Bahan Tahan Api: Sifat Bahan Seramik Tahan Api Untuk Mandi Dan Cerobong. Yang Manakah Dianggap Masam? Pengelasan Dan Jenis Utama

2024 Pengarang: Beatrice Philips | [email protected]. Diubah suai terakhir: 2024-01-18 12:20

Bahan tahan api stabil secara struktur apabila terkena suhu tinggi, api dan bahan kimia. Mereka digunakan di kilang industri di mana kitaran pengeluaran melibatkan penggunaan kesan termal, serta di bangunan kediaman di mana alat pemanasan dipasang. Oleh kerana parameter operasi yang tinggi, bahan tersebut sangat relevan untuk kemudahan yang mempunyai syarat untuk ketahanan, kebolehpercayaan dan keselamatan.

Kekhususan

Keperluan penggunaan bahan tahan api muncul pada tahap awal perkembangan manusia, ketika orang belajar mengekstrak dan menggunakan api. Secara beransur-ansur, bahan tersebut menjadi asas untuk pembinaan pembuatan keluli, tanur letupan dan peralatan pemanasan lain. Pada pertengahan abad ke-17. di banyak negara mula membuat bata tahan api dari tanah liat . Menjelang awal abad ke-19. produk tahan api dihasilkan secara aktif di negara-negara Eropah, dan pada akhir abad ini, produk tahan api mula dihasilkan di mana-mana tempat di Rusia. Pada pertengahan abad yang lalu, cat tahan api dan komposisi tahan api diciptakan, dan keperluan untuk produk tahan panas secara rasmi diabadikan dalam GOST dan SNiP.

Harta utama bahan tersebut adalah tahan api. Penunjuk ini menentukan suhu di mana produk mula berubah bentuk. Berkenaan dengan nilainya, kecekapan eksploitasi material dalam jenis pekerjaan tertentu dipertimbangkan. Di samping itu, ciri-ciri lain dikira, khususnya:

• ciri-ciri tingkah laku bahan di bawah pengaruh suhu tinggi;
• perubahan bentuk dan pelanggaran integriti apabila terdedah kepada suhu;
• kestabilan struktur, yang ditentukan oleh parameter tegasan mampatan mekanikal semasa pemanasan;
• daya tindak balas terhadap kesan larutan kimia agresif.

Biasanya, bahan tahan api adalah bahan yang dapat menahan pemanasan dari suhu 1580 hingga 3000 darjah Celsius. Bahan yang mengekalkan penampilan dan ciri fizikalnya apabila terkena suhu yang lebih tinggi ditandakan sebagai super-refraktori.

Sebarang produk tahan api dibuat berdasarkan gabungan bahan mentah buatan dan semula jadi; untuk ini, kepekatan optimum komponen mineral dan kimia dipilih.

Petunjuk akhir kepadatan, kekuatan, serta keliangan dan struktur ditentukan oleh penerapan teknologi tertentu.

Pengelasan

Produk tahan api boleh dihasilkan dalam pelbagai bentuk dan sifat yang berbeza. Terdapat beberapa sebab untuk klasifikasi mereka.

Refractoriness

Menurut ketahanan api, bahan dibezakan:

• tahan api biasa - tahan dari +1580 hingga +1770 darjah Celsius;
• sangat tahan api - hingga 2 ribu darjah;
• produk dengan daya tahan tinggi - hingga 3 ribu darjah;
• super-refraktori - mesti menahan pemanasan melebihi 3 ribu darjah.

Bahan yang paling tahan api di dunia adalah hafnium carbonitride, dengan titik lebur 4200 darjah Celsius.

Dengan kaedah cetakan

Terdapat beberapa kaedah asas untuk membentuk bahan tahan api:

• pemutus cecair;
• pengacuan dari sebatian lembut dengan penekanan tambahan selanjutnya;
• pengacuan dari serbuk yang dimampatkan;
• pemotongan batu;
• kaedah menekan panas;
• teknik menekan termoplastik;
• pengacuan dari cair panas.

Dengan komposisi kimia dan mineral

Beberapa jenis bahan mentah digunakan untuk membuat produk tahan api

• Organik - jenis produk ini diperbuat daripada bahan mentah mineral. Sebilangan besar produk ini dapat menahan panas yang ketara. Satu-satunya pengecualian adalah busa polistirena. Mereka mempunyai daya tahan api yang lemah, namun, anda boleh meletakkan kompor dengan pemanasan yang lemah dari mereka.
• Tidak organik Merupakan kategori produk yang paling hebat dengan pelbagai ketahanan api. Ini termasuk bulu basalt dan mineral, kaca gentian, perlite dan vermikulit.
• Komposit - kategori ini merangkumi produk asbestos (komposisi asbestos-simen atau kapur asbestos), serta produk silika berbuih.

Beberapa jenis bahan tahan api dibezakan bergantung pada bahan aktif utama

Refractories yang mengandungi aluminium oksida yang disinter menjadi blok disebut berasid - asas dalam kes ini mencapai 90% daripada jumlah jisim. Kumpulan ini merangkumi batu bata mullite dan fireclay, yang dianggap sebagai penyelesaian yang ideal untuk dapur dan perapian yang menggunakan bahan bakar semula jadi.

Magnesian - produk sedemikian diperbuat daripada oksida logam yang berbeza dengan cara menyinter semasa dipanaskan. Blok tahan terhadap larutan agresif dan tahan pemanasan hingga 2000 darjah.

Minerite - dihasilkan dengan menggunakan bahan mentah yang mesra alam. Semen bertetulang merangkumi sehingga 90% komposisi. Apabila dipanaskan, produk ini bertambah sedikit, oleh itu, semasa pemasangan, anda perlu meninggalkan jurang kecil di antara lapisan.

Asbestos - papak dan panel yang diperbuat daripada asbes telah lama digunakan dalam pembinaan. Walau bagaimanapun, beberapa waktu yang lalu, kesan toksik asbes terhadap kesihatan manusia dikenal pasti. Bahan yang membentuk bahan tersebut bersifat karsinogenik dan membawa kepada barah. Walaupun begitu, daya tahan produk seperti ini sangat tinggi. Bahan ini dapat menahan pemanasan hingga 500 darjah selama beberapa jam tanpa mengubah kekuatan dan ketumpatannya.

Selubung dengan panel seperti itu digunakan dalam struktur teknikal, sementara itu memerlukan lapisan wajib dengan bahan ramah lingkungan.

Superizole - bahan kalsium silikat, ringan dan senang dipotong. Superizol dapat menahan pemanasan hingga 1000 darjah, sementara ia mempunyai kekonduksian terma yang berkurang. Bahan ini sangat diminati untuk pemasangan partisi dan hiasan dinding pelindung.

Kelemahannya termasuk kerapuhan: di bawah tekanan mekanikal, produk seperti itu pecah.

Panel kaca-magnesium Merupakan bahan yang terdiri daripada magnesium klorida, gentian kaca dan perlit yang diperluas dengan penambahan serat sintetik. Mempunyai lekatan tinggi, kekonduksian terma rendah, lebih-lebih lagi, ia mudah diproses.

Vermikulit - papak berdasarkan silika mika dicampur dengan komponen sintetik. Ia adalah bahan mesra alam dan tidak beracun yang menahan panas. Kelemahannya termasuk ketahanan terhadap kelembapan yang rendah, oleh itu, perlindungan tambahan dari air diperlukan semasa operasi.

Skrin logam - lembaran bahan tahan api dengan permukaan reflektif. Produk sedemikian bukan sahaja melindungi dinding dari terlalu panas, tetapi juga membolehkan anda mengekalkan suhu yang selesa di dalam bilik, yang mencerminkannya ke dalam.

Biasanya, kepingan ini diperbuat daripada keluli tahan karat.

Klinker - Bahan seramik ini diperbuat daripada tanah liat berpori halus. Ia dibezakan oleh ketahanannya terhadap suhu yang melampau, keupayaan untuk menahan bukan sahaja api, tetapi juga frosts yang teruk.

Stoneware porselin - bahan berdasarkan kerepek marmar, granit dan kuarza dengan kehadiran garam dan oksida logam. Berbeza dengan kemampuan menahan pemanasan hingga 100 darjah atau lebih, dicirikan oleh ketahanan kelembapan yang tinggi.

Dengan keliangan

Bergantung pada tahap keterbukaan liang, terdapat:

• sehingga 3% - superdense;
• sehingga 10% - ketumpatan tinggi;
• sehingga 16% - padat;
• sehingga 20% - dipadatkan;
• sehingga 30% - ketumpatan sederhana;
• sehingga 45% - ketumpatan rendah;
• sehingga 75% - sangat berliang;
• lebih daripada 75% berliang.

Bentuk dan saiz

Bahan tahan api ditawarkan dalam pelbagai bentuk dan saiz:

• berbentuk baji atau lurus - boleh kecil, normal atau besar;
• berbentuk, sederhana, dan kompleks - beratnya melebihi 60 kg.

Permintaan terbesar diterima oleh panel lembaran. Tujuan fungsinya bergantung pada ukuran dan set ciri prestasi produk . Mereka sangat diperlukan untuk lapisan bilik dandang, perapian rumah, blok kompor, penebat panas untuk tiang, dandang, serta sistem pemanasan di tempat mandi dan sauna. Mereka memainkan peranan sebagai pelindung dan meningkatkan kesan pengeluaran peralatan secara keseluruhan dan bahagiannya sendiri.

Produk pengacuan dan serbuk adalah relevan dalam pembuatan instrumen. Ini menyelesaikan masalah menyesuaikan modus operasi sesuai dengan spesifikasi teknikal. Bahan mentah tanpa bentuk digunakan untuk membuat pakaian untuk pekerja pengecoran.

Permohonan

Semua jenis bahan tahan api biasanya digunakan dalam aplikasi industri. Mereka terlibat dalam metalurgi bukan besi dan besi - kawasan ini merangkumi sekitar 60% produk yang diperbuat daripada bahan tahan panas secara umum, serta dalam pembuatan seramik dan kaca . Sebatian tahan api adalah asas untuk pembuatan penebat asid dan haba. Mereka dilapisi dengan tungku perindustrian, serta pemasangan lain dengan api terbuka.

Dalam kehidupan sehari-hari, produk seperti itu telah dapat digunakan dalam pengaturan perapian dan kompor, barbeku dan cerobong asap . Bahan penamat ini banyak digunakan dalam pembinaan dan susunan bangunan. Mereka digunakan untuk pelapis langit-langit dan dinding di dalam bilik. Penyelesaian seperti itu sangat meningkatkan keselamatan kebakaran struktur, oleh itu ia digunakan dalam struktur dengan peningkatan keperluan untuk PPB.

Penting untuk diingat bahawa kebanyakan bahan tahan api bangunan tidak tahan api, sehingga boleh terbakar . Produk tahan panas dan tahan api dibezakan. Yang terakhir dapat menahan sumber nyalaan api dalam jarak dekat untuk waktu yang lama - mereka sangat dituntut dalam pembinaan mandi dan sauna.

Bahan tahan panas dapat menahan panas yang kuat, tetapi api terbuka akan memusnahkan strukturnya.