XGH memerlukan detail tambahan di atas 400°C | Harus dipasang metallic foil barrier setebal 0,05 mm sesuai petunjuk produsen. |
| XGH dengan ketebalan total >80 mm memerlukan konsultasi teknis | Desain dan pemasangan perlu dikonsultasikan kepada Armacell. |
| XGC di bawah −180°C memerlukan perhatian khusus | Desain dan pengerjaan harus memastikan material tidak bersentuhan dengan oksigen cair. |
| Vapor barrier XGC memerlukan kontinuitas sistem | Nilai 0,00 perm adalah hasil uji barrier; sambungan, penetrasi, dan kerusakan saat pemasangan tetap perlu dikendalikan. |
| Penyimpanan memiliki persyaratan | Simpan di dalam ruangan, bersih, kering, dan terlindung dari sinar matahari. Batas penyimpanan 3 tahun, bukan batas umur pakai setelah terpasang. |
INSTALLASI & KONFIGURASI INSTALLASI AEROGEL
Sebagian contoh installasi di area pembangkit listrik geothermal terutama brine pipe.
| Urutan dari permukaan pipa ke luar | XGH—suhu tinggi | XGC—dingin/kriogenik |
|---|---|---|
| 1. Permukaan pipa/equipment | Bersih, kering; coating sesuai spesifikasi proyek | Bersih, kering; coating sesuai spesifikasi proyek |
| 2. Material insulasi | ArmaGel XGH, lembaran 5 atau 10 mm, dipasang berlapis sesuai perhitungan | ArmaGel XGC, lembaran 5 atau 10 mm, dipasang berlapis sesuai perhitungan |
| 3. Barrier khusus | Untuk operasi >400°C, wajib tambahan metallic foil barrier 0,05 mm; posisi dan detail mengikuti manual produsen | Vapor barrier sudah terintegrasi; sambungan dan penetrasi harus dibuat kontinu sesuai manual |
| 4. Pengikat | Pengikat yang kompatibel, misalnya banding sesuai spesifikasi proyek | Pengikat sesuai manual, dengan detail yang menjaga integritas vapor barrier |
| 5. Pelindung luar | Metal jacketing atau preformed UV-cured GRP yang sesuai kondisi suhu | Metal jacketing atau preformed UV-cured GRP yang sesuai kondisi operasi |
| 6. Sambungan dan penetrasi | Detail penutup untuk membatasi masuknya air | Detail penutup luar serta penyegelan vapor barrier untuk membatasi masuknya air dan uap |
| Komponen pendukung | Spesifikasi yang perlu ditetapkan |
|---|---|
| Coating pipa | Kompatibilitas dengan substrate, suhu operasi, dan kondisi CUI |
| Banding/pengikat | Material, ukuran, jarak pemasangan, dan tegangan pengikat |
| Metallic foil—XGH >400°C | Tebal 0,05 mm; jenis logam, posisi, dan sambungan sesuai manual |
| Tape/adhesive/sealant barrier—XGC | Produk yang disetujui untuk barrier dan kondisi kriogenik |
| Jacketing | Material, ketebalan, fastening, dan detail sambungan sesuai proyek |
| Sealant penutup luar | Kompatibel dengan jacketing, cuaca, serta suhu pada lokasi pemakaian |
| Insulasi pada support pipa | Detail penahan beban dan kontinuitas termal/barrier yang dirancang khusus |
