Aislantes FÍS.

Categoria:

Física

Término con el que se designa genéricamente a las sustancias empleadas para evitar o reducir la propagación de diversos fenómenos físicos de tipo eléctrico, calorífico, mecánico, etc. Según la finalidad que persiguen, las principales variedades de a. son: eléctricos, térmicos, acústicos y antivibratorios.

Eléctricos (V. DIELÉCTRICOS).

Térmicos. Tienen por objeto reducir el paso de calor de un punto a otro. Fueron éstos, sin duda, los a. primeramente conocidos y empleados por el hombre: tanto los vestidos como las viviendas tienen como principal misión aislarle de los rigores térmicos del ambiente. Con la aparición de las máquinas térmicas y de otros tipos, en las que se produce un importante desprendimiento de calor, se impuso la necesidad de buscar a. adecuados para evitar, por una parte, la fuga y pérdida de energía calorífica y, por otra, posibilitar el acceso a las máquinas y facilitar su manejo. Con estos fines se emplearon la madera y la lana desde principios del s. xix. En el siglo actual, y como consecuencia de la tecnología moderna, se han multiplicado las variedades de a. térmicos que responden a necesidades específicas.

Los a. térmicos actúan disminuyendo el flujo calorífico a través de ellos, bien por su baja conductibilidad térmica (a. por masa), bien por su elevada reflexividad, es decir, por su alto poder para reflejar las radiaciones térmicas que les llegan (a. por reflexión) (V. CALOR II). La característica fundamental de un a. por masa es su coeficiente de conductibilidad térmica K, definido por la fórmula H=KS (titz)/L, donde H es la cantidad de calor que atraviesa por segundo la capa de superficie S, que separa dos puntos distantes una longitud L y cuya diferencia de temperaturas es tit2 (fig. 1). Un a. será tanto mejor cuanto más bajo sea su coeficiente K; los materiales más frecuentemente empleados (fibras vegetáles, lana mineral, tierra de diatomeas, vermiculita, ladrillo, etcétera) poseen esta condición debido a los intersticios de aire existentes en su estructura, que rompen y dificultan la marcha del flujo calorífico. Un ejemplo típico de aislamiento por reflexión loproporcionan las superficies plateadas de un termo, que no es más que un recipiente con paredes dobles de vidrio que encierran un espacio en el que se hace el vacío para evitar la propagación del calor por conducción y convección. La capa de plata con que se recubren estas paredes refleja las radiaciones térmicas que le llegan hacia su lugar de procedencia (el contenido del termo), reduciendo así la fuga de calor.

En la construcción de viviendas se emplean materiales a. silíceos de relleno en paredes, techos y soleras; y entre columnas, vigas y cabios o sobre estas estructuras, se utilizan materias fibrosas, como lanas artificiales, formando ,láminas más o menos compactas y de diferente flexibilidad, según su aplicación. Este aislamiento tiene por* objeto, algunas veces, proteger las estructuras metálicas en caso de incendio e incluso proteger partes importantes de cemento, pues la dilatación térmica agrava los efectos del fuego. En las conducciones de calefacción y aire acondicionado se utilizan revestimientos de amianto, lana mineral, lana de vidrio, etc. Es de especial importancia el aislamiento térmico en ciertas industrias en las que se debe mantener un determinado grado de humedad en el ambiente, como exigencia de las manufacturas que en ellas se producen; tal es el caso de las industrias farmacéuticas, de papel, tabaco, etc.

En general, las materias primas utilizadas en la fabricación de a. térmicos son el amianto, corcho, magnesia al 85%, lana de escorias (que se obtiene en los altos hornos), lana . de vidrio y arcilla refractaria. Con ellas se hacen planchas, ladrillos, envolturas, mantas, fieltros, cartones, etc., y también cementos aislantes, que tienen la ventaja de servir para el remate y embellecimiento de partes cubiertas por otros a.

En las instalaciones frigoríficas la misión de los a. es impedir la entrada en ellas de calor, para lo que se utilizan preferentemente planchas de corcho granulado y prensado y también los distintos materiales antes citados. Es frecuente en estas instalaciones el uso de a. por reflexión: hojas o láminas de aluminio, papel con aluminio, láminas de acero, etc.

Acústicos. Tienen por misión evitar la propagación no deseada de ondas sonoras procedentes del interior o del exterior de un edificio. Especial interés reviste el aislamiento en locales en que es fundamental la buena audición: salas de conciertos, teatros, cines, estudios de radiodifusión y de grabación de música, aulas, etc. Con el progresivo aumento del ruido en las ciudades, la necesidad del aislamiento sonoro se ha hecho sentir en lugares no tan específicos, como bibliotecas, oficinas, hospitales e incluso en las propias viviendas privadas.

El sonido producido en el interior de locales de superficies lisas se refleja en paredes y techos y las ondas sonoras reflejadas se mezclan con las directamente procedentes de la fuente emisora, produciéndose efectos perturbadores (reverberación) de la buena audición. Las técnicas empleadas para evitar estas anomalías tienen como objetivo impedir la reflexión de las ondas sonoras, absorbiéndolas al chocar con las ’superficies, para lo cual se revisten éstas con planchas de corcho. La estructura celular de este material, dotada de abundantes y diminutas oquedades, lo hace ideal para cumplir su doble papel como a. acústico y térmico.

Los ruidos producidos en el exterior de un edificio penetran en él, bien directamente por el aire a través de ventanas, rendijas de las puertas, conductos de ventilación, etc., o bien haciendo vibrar los cristales, puertas y paredes, transmitiéndose el’ sonido de un lado a otro de ellas como se transmitiría a través de una membrana. Se aminora el efecto del primer tipo consiguiendo una gran estanqueidad en los edificios y empleando paredes y techos gruesos y tabiques y ventanas múltiples. Para disminuir la transmisión del segundo tipo se diseña la estructura de forma que existan discontinuidades en las paredes y techos que separan las diferentes estancias del edificio, que hacen el papel de amortiguadores, absorbiendo las vibraciones. Con ello se consigue también aminorar el ruido producido por golpes. El sistema ideal para todos los tipos de transmisión de ruidos procedentes del exterior es la construcción de las habitaciones de forma que cada una constituya una célula aislada del resto, estando apoyada sobre la infraestructura mediante soportes de materiales amortiguadores; los contactos de las paredes con las tuberías y ventanas deben hacerse asimismo mediante materiales de esta clase (v. SONIDO).

Antivibratorios. Tienen por finalidad evitar o reducir la transmisión de vibraciones mecánicas producidas por el movimiento de máquinas. Estas vibraciones, al incidir en la estructura de los edificios o en otras partes de las propias máquinas dan lugar a movimientos y ruidos molestos y a deterioros en la maquinaria. En las instalaciones industriales se emplean como a., con preferencia, el caucho, el corcho y el fieltro, materiales con los que se forman planchas que se colocan como almohadillas en la base de las máquinas, entre ciertos mecanismos y en los apoyos de aquéllas sobre otras partes de los edificios, absorbiendo mediante deformaciones elásticas gran parte de la energía de las vibraciones. En los automóviles se instala el motor sobre soportes elásticos que amortiguan el paso de las vibraciones a la carrocería.

S. PASTOR DOMÍNGUEZ.

BIBL.: D. MARAVALL, Ingeniería de las oscilaciones, Madrid 1959; 1. PALACIOS, Termodinámica y Mecánica estadística, Madrid 1958; Aislamiento térmico, en Enciclopedia ESCYT, I, Barcelona 1967.