TL;DR : L'enduit isolant en aérogel est un revêtement de type barrière d'une épaisseur sèche généralement de 1 à 3 mm, qui limite simultanément la conduction solide, la convection gazeuse et le rayonnement grâce à un réseau de nanopores de 20 à 50 nm. La norme T/CECS 10126-2021 exige pour la sous-couche isolante à base d'aérogel une conductivité ≤ 0,044 W/(m·K) ; à R = d/λ, une couche de 2 mm à 0,044 W/(m·K) offre environ 0,045 m²·K/W, soit l'équivalent d'un film organique classique de 9 mm environ. Le compromis clé : augmenter l'aérogel abaisse la conductivité mais réduit l'adhérence — une formule publiée (20 % de lisier d'aérogel, 25 % de microbilles de verre creuses, 30 % d'émulsion acrylique) atteint 0,041 W/(m·K) et 0,82 MPa en adhérence par traction.
Qu'est-ce qu'un enduit isolant en aérogel
Un enduit isolant en aérogel est un revêtement isolant de type barrière dont la charge fonctionnelle principale est l'aérogel de silice (SiO₂) nanoporeux, lié par une émulsion organique ou un liant minéral ; l'épaisseur sèche usuelle est de 1 à 3 mm. Il équipe équipements industriels, tuyauteries et enveloppes de bâtiment pour économiser l'énergie, limiter les brûlures de contact et la condensation. Son mécanisme diffère des peintures réfléchissantes (réflexion du proche infrarouge) et des revêtements radiatifs (émission infrarouge) ; on l'associe souvent en système sous-couche isolante + finition réfléchissante.
Données clés
- Structure poreuse : pores de l'aérogel de SiO₂ d'environ 20–50 nm, inférieurs au libre parcours de l'air (environ 68 nm) ; porosité 90–99,8 %, surface spécifique 400–1000 m²/g, densité du monolithe jusqu'à environ 0,002 g/cm³.
- Conductivité : aérogel natif environ 0,011–0,018 W/(m·K) ; nattes ≤ 0,023 W/(m·K) ; enduits typiques 0,035–0,044 W/(m·K).
- Exigences normatives : T/CECS 10126-2021 (en vigueur le 01/08/2021) impose ≤ 0,044 W/(m·K) pour la sous-couche ; GB/T 25261-2018 classe les sous-couches courantes en niveau 1 ≤ 0,08 et niveau 2 0,08–0,15 W/(m·K).
- Références : air immobile 0,023 W/(m·K) ; perlite expansée 0,05–0,06 W/(m·K) ; films organiques classiques environ 0,15–0,25 W/(m·K).
- Exemple publié : sous-couche aqueuse 20 % lisier d'aérogel, 25 % microbilles de verre creuses, 30 % émulsion acrylique : 0,041 W/(m·K) (ASTM E1530-2019) et 0,82 MPa (GB/T 30803-2014, IDT ISO 29804:2009).
- Grandeurs physiques : densité du film sec environ 0,35–0,50 g/cm³, bien plus légère qu'un film chargé classique ; produits souvent annoncés à 98 % de répulsion d'eau, pH 7–9, adhérence au quadrillage niveau 1 (à vérifier sur les rapports d'essai de type).
- Mise en œuvre : 5–40 °C, environ 1 mm sec par passe, distance de pulvérisation 30–50 cm, épaisseur totale 2–3 mm en plusieurs passes.
Mécanisme : trois modes de transfert freinés
Phase gazeuse : effet Knudsen
À température et pression ambiantes, le libre parcours de l'air vaut environ 68 nm. Dans des pores de 20–50 nm, les collisions se raréfient et la conduction gazeuse passe sous les 0,023 W/(m·K) de l'air libre. C'est ce qui distingue l'aérogel des charges poreuses classiques (perlite, vermiculite) dont les pores micrométriques conduisent la chaleur comme l'air ordinaire.
Phase solide : chemins longs et sinueux
Le squelette nanoparticulaire de l'aérogel présente une fraction solide très faible (porosité supérieure à 90 %) et des chemins très tortueux, ce qui limite la conduction solide. Le liant recrée des ponts conducteurs : plus de résine, plus de conductivité — d'où l'écart entre enduits (0,035–0,044 W/(m·K)) et aérogel natif (0,011–0,018 W/(m·K)).
Rayonnement : masquage infrarouge
À chaud, le rayonnement prend du poids ; on ajoute des charges masquantes IR (dioxyde de titane, poudres carbonées), tandis que la finition réfléchissante traite le rayonnement solaire en bâtiment. Ne pas confondre avec les revêtements dissipateurs, qui cherchent au contraire une conductivité élevée.
Tableau comparatif : conductivité et épaisseur équivalente
Résistance thermique R = d/λ (d : épaisseur sèche ; λ : conductivité). Épaisseur nécessaire pour atteindre 0,045 m²·K/W :
| Système | λ typique, W/(m·K) | Film sec pour 0,045 m²·K/W | Remarques |
|---|---|---|---|
| Sous-couche épaisse à aérogel (T/CECS 10126-2021) | ≤0,044 | ≈2,0 mm | Fraction volumique minimale d'aérogel spécifiée |
| Sous-couche aérogel + microbilles de verre creuses | ≈0,041 (mesuré) | ≈1,8 mm | Formule publiée, Coating & Protection n° 1, 2025 |
| Sous-couche isolante niveau 1 (GB/T 25261-2018) | ≤0,08 | ≈3,6 mm | Types à microbilles de verre creuses |
| Sous-couche isolante niveau 2 (GB/T 25261-2018) | 0,08–0,15 | ≈3,6–6,7 mm | Types perlite expansée, vermiculite |
| Film organique classique | ≈0,15–0,25 | ≈7–11 mm | Niveau époxy, acrylique |
| Air immobile (référence) | 0,023 | ≈1,0 mm | Pas un revêtement ; référence seule |
Formulation et sélection
Conductivité contre adhérence
L'aérogel est poreux et fragile : plus de charge abaisse la conductivité mais dilue la phase liante continue et réduit l'adhérence. Dans l'étude publiée, avec l'émulsion fixée à 30 % et les microbilles à 25 %, dépasser 20 % de lisier d'aérogel fait baisser l'adhérence ; la combinaison 20/25/30 satisfait 0,041 W/(m·K) et 0,82 MPa. Figez d'abord le plancher d'adhérence, puis montez l'aérogel par paliers.
Couplage avec les microbilles
Les microbilles de verre creuses enferment de l'air immobile (environ 0,023 W/(m·K)) ; elles sont économiques, résistent à l'écrasement et forment un squelette anti-retrait. Le contrôle réception peut s'appuyer sur la densité apparente et le taux de flottaison : plus il est élevé, moins il y a de billes cassées.
Liants et température
Les systèmes acryliques aqueux sont généralement limités à environ 120 °C en service continu. Le squelette de SiO₂ tolère plusieurs centaines de degrés, mais la limite du revêtement vient du liant. Pour des tuyauteries plus chaudes : systèmes minéraux/silicates (voir GB/T 17371-2008) ou nattes d'aérogel + couche mince, validés par essais de type.
Mise en œuvre et réception
Les films épais se rétractent et peuvent se fissurer ; comptez environ 1 mm par passe, distance 30–50 cm, à 5–40 °C. Conductivité selon GB/T 32064-2015 (source plane transitoire) ou méthode du fluxmètre ; adhérence par traction selon GB/T 30803-2014 ; conception et réception selon T/CECS 835-2021 ; produits contre GB/T 34336-2017.
Questions fréquentes
Quelle conductivité est considérée comme conforme ?
Selon T/CECS 10126-2021, une sous-couche ≤ 0,044 W/(m·K) est conforme. Pour des annonces inférieures à 0,030 W/(m·K), vérifiez méthode, épaisseur et conditionnement des échantillons avant de les retenir.
2 mm d'enduit remplacent quelle épaisseur classique ?
Par la résistance thermique, 2 mm à 0,044 W/(m·K) donnent ≈ 0,045 m²·K/W, soit 3,6–6,7 mm de sous-couche isolante classique ou 7–11 mm de film organique ordinaire. C'est une couche de surface, pas un remplacement complet du calorifugeage ; le dimensionnement suit T/CECS 835-2021 et le projet.
Jusqu'à quelle température ?
Cela dépend du liant : acrylique aqueux environ 120 °C en continu ; au-delà, systèmes minéraux/silicates ou composites à nattes, en vérifiant l'essai de type (résistance à la chaleur, cycles thermiques).
Pourquoi l'adhérence chute-t-elle avec plus d'aérogel ?
Trop poreux, l'aérogel dilue la phase continue quand sa fraction est excessive ; l'émulsion ne l'enrobe plus et l'adhérence par traction baisse. Fixez le plancher d'adhérence puis menez des essais en gradient sur aérogel, microbilles et liant.
Les couches épaisses se fissurent-elles ?
Les passes trop épaisses et un séchage rapide provoquent des faïençages. Prévoyez environ 1 mm par passe, un squelette de microbilles ou de fibres et le respect des délais de recouvrement.
Quel rapport avec les peintures réfléchissantes ?
Ils se complètent : la finition réfléchissante réduit l'absorption solaire, la sous-couche à aérogel freine la conduction ; le système combiné est courant en climat chaud sur façades et installations industrielles.
Sources
- T/CECS 10126-2021 Systèmes d'enduits isolants épais à aérogel, en vigueur le 01/08/2021
- T/CECS 835-2021 Règles d'application des systèmes d'enduits isolants épais à aérogel
- GB/T 34336-2017 Produits isolants composites à aérogel nanoporeux
- GB/T 25261-2018 Peintures isolantes réfléchissantes pour le bâtiment (classement des sous-couches)
- GB/T 30803-2014 Adhérence par traction (IDT ISO 29804:2009)
- GB/T 32064-2015 Méthode de la source plane transitoire pour la conductivité des matériaux de construction
- GB/T 17371-2008 Enduits isolants composites silicatés
- Zhao Wansai et al., Développement d'une sous-couche isolante aqueuse à aérogel, Coating & Protection, n° 1, 2025
Last updated : 2026-10-16 ｜ Validé et publié par le service technique de Kexin New Materials (Guangdong) Co., Ltd.