عایق سرامیکی

عایق سرامیکی یا عایق پشم سرامیک از جمله عایق های نسوز محسوب شده و از اکسید آلومینیوم و سیلیس (با نسبت تقریبا 50-50) تشکیل شده است. عایق سرامیکی می تواند دمای بسیار زیادی را تحمل کند و به صورت فله ای، الیاف بافته شده، پتویی بافت شده، رولی و ترکیب مرطوب در بازار عرضه می شود. مقاومت این نوع عایق ها در مقابل شوک های حرارتی بسیار زیاد است که همین خاصیت باعث می شود تا از این نوع عایق در جاهایی که پیک حرارتی شدید وجود دارد، مانند ترمز خودروها، استفاده شود. در این مقاله از پیکاتک به بررسی عایق سرامیکی و معرفی انواع آن می پردازیم.

عایق سرامیکی چیست؟

عایق سرامیکی یا عایق پشم سرامیک از بهترین و مقاوم ترین نوع از عایق های نسوز به شمار می آید که با استفاده از اکسید آلومینیوم و سیلیس تشکیل می شوند. عایق سرامیکی دارای تحمل حرارتی بسیار بالایی شامل 1400 درجه سانتی گراد می باشد و در شکل های مختلفی از جمله فله ای، الیاف بافته شده، رولی و پتویی بافت شده تولید شده است. عایق های سرامیکی نسوز شامل الیاف سرامیکی و محصولات آن هستند که از ترکیبات معدنی نظیر آلومینا و سیلیکا ساخته می شوند. از خصوصیات سرامیک های نسوز می توان به هدایت حرارتی بسیار کم، قابلیت تحمل شوک حرارتی، مقاومت بالا در برابر سایش و مقاومت شیمیایی خوب در برابر بسیاری از مواد اشاره کرد. گاهی برای افزایش استحکام، منسوجات سرامیکی با فیلامنت های شیشه ای یا فلزی تقویت می شوند. همچنین در برخی از پارچه های سرامیکی روکشی از آلومینیوم برای افزایش انعکاس حرارتی در یک طرف آنها پوشش داده می شود. محصولات سرامیکی به شکل های مختلفی همچون نخ، پنبه، طناب، نوار، پارچه، کاغذ، پتو، مدول و برد با ابعاد و مقاومت دمایی متفاوت در بازار موجود هستند.

روند تولید عایق سرامیکی

در روند تولید عایق سرامیکی, مواد اصلی تشکیل دهنده از جمله اکسید آلومینیوم و سیلیس در ابتدا به صورت به پودر می باشد که با عبور از صافی و فیلترهای گوناگون با مقیاس های که به آن نیاز است، با یکدیگر ترکیب می شوند. سپس پودر ترکیبی در کوره ذوب می شود و با تکنیک نیروی گریز از مرکز به الیاف تبدیل می گردد. از مهم ترین مراحل برای تولید این محصول آن است که الیاف حاصله به ماشین توزیع رفته تا توزین مناسب بیابد، همزمان با انجام این مرحله گازها و باقی مانده ها از درون فیبرها و روی الیاف به بیرون کشیده می شود که سبب می گردد، الیاف تمیز می شود. در پایان الیاف تمیز به کوره آنیلینگ می رود و پس از خروج این الیاف بریده با دوخته می شوند تا محصول مورد نظر حاصل شود.

مزایا و معایب عایق سرامیکی 

مزایا عایق سرامیکی

• عدم اشتعال
• خواص آکوستیکی بالا
• عایق الکرتیکی
• مقاومت شیمیایی بالا
• نصب آسان
• مقاومت در مقابل UV
• انعطاف پذیری مناسب
• مقاوم در مقابل شوک های حرارتی

معایب عایق سرامیکی

1. مقاومت ناچیز در مقابل اسید فسفریک و هیدروفلوریک و بازهای قوی
2. هزینه نسبتا بالا
3.  پشم سرامیک، به خصوص تنفس ریزالیاف آن، به شدت سرطان زاست، هرچند این ادعا در مورد انسان ثابت نشده و هنوز داده های کافی برای تحقیق در این زمینه نیز وجود ندارد و تنها برروی موش ها آزمایشاتی صورت گرفته است که صحت ادعای فوق را تایید می کنند. اما در دو کارخانه سازنده پشم سرامیک، میزان سرطان مثانه تا 3 برابر افزایش داشته است ولی افزایش در نرخ سرطان های دیگر از جمله سرطان سینه و ریه مشاهده نشد.

کاربرد عایق سرامیکی

عایق پشم سرامیک به سبب برخورداری از ساختار ویژه ای که دارا می باشد هم به عنوان عایق صوتی و هم به عایق حرارتی مورد استفاده قرار می گیرد. همچنین تحت عنوان عایق حرارتی و الکتریکی در کوره های القایی و الکتریکی نیز کاربرد دارد. از جمله مهم ترین کاربرد های عایق پشم سرامیک به شرح زیر است

• در مواردی که نیاز به تحمل دمایی و عایق کاری حرارتی بالا وجود دارد نظیر صنایع پتروشیمی، کشتی سازی،...
• استفاده در کوره ها
• بویلرها، توربین های بخار و گاز
• عایق کاری لوله ها
• استفاده به عنوان عایق ضد اشتعال
• استفاده به عنوان عایق حرارتی در بدنه هواپیما
• عایق کاری داکت های گرم
• به عنوان پارچه نسوز در لباس های ایمنی و ضدآتش
• عنوان عایق حرارتی در صنعت خودروسازی

انواع عایق سرامیکی

پنبه نسوز سرامیکی

این محصول از ترکیب الیاف آلومینومی و سیلیکاتی تولید می شوند و در عایق کاری عایق های نسوزی که شکل هندسی خاصی ندارند و همچنین پر کردن منافظ خالی بین عایق ها بکار برده می شوند. لازم به ذکر است این الیاف قابلیت تحمل حداکثر دمای بین 1200 تا 1600 درجه سانتی گراد را دارند و برای دماهای بالاتر مناسب نیستند. از دیگر مزایای این نوع الیاف عایق می توان از مقاومت در برابر شوک های حرارتی و ظرفیت حرارتی بالای آن نام برد.

برد های نسوز سرامیکی

این محصول تخته های عایق و نسوز سرامیکی است که در دمای بالاتر از 1260 درجه سانتی گراد استفاده شده و در عایق بندی دیواره های کاذب ، سقف و درب انواع کوره های پخت کاربرد دارد. از مهمترین مزایای این برد های نسوز سرامیکی مقاومت در برابر خوردگی گازهای داغ و ایستادگی در برابر شوک های حرارتی می باشد. کاربرد این محصول دیواره های کاذب المان های کوره پخت کاشی و سرامیک منو پروزا و در سقف کوره های پخت سوم قطعات لعاب و دکور و همچنین در درب کوره های پخت شاتل و جداره کوره ها و دیواره های کوره های الفین صنایع پتروشیمی و گاز است.

کاغذ نسوز سرامیکی

کاغذ نسوز با ضخامت های 1 میلیمتر تا 5میلی متر تولید شده و دارای قدرت تحمل حداکثر دمای 1260 و 1430 درجه سانتی گراد می باشد. انعطاف پذیری بالا از مهمترین خصوصیات این نوع عایق است. این نوع عایق ها با توجه به صرفه اقتصادی جایگزین مناسبی برای مواد آزبستی است. از مزیت های مهم این نوع عایق سرامیکی می توان به مقاومت در برابر شوک های حرارتی، مقاومت در برابر پارگی، عایق عالی در مقابل صوت و الکتریک و ضریب انتقال کم اشاره کرد. همین مزایا باعث شده تا از این محصول به عنوان جایگزین آزبست برای عایق بندی پشت کار انواع نسوز ها و همچنین به عنوان گسکت ها و مواد پنکیک و به عنوان فیلتر استفاده شود.

پتوی نسوز سرامیکی

پتوی سرامیکی محصولی نسوز، عایق و انعطاف پذیر است. ماده اولیه این محصول الیاف سرامیکی فله می باشد. لذا پس از تولید این الیاف در یک پروسه مداوم، محصول پتو Blanket بدون استفاده از چسب یا هرگونه بایندر دیگری در ضخامت و دانسیته های مختلف تهیه می گردد، استحکام این پتوهای از طریق ایجاد اتصالات مکانیکی داخلی (سوزنکاری) تأمین می شود، که استحکام کششی حدود 40 تا 120 KPa بدست می آید. ضخامت پتوها در محدوده 5 الی 60 میلیمتر می باشد و دانسیته های آن از Kg/m³ 64 الی Kg/m³ 200 قابل تنظیم است.

پارچه نسوز سرامیکی

این پارچه نسوز از الیاف سرامیک بافته شده اند که مقاومت حرارتی آن ها به 1260 درجه سانتیگراد می رسد که مقاوم ترین پارچه موجود در برابر حرارت می باشد. این پارچه به صورت نواری در عرض های 3، 5، 7 ،10 و 100 سانتیمتری و در ضخامت های 5.1 ،2 ،3 و 5 میلیمتر موجود است. پارچه نسوز سرامیکی در دو حالت ساده و مسلح (سیم دار) طراحی شده است. کاربرد اصلی این نوع عایق سرامیکی در کوره ها و عایق کاری اگزوز است.

طناب نسوز سرامیکی

طناب نسوز سرامیکی از الیاف نسوز آلومینو سیلیکاتی با ترکیب 20% از مواد آلی و فیبرعلی نسوز تولید شده است که سبب افزایش مقاومت کششی و انعطاف پذیری آن می گردد. طناب های نسوز دارای سطحی مقطع و به شکل گرد و چهار گوش می باشند. که کاربرد آن در درزگیری داکت کوره های صنایع فولاد, واشر بندی در کوره های الفین صنایع پتروشیمی, واشر بندی و درزگیری کوره های لاین ضد اسید در صنایع پتروشیمی و درزگیری دریچه های مشتعل متوسط است.

لینک های مرتبط :

عایق فنولیک چیست؟