الیاف سرامیک چیست؟
الیاف سرامیک از الیافی با درجه حرارت بالا طراحی شده و برای استفاده در انواع برنامه های کاربردی صنعتی و تجاری است. الیاف سرامیک تولید شده از مواد آلومینا- سیلیکا، از لحاظ شیمیایی بی اثر هستند. برخی از ویژگی های منحصر به فرد این الیاف سرامیک عبارتند از:
- ثبات درجه حرارت بالا
- هدایت حرارتی کم
- ذخیره سازی کم حرارت
- مقاومت در برابر شوک عالی
- وزن سبک
خواص عمومی محصولات الیاف سرامیک
- ثبات دمای بالا
- مقاومت در برابر شوک حرارتی عالی
- ثبات درجه حرارت خوب
- تراکم کم
- هدایت حرارتی کم
- غیر قابل انعطاف
- انعطاف پذیری خوب
- مقاومت به مواد شیمیایی
- محدودیت استفاده مداوم 1260 درجه سانتیگراد
- نقطه ذوب 1790 ° C
الیاف سرامیک معمولا در ساخت دیسک ترمز کاربرد دارد. دیسک ترمز از چدن ساخته شده است، اما در بعضی موارد از کامپوزیت ها مانند کربن تقویت شده یا کامپوزیت ماتریکس سرامیکی ساخته می شود.
طیف گسترده ای از پیش سازها و تکنیک های پردازش برای تولید اکسید و غیر اکسید سرامیکی در دسترس هستند. با استفاده از این تکنیک ها، می توان ساختار و خواص مختلف فیبر مانند مدول، تراکم، ثابت دی الکتریک و استحکام کششی را کنترل کرد. ویژگی کلیدی فیبرهای تقویت کننده، ساختار میکروارگانیسم فوق العاده یا حتی نانو هستند. هزینه های فیبر را می توان با استفاده از روش های بهبود یافته و کارآمد تر کاهش داد.
درباره الیاف سرامیکی بیشتر بدانید
الیاف سرامیکی، الیاف ساخته شده از مواد پشم سرامیک است که مقاوم به درجه حرارت بالا (2000 تا 3000 درجه فارنهایت) هستند. الیاف سرامیکی در دو کلاس عمومی در دسترس هستند: (1) الیاف غیر اکسیدی، که اساسا بر روی کاربید سیلیکون بتا فاز (SiC) است؛ و (2) الیاف اکسید، بر اساس سیستم آلومینا سیلیکا (Al2O3-SiO2)
تولید الیاف سرامیک خوب برای اولین بار نیازمند یک فیبر الیاف یا مواد معدنی پیشرو است که پس از آن به مدت زمان بسیار کوتاهی حرارت داده می شود و به صورت پیرولیز می شود. الیاف سرامیکی را می توان از طریق رسوب شیمیایی بخار، طراحی ذوب، چرخش و اکستروژن تولید کرد.
مواد سرامیکی با کارایی بالا برای کاربردهای ساختمانی با درجه حرارت بالا مورد توجه هستند، اما به رسمیت شناخته شده است که شکنندگی ذاتی آنها و گرایش به شکست های غیر قابل پیش بینی، قبل از پذیرش گسترده به عنوان مواد مهندسی، مشکلات عمده فنی را فراهم می کنند. به همین دلیل در حال حاضر افزایش علاقه به توسعه الیاف سرامیک تقویت شده ، بیشتر شده است. این اصل در کار با الیاف کربن در ماتریس های سرامیکی نشان داده شده است، گرچه کاربرد این کامپوزیت ها با توجه به حساسیت الیاف به اکسیداسیون در دمای بالای 400 درجه سانتیگراد محدود است.
الیاف استاندارد سرامیکی از مواد معدنی، عمدتا اکسید آلومینیوم (Al2O3) و دی اکسید سیلیکون (SiO2) ساخته می شوند که منجر به ترموستگی بسیار بالا می شوند. در شرایط عادی، الیاف سرامیکی استاندارد را می توان در دماهای بالا تا 1260 درجه سانتیگراد استفاده کرد. با افزودن مقادیر کم، مانند اکسید زیرکونیوم (ZrO2)، دمای کاربرد را می توان تا حدود 1600 درجه سانتی گراد افزایش داد.
محصولات الیاف سرامیک در مناطقی که خواص عایق الکتریکی در دماهای بالا مورد استفاده قرار می گیرد – برای بسته بندی و اتصالات انبساطی استفاده می شود. اگر هیچ پوششی مکانیکی وجود نداشته باشد، الیاف سرامیکی می توانند بعنوان تنها مواد مقاوم در تماس با فرآیندهای با درجه حرارت بالا استفاده شوند، مثلا در کوره های حرارتی فلز، شیشه و غیره. فیبر سرامیکی با کیفیت های مختلف تولید می شود.
کاربرد الیاف سرامیک
- کوره صنعتی، کوره و اجاق گاز
- مفاصل گسترش کوره، درب، سقف عایق بندی سقف
- مواد عایق لوله با درجه حرارت بالا
- پوشش بخاری لوله های خشک کن ها و پوشش های تجاری
- کوره های حرارتی
- توربین قابل استفاده مجدد
الیاف سرامیکی نسوز به واسطه خواص آنها، مانند وزن سبک، مقاومت کششی بالا، پایداری با درجه حرارت بالا، بازده عایق بندی شده و مقاومت در برابر شوک حرارتی، به طور گسترده ای برای عایق سازی در دیگ های حرارتی و پشم سنگ و پشم شیشه استفاده می شود. آنها همچنین به عنوان ماده مهر و موم در صنایع مانند صنایع متالورژی، برق، مکانیکی و شیمیایی بسیار مورد استفاده قرار می گیرند. علاوه بر این، سرامیک نسوز، مواد مناسب برای صرفه جویی در انرژی و افزایش بهره وری است، که موجب صرفه جویی حدود 15٪ انرژی در کوره گرمای مداوم و 30٪ در کوره حرارت متناوب صنعتی است.
