Керамическая теплоизоляция

Керамическая теплоизоляция состоит из керамических теплоизоляционных и огнеупорных материалов  включающие ряд разновидностей высокопористой керамики, такие как диатомитовые ( трепельные), перлитокерамические, огнеупорные (шамотные, динасовые), высокоглиноземистые, корундовые и другие.

Содержание статьи:

1. Керамические теплоизоляционные и огнеупорные материалы.

2. Шамотные теплоизоляционные огнеупорные изделия.

3. Легковесные перлитокерамические изделия.

4. Высокопористые теплоизоляционные изделия.

5. Высокопористая корундовая керамика.

 

Высокопористое строение этих изделий обеспечивается различными способами. Однако закрепление высокой пористости и придание изделиям прочности во всех случаях достигаются только в процессе их обжига, что и позволяет объединить все многообразие этих материалов в одну группу керамических изделий.Применимость отдельных способов создания высокопористой структуры у изделий из сырья разных видов представлена в таблицу-1.

Читай далее на http://stroivagon.ru керамические материалы

Таблица-1. Способы поризации в производстве керамических теплоизоляционных изделий.

Способы поризации в производстве керамических теплоизоляционных изделий.О влияние способа создания высокопористой структуры на свойства керамических изделий свидетельствуют данные, приведенные в таблицу-2. Теплоизоляционные изделия из диатомитов и трепелов изготовляют в виде кирпича, сегментов и скорлуп с температурой применения до 800…900 °С. Производство изделий осуществляют способом выгорающих добавок и пеновым.

 

 

Таблица-2. Влияние способа порообразования на свойства некоторых видов пористой керамики.

Влияние способа порообразования на свойства некоторых видов пористой керамики.Производство диатомовых изделий способом выгорающих добавок осуществляют следующим образом: Подсушенный предварительно диатомит измельчают и смешивают с органическими дисперсными добавками ( чаще всего с древесными опилками). Смесь увлажняют и из полученной массы экструзионным способом формуют изделия, которые затем обжигают.

При обжиге органические добавки выгорают и образуют поры, а частицы диатомита спекаются и изделия приобретают заданную прочность. Способ выгорающих добавок не позволяет получать высокоэффективные изделия со средней плотностью ниже 500 кг/м³. Пенодиатомитовые изделия изготовляют средней плотностью от 300 кг/м³ и выше.

Производство пенодиатомитовых изделий включает четыре основных технологических передела:

1. Подготовку сырья.

2. Приготовление пенодиатомитовой массы и формование из нее изделий.

3. Стабилизацию пористой структуры изделий путем сушки.

4.Образование пористого керамического черепка обжигом.

Основные свойства изделий приводятся в таблицу-3.

Таблица-3. Основные свойства пенодиатомитовых ( ПД), диатомитовых (Д)* и трепельных (Т)* изделий.

Основные свойства пенодиатомитовых ( ПД), диатомитовых (Д)* и трепельных (Т)* изделий.

Шамотные теплоизоляционные огнеупорные изделия

Шамотные теплоизоляционные огнеупорные изделия входят в группу алюмосиликатных огнеупоров, которые в зависимости от содержания в них оксида алюминия подразделяются на: полукислые (содержание AlO до 28 %), шамотные (28…45 %), высокоглиноземистые ( свыше 45 %). Шамотные изделия получают путем обжига сырца, изготовленного из огнеупорных глин или каолинов с отощением шамота, полученным из тех же или близких по химическому составу глин.

Шамот-обожженная до спекания огнеупорная глина. подвергнутая затем измельчению до определенной дисперсности. Шамот является отощителем, снижающим воздушные и огневые усадки керамической массы при сушке и обжиге изделий. Шамотные теплоизоляционные изделия по огнеупорности, зависящей в основном от содержания в составе сырья оксида алюминия, делятся на четыре класса (смотри таблицу-4).

Таблица-4. Класс и огнеупорность шамотных изделий

Класс и огнеупорность шамотных изделийШамотные изделия производят способом выгорающих добавок, пеновым способом и введением в состав шихты пористых гранул, получаемых путем дробления обожженных пено-шамотных масс. Технология шамотных легковесов аналогична получению диатомитовых изделий. Основные физико-механические свойства шамотных теплоизоляционных изделий приведены в таблице-5.

Таблица-5. Физико-механические свойства шамотных теплоизоляционных изделий.

Физико-механические свойства шамотных теплоизоляционных изделий.
Легковесные перлитокерамические изделия

Легковесные перлитокерамические изделия с минимальной средней плотностью, а также с достаточной прочностью для применения в качестве футеровочного и теплоизоляционного материалов изготовляют из вспученного перлитового песка и глины.

Технология этих изделий в основном близка принятой в производстве традиционных керамических изделий. Особенности этих технологий обусловлены свойствами высокопористого заполнителя -перлитового песка, а также необходимостью сведения до минимума содержания связующего материала -глины.

Соотношение перлитового песка и глинистого связующего составляет 90 : 10 ( по объему). наиболее рационально введение глинистого материала в виде шликера. Прочность изделий в первую очередь зависит от их плотности (смотри рисунок-1)

Рисунок-1. Зависимость прочности от плотности перлитокерамических изделий получаемых:

1-в лабораторных условиях при оптимальных технологических параметрах;

Зависимость прочности от плотности перлитокерамических изделий получаемых

2- в производственных условиях,

3-при использовании крупного перлитового песка,

4-с применением шликера повышенной плотности.
Рисунок-2. Зависимость плотности изделий от насыпной плотности песка при их прочности :

Зависимость плотности изделий от насыпной плотности песка при их прочности

1-0,5 МПа;2-0,7 МПа; 3-0,9 МПа; 4-1,25 МПа.

Значительно ниже прочность изделий, приготовляемых с применением крупного перлитового песка и шликера с повышенной плотностью,- в результате получают изделия неплотной структуры, характеризующейся  повышенной межзерновой пустотностью (смотри рисунок-2). При прочности изделий 0,5…1,25 МПа минимальные значения их плотности наблюдаются при использовании заполнителя перлитового песка с насыпной плотностью 75…125 кг/м³.

Поэтому именно эту насыпную плотность перлитового песка следует принять за оптимальную. Использование более легкого песка вызывает необходимость ( в целях сохранения заданной прочности ) повышения плотности пресс-массы, увеличив в ней содержание глины и соответственно снизив концентрацию перлитового песка.

Зависимость теплопроводности λ от средней плотности (ρ, кг/м³) изделий при разных температурах.

При 22°С λ=0,044 +0,000105 ρ; При 100 °С λ=0,060 +0,000095 ρ; При 200°С λ=0,071 +0,00011 ρ;При 300°С λ=0,091 +0,00008 ρ;

Области применения перлитокерамических изделий определяются их свойствами -низкой плотностью и теплопроводностью( устойчивостью), стойкостью к углесодержащей атмосфере, к воздействию ряда химических реагентов, хорошими звукоизоляционными показателями и др. Это позволяет им успешно конкурировать с широко применяемыми в различных отраслях промышленности теплоизоляционными материалами -диатомитовыми, легковесными шамотными, жаростойким бето6ном, шлаковатой и др.

Перлитокерамические изделия используют для теплоизоляции и футеровки установок и агрегатов, трубопроводов как фильтрующий материал в дымоходах, газоходах, для очистки атмосферы от выбросов вредных газов как химически стойкий материал в химической и нефтехимической промышленности.

Высокопористые теплоизоляционные изделия

Высокопористые теплоизоляционные изделия из чистых высокоогнеупорных оксидов ( AlO; BeO; ZrO; MgO и другие) обладают кроме высокой огнеупорности ( более 2000 °С) рядом ценных свойств: химической инертностью, низкой электропроводностью, высокой стойкостью к коррозии и другие, что позволяет с большей эффективностью использовать их в различных условиях эксплуатации.

В производстве таких изделий широкое промышленное применение получил лишь способ выгорающих добавок, так как другие способы связаны с определенными технологическими  сложностями, как например технологические сложности связанные со снижением химической чистоты получаемых изделий.

Высокопористая корундовая керамика 

Высокопористая корундовая керамика содержит не менее 95 % оксида алюминия в виде α- AlO3-минерала корунда, который встречается в природе. Основным сырьем для получения корундовой керамики служит технический глинозем, представляющий собой безводный оксид алюминия, известный в нескольких кристаллических модификациях ( например α- AlO3 корунд). Более подробную информацию об высокопористой корундовой керамике вы сможете прочитать в статье поризованная керамика.

 

 

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован.