پتوی سرامیکی (نسوز)

عایق‌های سرامیکی به دلیل مقاومت حرارتی بالا و دانسیته کم کاربردهای متنوعی در صنایع دیرگداز دارند. این عایق ها در اشکال مختلفی نظیر پتو، لحاف، طناب، فیلتر، پوشش و … یافت می‌شوند. در این مقاله قصد داریم با یک دسته از این عایق ها که به نام پتوی سرامیکی شناخته شده‌اند، آشنا شویم.

پتوی سرامیکی چیست؟

پتوی سرامیکی (Ceramic Blanket) که در صنایع از آن با نام های پتوی نسوز و پتوی سرامیک فایبر نیز یاد می شود، محصولی دیرگداز، عایق و منعطف است که از الیاف سرامیکی ساخته شده است. جنس این الیاف‌ معمولا فیبرهای سیلیکات آلومینیومی است و بدون نیاز به بایندر (چسب) و نگهدارنده‌ی خاصی تولید می‌شود. انعطاف پذیری بالا، مقاومت کششی مناسب و دانستیته کم باعث کاربرد گسترده این سرامیک ها به عنوان عایق صوتی و حرارتی در کوره های دیرگداز شده است.

مشخصات عمومی پتوی نسوز

  • پتوی نسوز معمولا از الیاف سفید رنگ شیشه ای یا آمورف به قطر ۳-۲ میکرومتر ساخته شده است.
  • عموما این پتوها برای استفاده در گستره دمایی ۱۶۰۰-۱۲۰۰ درجه سانتیگراد طراحی شده اند.
  • پتوی سرامیکی در مقابل مواد شیمیایی مثل اسید، باز، محیط حاوی آب و روغن مقاوم است و خواص آن تحت این شرایط تغییر نمی ‌کند.
  • در ساخت پتوی نسوز از آزبست، چسب یا بایندر استفاده نمی شود. به همین دلیل تولید آن آلایندگی اتمسفری ایجاد نمی کند.

در شکل زیر می توانید مجموعه ای از خواص عمومی پتوهای سرامیکی را مشاهده کنید.

خواص پتوی نسوز

ترکیب شیمیایی پتوی سرامیکی

مواد تشکیل دهنده پتوی سرامیکی عمدتا شامل آلومینا، زیرکونیا، سیلیس، اکسید آهن و اکسید تیتانیوم است. هر چه دمای کاری بالاتری مد نظر باشد، از زیرکونیای بیشتری استفاده می شود. در جدول زیر می توانید ترکیب عمومی این پتوهای نسوز را مشاهده کنید.

نام اکسید

درصد (وزنی)

آلومینا (Al2O3)

۳۹-۵۵

سیلیس (SiO2) + آلومینا (Al2O3)

۸۸-۹۹

زیرکونیا (ZrO2)

۱۵-۱۷

اکسید آهن (Fe2O3)

۰/۲-۰/۱

سایر اکسیدها

کمتر از ۰/۵

تولید پتوی سرامیکی

پتوهای نسوز معمولا به دو روش قوس الکتریکی دمیدن به الیاف و قوس الکتریکی تاب دادن الیاف تولید می‌شوند. به همین جهت ابتدا باید الیاف سرامیکی تولید شده و در هم تنیده شوند تا پتوی سرامیکی تولید شود. الیاف سرامیکی را می توان به دو روش ذوب و شیمیایی تولید کرد.

تولید الیاف سرامیکی به روش ذوب

در این روش از مخلوط اولیه‌ای از آلومینا، کائولن و سیلیس برای تولید الیاف استفاده می شود. پس از مخلوط شدن ، از کوره ذوب قوس الکتریکی برای ذوب این مخلوط استفاده می‌شود و با کمک هوای فشرده، جریان مذاب تبدیل به قطرات ریز می‌شوند. این قطرات بر روی غلتک های چرخانی می‌افتند که با سرعت بالایی در حال چرخش است. در نتیجه نیروی گریز از مرکز، قطرات مذاب کشیده شده و تبدیل به الیافی با قطر حدودی ۲۵۰ میلی‌متر می‌شوند.

تولید الیاف سرامیکی به روش شیمیایی

این روش بیشتر برای تولید محصول پلی کریستالی استفاده می‌شود. روش شیمیایی دارای فناوری پیچیده و هزینه‌ی بالاست. پتوی سرامیکی تولید شده به این روش معمولا برای کاربردهای بالای ۱۳۰۰ درجه‌ی سانتیگراد مورد استفاده قرار می‌گیرد و جهت استفاده در صنایع فولاد، هوافضا و نیروگاه حرارتی مناسب است.

برخی کاربردهای پتوی نسوز

  • آسترکاری و عایق حرارتی انواع کوره ها، واگن پخت، تنور و دیگ بخار
  • پوشش نازل ها و قالب های ریخته گری
  • فیلتر جداسازی اکسیدها، نیتریدها و سرباره ها
  • پایه کاتالیست و قطعات فیلتر در تصفیه گازهای داغ
  • فیلتراسیون دما بالای گازها و مایعات
  • عایق اطراف مشعل ها ، خطوط لوله دما بالا، وسایل الکتریکی، تجهیزات نظامی و تجهیزات پزشکی
  • عایق صوتی اگزوز خودروها و کاتالیست ها

کاربردهای پتوی نسوز

نصب پتوی سرامیکی در کوره

دو روش رایج برای نصب پتوی سرامیکی در کوره عبارتند از:

  • استفاده ماژول های فیبر سرامیکی که از پتوی نسوز درهم پیچیده ساخته می‌شود.
  • چسباندن پتوهای سرامیکی به یکدیگر و نصب از بالا به پایین

منابع

روتشکا ، جرالد . (۱۹۹۶) . ترجمه بهزاد میرهادی . تهران : مرکز انتشارات دانشگاه علم و صنعت ایران

آیا مقاله برای شما مفید بود ؟
5/
4.6
0 نظر ثبت شده

مطالب مرتبط

دیدگاه کاربران