عایق های پشم سرامیک

عایق های پشم سرامیک (Ceramic Fibers)

 

استاندارد: ASTM C892ASTM C612

ceramic fiber II

 

عایق های پشم سرامیک از جمله عایق های نسوز (Refractory) محسوب شده و از اکسید آلومینیوم و سیلیس (با نسبت تقریبا 50-50) تشکیل شده اند. پشم سرامیک می تواند دمای بسیار زیادی را (تا 14000C) تحمل کند و به صورت فله ای، الیاف بافته شده، پتویی بافت شده، رولی و ترکیب مرطوب در بازار عرضه می شود.

پشم سرامیک خواص آکوستیکی خوبی از خود نشان می دهد و استفاده از آن در جاهایی که هم نیاز به عایق حرارتی و هم صوتی در لایه های بسیار نازک و سبک، مانند بدنه خودروها، توجیح اقتصادی پیدا می کند. همچنین، به دلیل مقاومت حرارتی بسیار زیاد آن، از پشم سرامیک می توان به عنوان عایق ضدآتش در سازه ها نیز استفاده کرد. از پشم سرامیک به عنوان عایق حرارتی و الکتریکی در کوره های القایی و الکتریکی نیز استفاده می شود.

مقاومت پشم سرمایک در مقابل شوک های حرارتی بسیار زیاد است. این خاصیت باعث می شود تا از این نوع عایق در جاهایی که پیک حرارتی شدید وجود دارد، مانند ترمز خودروها، استفاده شود.

 

مشخصات پشم سرامیک (چگالی 128kg/m3)

مشخصه فیزیکی

توضیح

واحد

استاندارد

ساختار

فیبری و الیافی

-

-

رنگ

سفید - خاکستری

-

-

بو

بی بو

-

ASTM E679

چگالی

متنوع: 60 ̴   130

[Kg/m3]

ASTM D1622

انعطاف پذیری

انعطاف پذیر

-

ASTM C209

استحکام فشاری

2.5x103

Pa – [N/m2]

ASTM C 165 – C1621

محدوده دمای کاری

[+20] ̴ [+1250]

[0C]

ASTM C612

ضریب نفوذ رطوبت

0.00542

Perm

ASTM E96

ضریب جذب رطوبت

1.5

% W/W

ASTM E96

ضریب انتقال حرارت در 240C

0.033

[W/m.0C]

ASTM C518 – ASTM C335

ضریب انتقال حرارت در 1000C

0.041

[W/m.0C]

ASTM C518 – ASTM C335

مقاومت در مقابل UV

خوب

-

ASTM D1171

انتشار اشتعال سطحی

Class 1

-

ASTM E84 - BS 476 Part 7

مقاومت شیمیایی

خوب

-

-

 

ترکیب شیمیایی (نوع استاندارد)

ترکیب

Al2O3

SiO2

Fe2O3

CaO + MgO

Na2O + K2O

درصد

43-47

53-57

0.10

0.08

0.40

 

ترکیب شیمیایی محصولات مختلف از تولیدکنندگان مختلف می توان عناصر و ترکیبات دیگری در بر داشته باشد. عمدتا ترکیب ZrO2 در نوع های خاصی تا 10-13% اضافه می شود.

 

کاربری پشم سرامیک

-          استفاده در عایق کاری دماهای بسیار بالا از جمله کوره ها، بویلرها، توربین های بخار و گاز

-          استفاده به عنوان عایق حرارتی در صنعت خودرو سازی از جمله بدنه، ترمز و ...

-          عایق کاری لوله ها و داکت های گرم

-          استفاده در کشتی ها به عنوان عایق ضدآتش

-          استفاده به عنوان عایق حرارتی در بدنه هواپیماها و صنایع هوایی

-          استفاده به عنوان پارچه نسوز در لباس های ایمنی و ضدآتش

 

مزایای پشم سرامیک

-          پایداری حرارتی و مقاومت حرارتی بسیار عالی

-          مقاوم در مقابل شوک های حرارتی

-          خواص آکوستیکی خوب

-          ضد آتش و عدم اشتعال

-          مقاوم در مقابل مواد شیمیایی، روغن ها و خوردگی

-          نسبت مقاومت حرارتی به وزن بسیار عالی

-          نصب آسان و انعطاف پذیری کامل

-          خاصیت عایق الکرتیکی نیز داراست

 

معایب پشم سرامیک

-          مقاومت ناچیز در مقابل اسید فسفریک و هیدروفلوریک و بازهای قوی

-          هزینه نسبتا بالا

-          گفته می شود که پشم سرامیک، به خصوص تنفس ریزالیاف آن، به شدت سرطان زاست، هرچند این ادعا در مورد انسان ثابت نشده و هنوز داده های کافی برای تحقیق در این زمینه نیز وجود ندارد و تنها برروی موش ها آزمایشاتی صورت گرفته است که صحت ادعای فوق را تایید می کنند. اما در دو کارخانه سازنده پشم سرامیک، میزان سرطان مثانه تا 3 برابر افزایش داشته است ولی افزایش در نرخ سرطان های دیگر – از جمله سرطان سینه و ریه – مشاهده نشد.

 

تولید پشم سرامیک

در تولید پشم سرامیک در گام نخست، مواد اصلی تشکیل دهنده پشم سرامیک، شامل اکسید آلومینیوم و سیلیس، که به صورت پودر هستند با گذشتن از فیلترها و صافی های مختلف، با نسبت مناسب با هم ترکیب میشوند. سپس پودر ترکیبی حاصل در کوره ذوب می شود. ذوب حاصله با تکنیک نیروی گریز از مرکز به الیاف تبدیل می شود. الیاف حاصله به ماشین توزیع رفته تا توزین مناسب بیابد. این مرحله نقش مهمی در بهبود کیفیت محصول نهایی خواهد داشت. همزمان با این مرحله، گازها و باقی مانده ها از درون فیبرها و روی الیاف به بیرون کشیده شده و الیاف تمیز می شود. سپس الیاف تمیز به کوره عملیات آنیلینگ می رود. پس از خروج از کوره آنیل، الیاف بریده شده و با فشار یا با دوخته شدن، به شکل محصول مورد نظر در می آید.

 

ceramic fiber packing      ceramic fiber melting

 

روش گفته شده، به نام روش Fiberexcel شناخته شده و روش رایج و اقتصادی تولید پشم سرامیک است و بیشتر برای تولید فیبرهای آمورف (Amorphous) استفاده می شود. روش دیگری نیز به نام Fibermax وجود دارد که در مراحل اولیه، به جای ذوب مواد تشکیل دهنده پشم سرامیک، از روش های شیمیایی برای ترکیب مواد استفاده می شود. این روش بسیار گران بوده و برای تولید الیاف چندکریستالی (Polycrystalline) با تحمل دمایی بسیار بالا و مخصوص صنایع هوافضا و راکتورهای هسته ای بکار می رود.

 

ceramic fiber manufactur

 

 



کلمات کلیدی: عایق حرارتی، عایق نسوز، پشم سرامیک، الیاف سرامیک، مقاومت حرارتی بسیار بالا