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Aislantes térmicos – Materiales según rangos de temperaturas – Rango criogénico

Los materiales utilizados como aislantes térmicos dependen del rango de temperaturas al cual será sometido y dependerá de un límite inferior y uno superior. Cuando la temperatura alcanza el límite superior los materiales pueden dañarse o bien resultar antieconómicos porque aumenta su conductividad térmica. En relación al límite inferior, el material no será competitivo porque habrá otros más económicos que podrán desempeñarse adecuadamente. Dentro de cada rango de temperaturas la selección del material se hace en función de otras propiedades y el costoSe desarrollarán los siguientes rangos de temperaturas: rango criogénico, rango de bajas temperaturas, rango intermedio y rango de altas temperaturas.

El primer rango de temperaturas que se analiza es el rango criogénico, que va desde los -260°C a -100 °C. Para este caso se pueden tener dos formas de aislación: masiva o al vacío. En la primera se tienen una o más fases sólidas distribuidas en un gas, como aire seco, para lograr una muy baja conductividad.

La aislación al vacío consiste en doble paredes metálicas altamente pulidas entre las cuales se efectúa el vacío. Este vacío, evita la transferencia de calor por convección entre ambas paredes y solo se da transmisión por radiación. Recubriendo las paredes enfrentadas con metal pulido la transmisión por radiación se reduce. Además, algunas veces se colocan laminillas reflectantes o material pulverulento opaco (perlita expandida, tierra de diatomeas o diversas fibras) en el medio para reducir aún más la transferencia por radiación.

Menos costoso que la aislación al vacío son las espumas. El poliuretano o el poliestireno expandido, ya sea en forma de colchonetas, espumado in situ o como material rígido, pueden utilizarse a esta temperatura. Tienen como desventaja que no son totalmente impermeables a la penetración del vapor.

La espuma de vidrio, con una estructura de celdas cerradas, más pequeñas tiene un mejor comportamiento.