Palitra21.ru

Домашний уют — журнал
3 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Жаропрочные, жаростойкие и композиционные материалы

Жаропрочные, жаростойкие и композиционные материалы

Во время топки печи или розжига камина их корпус сильно нагревается, передавая эту температуру на окружающие поверхности. В соответствии с техникой пожарной безопасности, необходимо изолировать корпус печи от прилегающих к нему поверхностей с помощью огнеупорных материалов, если не соблюдается безопасное расстояние. Таковым является расстояние, равное 30 см для кирпичной печки, более 1 метра для металлической и 70 см для металлической футерованной печи. При невозможности рассеивания тепла естественным путем в помещении (особенно маленькой площади), используются огнеупорные материалы для стен вокруг печей.

Жаропрочный материал – полимерный композитный материал

Жаропрочный материал, способный выдержать нагрев до примерно 450 градусов Цельсия без повреждения его структуры, достаточно легко плавится и обладает низкой вязкостью. Этот материал позволит снизить массу двигателей и упростить их конструкцию.

Описание:

Жаропрочный материал – полимерный композитный материал, способный выдержать нагрев до примерно 450 градусов Цельсия без повреждения его структуры, создан на базе двух относительно простых звеньев – непредельного углеводорода пропаргила и соединения азота и бензола.

Проблема:

Полимерные композиты не способны переносить высокие температуры. Сейчас температурный диапазон применения полимерных композитов составляет не более 150С для самых распространенных материалов и до 250C – для термостойких.

Преимущества:

– жаропрочный материал пригоден для эксплуатации при температурах до 450 о С;

обладает простотой переработки, сравнимой с наиболее распространенными в применении для этих целей эпоксидными смолами;

– достаточно легко плавится и обладает низкой вязкостью, что позволяет производить композитные материалы достаточно дешевыми способами по сравнению с другими сверхпрочными композитами, применяемыми сегодня в промышленности;

– жаропрочный материал – полимерный композитный материал за счет своих характеристик позволит снизить массу двигателей и упростить их конструкцию.

изделия из полимерных композиционных материалов
композитные полимерные материалы производство
композиционные материалы на полимерной матрице
композиционный материал купить
конструкции из полимерных композиционных материалов
конструкционные полимерные композиционные материалы
новые полимерные композиционные материалы
новые полимерные материалы
особенности полимерных материалов
применение полимерных композиционных материалов
применение полимерных материалов в строительстве
производство полимерных композиционных материалов
специальные полимерные композиционные материалы
стойкость полимерных материалов
термопластичные полимерные материалы
технология полимерных композиционных материалов

Свойства жаростойких и жаропрочных сплавов

Для жаропрочных сплавов и сталей основным полезным свойством с практической точки зрения является способность материала выдерживать механические нагрузки в условиях высоких температур. Существуют различные схемы нагружения жаропрочных материалов: статические растягивающие, изгибающие или скручивающие нагрузки, термические нагрузки вследствие изменений температуры, динамические переменные нагрузки различной частоты и амплитуды, динамическое воздействие скоростных газовых потоков на поверхность. При этом указанные материалы должны выдерживать соответствующий тип нагружения.

Основным практически полезными свойствами жаростойких сталей и сплавов является коррозионная стойкость материала в газовых средах при высоких температурах.

В то же время, с точки зрения производства готовых изделий важную роль играют технологические свойства. При создании деформируемых сплавов необходимо обеспечить достаточную технологическую пластичность при обработке давлением, в том числе при температурах 700-800 °С, а литые сплавы должны иметь удовлетворительные литейные свойства (жидкотекучесть, пористость).

Обзор видов

Ранее для отделки стен возле печей повсеместно применялись асбестовые или асбестсодержащие листовые плиты. Но сегодня эти изделия не используют в жилых и производственных помещениях, поскольку при сильном нагреве асбест выделяет канцерогенные вещества, которые вредны для людей, а особенно – для маленьких детей.

Опасна также асбестовая пыль, которая попадает в легкие и также вызывает тяжелые заболевания.

  • Сегодня лучшими огнеупорами для этой цели считаются огнестойкие гипсокартонные панели. Максимальная температура их применения превышает 1400 градусов. Пожаростойкость – до 30 минут противостояния огню; они не загораются в течение 1 часа, даже если пожар уже начался.
Читать еще:  Всё о нарезке резьбы на трубах: 4 секрета токаря

  • Фиброцементные минеритовые плиты многофункциональны и экологически безопасны. Их изготавливают из цемента – серого или белого – с добавкой целлюлозы. Отличаются высокой термостойкостью, прочностью и ударостойкостью, хорошо работают во влажной атмосфере.

  • Нержавеющая, или плакированная сталь, – очень популярный, хотя и дорогой материал. Формально сталь не относится к огнеупорам, но имеет самый высокий, по сравнению с аналогами, коэффициент отражения тепла и не теряет своих свойств из-за перепадов температур.

  • Огнеупор, изготовленный из базальтового волокна (маты или рулоны с напылением из алюминия), не возгорается и не подвергается деформации при нагревании до 900°С, он также полностью гигроскопичен.

  • Универсален, практичен и долговечен суперизол – это особый огнеупорный (до 1100 градусов) материал. Он производится из силиката кальция, благодаря чему является экологически безопасным и обладает небольшим удельным весом.

  • Керамогранитная или терракотовая плитка – не только огнеупорный, но и превосходный декоративный материал, химически инертный, экологически чистый, паронепроницаемый и долговечный. Терракотовая плитка обладает повышенной способностью отдавать тепло, а керамогранит устойчив к растрескиванию.

  • Требованиям экологии отвечает также огнеупор из ксилолитного волокна. Он производится в листовой форме. Материал технологичен и влагоустойчив.

  • Широко применяемые шамотные огнеупоры обладают высокой теплостойкостью — до 1300°C. Этот универсальный материал еще и очень красив, по виду напоминает песчаник. На рынке предлагаются разные его виды — шамотные кирпич, обмазка, клей, раствор и мастика.

  • Современный надежный огнезащитный материал — плиты из вспученного вермикулита, отличающиеся высокой – до 800-900 градусов – теплостойкостью. Они не гниют, не подвержены воздействию микробов, не по вкусу грызунам, а также соответствуют требованиям экологии.

  • Огнеупорные плиты из муллитокремнеземистого волокна обладают высокой химической стойкостью к воздействиям щелочей и кислот. По своим огнеупорным свойствам не имеют аналогов.

  • Стекломагнезит – это теплостойкий композиционный материал на основе хлорида и оксида магния. Он обладает повышенной влагостойкостью, плотностью и прочностью, легок и технологичен в использовании. Стекломагниевые листы часто используют как альтернативу огнестойкому гипсокартону.

Производство ОЛМ

Производство огнеупорных материалов начинается с подготовки сырья. Часто рабочие вручную выбирают из него загрязнения и примеси. Далее сырье размельчают и просеивают. Затем порошок и добавки смешивают в строго определенных дозировках. Смесь форматируют, сушат в естественных или специальных условиях, обжигают.

Следует понимать! ОЛМ изготавливаются из природного и искусственного сырья. Подбираются максимально совместимые химические и минеральные вещества. Структура, плотность, пористость и прочность нужных параметров формируется с помощью конкретной технологии.

Огнестойкая продукция различается по видам сырья:

  • Органические компоненты. Такие продукты производятся из минерального сырья, они способны выдерживать значительные температуры. Но не все виды. Например, пенополистиролы характеризует невысокий показатель стойкости к нагреву и огню, но из них можно сложить печь или камин с невысоким нагревом.
  • Неорганические компоненты. Это самая большая группа продукции, диапазон огнеупорности которых велик. В категорию входят минеральные и базальтовые плиты, стекловолокно, ячеистые бетоны, вермикулиты, сотопласты, перлиты. Стоимость таких изделий не высока – от 300 рублей за 1 м2.
  • Композитные составы. К этой группе можно отнести продукты на основе асбеста: асбестоизвестковые и асбестоцементные материалы. Сюда же относят вспененные кремнеземные продукты и некоторые другие.

Достоинства и недостатки

Свойства жаропрочных сталей делают незаменимым этот материал в таких сферах, как ракетостроение и космическая отрасль, сложное двигателестроение, авиапромышленность, производство ключевых элементов газовых турбин и многих других. Их доля в прокате высокотехнологичной стали достигает 50%. Некоторые сплавы способны работать при температуре свыше 7000° С.

Этот сложный в производстве материал, изготовление которого невозможно без специального оборудования и квалифицированного персонала, имеет высокую себестоимость. Использование подобных сталей не может быть универсальным, поэтому для его эффективного применения необходимо наличие развитой научно-технической базы.

Читать еще:  Как можно сделать патину на мебель своими руками

Краткая историческая справка

Потребность в огнеупорных материалах возникла на раннем этапе развития человеческой культуры, когда появился огонь. Постепенно они стали основой доменных, сталеплавильных и других печей. В середине XVII века в России стали производить огнеупорные кирпичи. Во времена царствования Петра I большее их число изготовлялось на основе московских глин.

Облицовка стен вокруг печи, должна быть не только жаростойкой, но и подходить под интерьер вашей комнаты

В XIX веке огнеупорное производство развивалось лишь на металлургических комбинатах, в то время как в Германии оно было организовано еще в 1810 году, а в Европе уже вовсю выпускали огнезащитную продукцию. С выходом класса буржуазии на экономическую арену и с развитием промышленности российские ученые тоже стали работать в этом направлении, и в 1893 году появились Белокаменский, Брянцевский и Латнинский заводы огнеупорных глин.

В 1929 году изыскания по огнезащите строительных материалов начали проводиться в научно-исследовательских лабораториях. Были изобретены огнестойкие краски для деревянных покрытий и вспучивающиеся — по металлу. Способы и правила обработки древесины огнезащитными составами описаны в СНиП Ш-В.7−69, а ГОСТ 16363–76 закрепил применение жаростойких материалов для печи.

Сегодня из 212 стран мира только 35 могут заявить о наличии у них огнеупорной промышленности, и половина мирового производства принадлежит СНГ и США. Значение огнеупоров в экономике нашей страны очень велико. Без них невозможно производство многих материалов, сооружение различных тепловых агрегатов и освоение космоса.

Производители и марки

Жаропрочные материалы для печей представлены на рынке очень хорошо. Большое количество производителей и широкий диапазон цен говорит о том, что продукт ходовой и компании стараются сделать как наиболее качественный продукт, чтобы превзойти конкурентов. В данном списке приведены примеры разных типов материалов, от разных производителей и из разных ценовых групп.

  1. Противопожарная плита от компании «FireFix», стоит от 1000 до 1200 рублей и имеет кроме всего еще и влагостойкий элемент.
  2. Теплоизоляционные плиты от «FLAMMA». Их стоимость не переваливает за 1000 рублей. Более того, они бывают разных цветов и размеров.
  3. Зеркальный отражающий экран от той же фирмы из нержавеющей стали. Его цена может меняться от 800 до 1500 рублей.
  4. Стекломагнезитовый лист (СМЛ) 10 мм. Стоимость: 1000 рублей за лист. Очень прочный и надежный. Отечественного производства.
  5. Плиты «Суперизол» 1220x1000x50 стоит уже намного больше: 7000 рублей за одну плиту. Материал намного дольше держится, чем обычные листы. Производитель тоже отечественный.
  6. Плиты из каменной ваты от знаменитой фирмы ROCKWOOL. Их плюс в том, что они легкие и продаются целыми пачками. Цена за одну упаковку – 800 рублей. В упаковке 8 штук.
  7. Огнеупорное керамическое стекловолокно. Продается рулоном. Цена немалая, но стоит того. Стоимость одного рулона – от 4500 рублей. В ее состав входит каолин, который усиливает свойства.
  8. Вермикулитовая вата 1200х600 российского производства. Стоит от 1500 до 2300 рублей. Не отличается сверхкачествами, но довольно популярна на отечественном рынке.
  9. Базальтовая вата от компании «ROCKWOOL». Стоит 1500 рублей за упаковку. Отличаются жесткостью и прочностью.
  10. Плиты на основе базальта от фирмы «Парок». Стоимость не переваливает за 1000 рублей. Основной нюанс в том, что эти плиты не выдерживают самых высоких температур и требуют еще дополнительной защиты.

Термостойкая ткань для печей импортного производства тоже может быть очень надежным конкурентам остальным типам материалов. Цена слегка завышена, но с этим можно мериться, поняв специфику использования ткани.

Классификация

Огнеупоры подразделяются на два основных класса – это неформованные материалы и формованные (штучные) изделия.

Читать еще:  Проволока нержавеющая нагартованная — Москва

К неформованным огнеупорным материалам относят:

  • Огнеупорные цементы.
  • Бетонные смеси, торкрет-массы высокой стойкости к огню.
  • Разные виды порошков для заправки металлургических печей.
  • Мертели.
  • Пластичные огнеупорные пасты, суспензии.

Формованные огнеупорные изделия, серийно производимые по технологиям горячего, полусухого прессования пластической формовки; литья, включая вибрационное, из расплавов, текучих масс подготовленного сырья; распилом крупных блоков, горных пород, изготавливают:

  • Прямыми, клиновыми различных размеров, форматов.
  • Фасонными различной сложности, массы серийного изделия.
  • Специальными – промышленного или лабораторного назначения. К последним относятся тигли, кюветы, оборудование для проведения исследований в условиях высокой температуры.

Огнеупорные материалы, изделия классифицируют по таким основным параметрам:

  • По физическому состоянию.
  • Химическому составу.
  • Огнеупорности.
  • Плотности, пористости.
  • Форме, размерам, весу.
  • Способам формования.
  • Области применения.

По огнеупорности их подразделяют на четыре группы (класса):

  • Огнеупорные, выдерживающие температуру эксплуатации в диапазоне 1580-1770 ℃.
  • С высокой огнеупорностью – 1770-2000 ℃.
  • С высшей огнеупорностью – 2000-3000 ℃.
  • Сверхогнеупорные – больше 3000 ℃.

По пористости на восемь классов – от особо плотных огнеупоров, открытая пористость которых меньше 3%, высокоплотных – 3-10%, плотных – 10-16%; до ультрапористых, где она превышает 75%.

В зависимости от формы, геометрических размеров, веса огнеупорные изделия классифицируются:

  • Прямоугольными, включая огнеупорные кирпичи стандартных строительных типоразмеров.
  • Фасонными различной конфигурации, включая криволинейную, формы.
  • Листами, рулонами.
  • Погонными изделиями – более 450 мм.
  • Штучными – до 2 кг.
  • Блоками – от 2 кг до 1 т.
  • Крупными блоками – больше 1 т.

По физическому состоянию готовой продукции при поставке заказчикам:

  • Неформованными материалами – сухими, полусухими смесями; жидкими, пластичными готовыми растворами.
  • Штучными изделиями.
  • Строительными огнеупорными конструкциями.

Неформованные огнеупорные материалы также квалифицируют по основным способам нанесения на защищаемые поверхности производственного оборудования, строительных конструкций:

  • Напылению.
  • Обмазке.
  • Литью.
  • Торкретированию.
  • Виброуплотнению.
  • Трамбовке.
  • Прессованию.
  • Пескометной набивке.

Существуют и другие классификации огнеупоров, основанные на способах подготовки сырья, производства неформованных материалов, изготовления штучных изделий, строительных конструкций.

Применение

Огнестойкие плиты применяются по принципу многослойности. При необходимости выполнить обшивку между теплоизоляцией и стеной оставляют пространство в 2-3 см. Также склеивают материал в несколько слоев с помощью термостойкой мастики.

Для изоляции печей чаще всего используют экраны из листов нержавеющей стали. Особенно такой метод распространен, когда печка слишком близко расположена к примыкающим стенам. Часто листы из нержавеющей стали используют совместно с негорючими плитами. Их используют в качестве внешнего слоя поверхности. Когда металлические листы отшлифованы до блеска они имеют свойство отражать тепло. Такой поток тепла обладает более щадящими и мягкими потоками.

Защитный экран из стали считается уже готовой конструкцией. Он огибает всю поверхность металлической печи с трех сторон. Это очень эффективный способ удерживать тепло внутри нагревательного оборудования. Внешняя температура с таким экраном будет достигать примерно 100 о С.

В качестве теплоизоляции под нержавеющую обшивку используют различные огнеупорные материалы, которые были упомянуты в статье. Для креплений используются керамические втулки. Такие детали позволяют сформировать вентиляционный зазор между стеной и теплоизоляцией, поскольку они не нагреваются.

Для деревянных поверхностей такая обшивка будет служить надежной защитой от возгорания и нагрева. В таком виде обшивка не будет иметь красивый вид. Чтобы она имела более декоративный вид, используется термостойкая плитка. Ее укладывают с помощью жаростойкого клея. К лучшим облицовочным материала следует отнести:

  • клинкерную плитку;
  • терракотовую плитку;
  • керамогранит;
  • изразцы;
  • талькохлорит.

Этот вид отделки используется только в качестве элемента многослойного «пирога» защиты. Расстояние между печкой и такой поверхностью должна быть не меньше 15-20 см. В защитном слое должен обязательно быть вентиляционный зазор и огнеупорный материал. Декор даст возможность замаскировать защитный слой и отделка бани будет выглядеть в едином стиле.

Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector