Materiales Aislantes

MATERIALES AISLANTES

I. INTRODUCCION

Un aislante hace referencia a cualquier material que impide la transmisión de la energía en cualquiera de sus formas: con masa que impide el transporte de energía.

II. DESARROLLO

Se conocen diferentes tipos de aislantes, entre los cuales tenemos:

• El aislante acústico

• El aislante eléctrico

• El aislador de microondas

• El aislante térmico

• El aislador de barrera

• El aislante hidrófugo

• El aislante ignifugo

2.1 AISLANTE ACUSTICO

Es el que impide que un sonido penetre en un medio, o que salga de él; por ello, la función de los materiales aislantes, dependiendo de donde estén, puede ser o bien, reflejar la mayor parte de la energía que reciben (en el exterior), o bien, por el contrario, absorberla.

Sin embargo, se debe diferenciar entre aislamiento acústico y absorción acústica:

• El aislamiento acústico permite proporcionar una protección al recinto contra la penetración del ruido, al tiempo, que evita que el sonido salga hacia el exterior.

• En cambio, la absorción acústica, lo que pretende es mejorar la propia acústica del recinto, técnica conocida también como acondicionamiento acústico.

2.1.2 Mecanismo

La capacidad de aislamiento acústico de un determinado elemento constructivo, fabricado con uno o más materiales, es su capacidad de atenuar el sonido que lo atraviesa. La atenuación o pérdida de transmisión sonora de un determinado material se define como la diferencia entre la potencia acústica incidente y el nivel de potencia acústica que atraviesa el material.

La pérdida de transmisión sonora depende de la frecuencia, del tamaño del tabique o pared y de la absorción del recinto receptor. El hecho de que la atenuación sonora dependa de múltiples factores hace que no se puede decir, con propiedad, que existan materiales aislantes acústicos.

2.1.3 Técnicas de aislamiento

El aislamiento acústico se consigue principalmente por la masa de los elementos constructivos, aunque una disposición adecuada de materiales puede mejorar el aislamiento acústico hasta niveles superiores a los que, la suma del aislamiento individual de cada elemento, pudiera alcanzar. Para conseguir un buen aislamiento acústico son necesarios materiales que sean duros, pesados, no porosos, y, si es posible, flexibles. Es decir, es preferentemente que los materiales aislantes sean materiales pesados y blandos al mismo tiempo. Cuando se realiza un acondicionamiento acústico, no sólo hay que prestar atención a las paredes y suelos del recinto, sino a los pequeños detalles. Una junta entre dos paneles mal sellada, una puerta que no encaja, etc., pueden restar eficacia al aislamiento.

2.1.4 Selección de materiales

Los materiales que podemos encontrar para realizar el aislamiento acústico pueden ser:

• El plomo es el mejor aislante de todos debido a que aísla del sonido y las vibraciones. Sin embargo actualmente su uso es restringido.

• Los materiales usados generalmente en la construcción como hormigón, terrazo, acero, etc. son lo suficientemente rígidos y no porosos como para ser buenos aislantes.

• También actúan como un eficaz aislante acústico, las cámaras de aire (un espacio de aire hermético) entre paredes. Si se agrega, además, material absorbente en el espacio entre los tabiques (por ejemplo, celulosa, lana de roca o lana de vidrio), el aislamiento mejora todavía más. Para un efectivo aislamiento acústico, también es importante la densidad del material absorbente instalado en la cámara.

• El caucho y los elastómeros son materiales capaces de amortiguar el sonido.

2.2 AISLANTE ELECTRICO

Un aislante eléctrico es un material con escasa capacidad de conducción de la electricidad, es también denominado dieléctrico; utilizado para separar conductores eléctricos evitando un cortocircuito y para mantener alejadas del usuario determinadas partes de los sistemas eléctricos que de tocarse accidentalmente cuando se encuentran en tensión pueden producir una descarga. Los más frecuentemente utilizados son los materiales plásticos y las cerámicas.

2.2.1 Selección de Materiales

Algunos ejemplos de este tipo de materiales son:

• El vidrio

• La cerámica

• La goma

• La mica

• La cera

• El papel

• La madera seca,

• La porcelana

• Algunas grasas para uso industrial y electrónico

• La baquelita.

Los dieléctricos más utilizados son el aire, el papel y la goma.

Normalmente un aislante eléctrico o dieléctrico se vuelve conductor cuando se sobrepasa el campo de ruptura del dieléctrico. Esta tensión máxima se denomina rigidez dieléctrica. Es decir, si aumentamos mucho el campo eléctrico que pasa por el dieléctrico convertiremos dicho material en un conductor.

2.3 AISLADOR DE MICROONDAS

Un aislador es un dispositivo de dos puertas que presenta baja atenuación o pérdidas de inserción cuando la potencia pasa de la puerta 1 a la 2, pero que tiene un gran aislamiento o pérdidas cuando la potencia entra por 2 y se dirige hacia 1. El aislador debe disipar esta potencia y no reflejarla.

Sus aplicaciones principales son:

• Protección de dispositivos activos: Un aislador a la salida, por ejemplo, de un amplificador asegura que en ninguna circunstancia recibirá éste potencia porveniente de la carga. De otro modo, la potencia reflejada en alguna desadaptación podría dañar al amplificador.

• Eliminación de ondas estacionarias: En algunos casos es difícil, si no imposible, adaptar un componente a la línea en toda la banda de trabajo. Un aislador, aunque no proporciona la máxima transmisión de potencia, elimina las reflexiones indeseadas.

2.4 AISLANTE TERMICO

Es aquel material que tiene la propiedad de impedir la transmisión del calor y que se caracteriza por su Resistividad Térmica. Su poder radica en su baja densidad, por tener celdillas con aire seco. Si dichas celdillas entran en contacto con el agua o la humedad, pierden su propiedad aislante, ya que en ese caso pasan a ser más pesados, densos y conductores.

2.4.1 Funciones

• Economizar energía

• Reducir la pérdida en las envolventes.

• Mejorar el confort térmico.

• Aumentar la resistencia térmica en la envolventes.

2.4.2 Caracteristicas

 Porosos (celdas con aire o algún gas seco encapsulado en su interior, en estado inerte o quieto).

 Posee baja capacidad de conductividad.

 Impermeable al vapor de agua.

 Materiales blancos y brillantes.

2.4.3 Ejemplos

2.4.3.1 Corcho aglomerado.

Tejido vegetal formado por la agrupación de células muertas dispuestas muy regularmente y próximas entre sí con escasos espacios intercelulares.

a) Propiedades:

• Su densidad varía entre amplios límites, desde la más baja de 80 Kg. / m3 hasta los 300 Kg. / m3 o más, según su empleo.

• Resistencia al fuego altamente estimable.

• Químicamente inerte.

• Resistente a insectos o roedores, así como a microorganismos.

• Amortiguador de ruidos y vibraciones.

b) Aplicaciones:

Por su excelente resistencia mecánica a la compresión en relación con el aislante térmico, posibilita su utilización en lugares con cargas de compresión como forjados, pavimentos y terrazas de edificios, así como el aislamiento de tuberías y conducciones.

2.4.3.2 Espuma de Poliuretano.

Material sintético de muy baja conductividad térmica lo cual permite mayor aislamiento con menor espesor de materiales.

a) Propiedades:

Es un material liviano, rígido, estable. Resistente a productos químicos para aislaciones entre -200 °C a 110 °C.

b) Aplicación:

Fácil de cortar y modelar, no constituye alimentos para gusanos e insectos, resistente a hongos, resistente al vapor de agua.

2.4.3.3 Poliestireno expandido.

Material aislante sintético, derivado del benceno; que proviene de la dilatación de la hulla o del petróleo.

a) Propiedades:

• Su densidad varía entre los 10 y 30 Kg./ m3.

• Material combustible.

• Resistencia a los hongos, bacterias, parásitos pero no así ante los insectos y roedores.

• Resistencia química: se disuelve en contacto con ácidos anhídridos, gasolina, base de benceno, hidrocarburos clorados, cetonas y aceites minerales.

• Imputrescibles.

• Ámbito de empleo entre temperatura de -150°C a 900°C.

• Coeficiente de conductividad: de 0,026 a 0,032 Kg./ m.h.°C.

b) Aplicación:

Por su versatilidad y característica resistente, es un material que se puede utilizar tanto en cerramientos verticales y cubiertas planas e inclinadas como en soleras y pavimentos.

2.4.3.4 Lana de vidrio.

Constituida por numerosas pequeñas celdas de aire que disminuye el pasaje del calor. Esta característica confiere a la Lana de Vidrio, coeficientes de conductividad térmica bajos, que combinados con espesores adecuados ofrece elevada resistencia térmica, es decir, la dificulta al intercambio de vapor de la resistencia, mejor será la aislación.

a) Propiedades:

• Excelente coeficiente de conductividad térmica,

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