کاربرد سیلیس در صنایع الیاف سرامیکی – الیاف سرامیکی در حقیقت سیلیکات آلومینیم می باشد که از ذوب و دمیدن مذاب کایولن با درصد بالای آلومینا و سیلیس مخلوط شده تشکیل میگردد.مخلوط آلومینا و سیلیس پس از ذوب در کوره قوس الکتریکی در دمای حدود ۲۰۰۰ درجه بوسیله هوای فشرده دمیده میشود و یا بر روی غلتک ها چرخان بوسیله نیروی گریز از مرکز به الیاف تبدیل میشود.در حین دمش جریان مذاب به قطرات کوچکی تبدیل میشوند در حین دمش جریان مذاب به قطرات کوچکی تبدیل می شود .
سیلیس (SiO2) یکی از مواد سنگ بنای لعاب و فرمولاسیون بدن رسی است. اگرچه این ماده معدنی در بسیاری از مواد مختلف سرامیکی وجود دارد (برای مثال از فلدسپات گرفته تا بنتونیت و ماسه)، این سیلیس خاص نسخه خالص شده است. این نسخه بهترین مش ما، اندازه مش 325 است.
سیلیس مصرفی در صنایع الیاف سرامیکی بیشتر به صورت پودری می باشد که عیار سیلیس آن ۹۸ درصد به بالا هست و این شرکت با تولید بالاترین کیفیت سیلیس توانسته بهترین بار سیلیس با خلوص بالا را به شرکت های تولید کننده الیاف عرضه کند.این الیاف ها در انواع مدلهای مختلف می باشد به عنوان مثال طولهای متفاوت حداکثر تا ۵۰-۶۰ میلیمتر و قطر تقریبی ۲-۳ میکرون دارند که در روش سانتریفیوژ اعمال نیروی گریز از مرکز و دمش تواما عمل ساخت الیاف را تکمیل کرده و طول الیاف در این روش۲۵۰ میکرون و قطر آن معمولا ۲-۳ می باشد.الیاف ها باز مدلهای مختلف دارند که مدل های سفید رنگ شیشه ای و بلوری می باشد.
الیاف سرامیکی شامل طیف وسیعی از الیاف معدنی مصنوعی بی شکل یا کریستالی است که با خواص نسوز (یعنی پایداری در دماهای بالا) مشخص می شود (IARC 1988). آنها معمولاً از آلومینا، سیلیس و سایر اکسیدهای فلزی یا کمتر معمول از مواد غیر اکسیدی مانند کاربید سیلیکون ساخته می شوند.
استفاده از الیاف سرامیکی در کاربردهای کامپوزیت از دهههای گذشته مورد توجه قرار گرفته است. به طور خاص، الیاف/رشته های سرامیکی پیوسته به دلیل تحمل حرارتی بالا و مقاومت در برابر خوردگی به طور کلی در کاربردهای دمای بالا به جای فلزات استفاده می شوند. الیاف سرامیکی ممکن است به اشکال مختلفی مانند پتو، نمد، الیاف حجیم، شکل های خلاء یا ریخته گری، کاغذ و منسوجات بسته به منطقه کاربرد تولید شوند
عایق سرامیکی معمولاً “پشم عایق با دمای بالا” یا “پتو الیاف سرامیکی” نیز نامیده می شود. عایق سرامیکی معمولاً در آب بندی لوله ها، تعمیر و نگهداری کوره، واشرهای با دمای بالا، درزهای انبساط پارچه و پتوهای عایق صنعتی استفاده می شود.
سیلیس در صنایع الیاف سرامیکی نساجی سرامیکی یک سیستم صنعتی نوآورانه مبتنی بر شبکه سیمی فولادی در هم تنیده است که در موزاییکی از کاشیهای سفالی سرامیکی که در نوارهای افقی و عمودی روی هم چیده شدهاند، محصور شده است.
مواد خام طبیعی مورد استفاده برای تولید سرامیک شامل سیلیس، ماسه، کوارتز، سنگ چخماق، سیلیکات ها و آلومینوسیلیکات ها (به عنوان مثال، خاک رس و فلدسپات) است. گام بعدی در این فرآیند، بهرهوری است.
الیاف سرامیکی موجود در محصول تولیدی بسیار تیز هستند و می توانند باعث تحریک پوست و دستگاه تنفسی فوقانی شوند. اگر انتهای شکسته الیاف سرامیکی در پوست فرو برود، ممکن است باعث تحریک پوست شود.
چرا اشیاء سرامیکی در لمس خنک هستند؟ آنها گرما را به خوبی هدایت می کنند، بنابراین هنگامی که یک جسم سرامیکی را لمس می کنید، گرما از پوست شما خارج می شود و انتهای عصبی شما را خنک می کند و باعث احساس خنکی می شود. فلزات حتی بهتر گرما را هدایت می کنند، بنابراین احساس سردی بیشتری می کنند.
4 خود فیبرها می توانند پوست، چشم ها و مجاری تنفسی فوقانی را تحریک کنند، اما نگرانی اصلی این است که فیبرهای جداگانه به اندازه کافی کوچک هستند که به عمق ریه ها نفوذ کنند و احتمالاً منجر به ایجاد سرطان ریه و مزوتلیوما شوند.
سرامیک ها همچنین برای ساخت اشیایی به گونه ای متنوع مانند شمع ها، فیبر نوری، اتصالات مصنوعی، کاشی های شاتل فضایی، اجاق گاز، ترمز خودروهای مسابقه، میکروپوزیشن کننده ها، سنسورهای شیمیایی، بلبرینگ های خود روان کننده، زره بدن و اسکی استفاده می شوند.
آلومینا رایج ترین ماده سرامیکی مورد استفاده در صنعت است. سایش عالی، مقاومت در برابر حرارت و شیمیایی بالا را ارائه می دهد و همچنین عایق الکتریکی است. این ماده دارای رکورد عملکرد عالی هزینه به قطعه است.
سرامیک ها عموماً از مخلوطی از خاک رس، عناصر خاکی، پودر و آب و شکل دادن به آنها به شکل دلخواه ساخته می شوند. هنگامی که سرامیک شکل گرفت، آن را در کوره ای با دمای بالا به نام کوره پخت می کنند. اغلب، سرامیک ها با مواد تزئینی، ضد آب و رنگ مانند پوشانده می شوند که به عنوان لعاب شناخته می شوند.
آنها الیاف بسیار گران قیمتی هستند زیرا فقط مقدار کمی تولید می شود و در زمینه های خاصی مانند هوافضا استفاده می شوند [84-86]. مواد مورد استفاده عبارتند از بور، سیلیس، کاربید، آلومینا و زیرکونیا.
پانل های عایق خلاء بالاترین مقدار R را دارند، تقریباً R-45 (در واحدهای ایالات متحده) در هر اینچ. ایروژل بالاترین مقدار R بعدی را دارد (حدود R-10 تا R-30 در هر اینچ)، و پس از آن عایق های پلی اورتان (PUR) و فوم فنولیک با R-7 در هر اینچ قرار دارند.
رطوبت می تواند در داخل مواد عایق فایبرگلاس گیر کند. رطوبت در مقادیر کافی با جریان هوا ضعیف به مرور زمان به فایبرگلاس نفوذ می کند. فایبرگلاس رطوبت را به دام می اندازد و بازده R-Value را کاهش می دهد، اجازه رشد کپک و کپک را می دهد و می تواند منجر به پوسیدگی چوب تیرها و خرپاها شود.
سرامیک یک عایق حرارتی خوب است زیرا می تواند با نگه داشتن گرما بدون انتقال جریان، در برابر دماهای بالا مقاومت کند. آنها با چسباندن به عنوان آستر در شاتل فضایی به عنوان موانع حرارتی عالی در فضا عمل می کنند.
از نظر رسانایی، به عنوان یک عایق الکتریکی و حرارتی یک ماده عالی است. پس از یک شوک حرارتی، یعنی حرارت ناگهانی که مواد سرامیکی را مجبور به انبساط می کند، سرامیک می تواند تغییرات ناگهانی دما را بدون ترک خوردن، شکستن یا از دست دادن استحکام مکانیکی تحمل کند.
مواد سرامیکی کاربید سیلیکون دارای ویژگی های بسیار عالی مانند استحکام در دمای بالا، مقاومت در برابر سایش خوب، ضریب انبساط حرارتی کوچک، سختی بالا، شوک حرارتی، مقاومت در برابر خوردگی شیمیایی و غیره هستند.
سرامیک ها و شیشه ها مواد کاملاً متفاوتی با فلزات هستند، اما با همدیگر نزدیک هستند. هر دو به طور معمول دارای استحکام بالا، سختی بالا، مدول الاستیک بالا، بی اثری شیمیایی غیرمعمول بالا هستند و عایق های الکتریکی و حرارتی هستند. سرامیک ها کریستالی هستند، در حالی که شیشه ها بی شکل هستند.
آنها عمدتاً در پالایش نفت و فرآوری شیمیایی برای تولید سوختها، پلیمرها، مواد شیمیایی حجیم و دارویی استفاده میشوند که در غیر این صورت امکانپذیر نیست و همچنین برای کاهش آلودگی محیط زیست. سرامیک ها برای فرآیندهای فیلتراسیون و جداسازی نیز مهم هستند.
کدام یک از موارد زیر در صنایع سرامیک استفاده می شود؟ توضیح: رسوب دهنده دینامیک در صنایع سرامیک سازی، نجاری کاربرد دارد. از نیروی گریز از مرکز برای حذف مواد گازی استفاده می کند.
PDMS معمولاً در فرمولاسیون پوشش های سرامیکی استفاده می شود، زیرا به طور کلی غیر سمی، بی اثر، غیر قابل اشتعال، از نظر نوری شفاف با حرارت عالی و پایدار در برابر اشعه ماوراء بنفش است. PDMS معمولاً به عنوان جزء اصلی در یک سیستم پوشش سرامیکی استفاده می شود که ویژگی های سخت، براق و آبگریز را ارائه می دهد.
مواد خام برای ساخت سفال را می توان به سه دسته تقسیم کرد: (1) خاک رس، ماده غالب، (2) مزاج (افزودنی) مورد استفاده برای کنترل خصوصیات فیزیکی سرامیک، و (3) مواد معدنی برای ایجاد لعاب. یک رنگ یا ویژگی مطلوب دیگر
سفال نوعی سرامیک است، اما همه سرامیک ها سفال نیستند. سفال از خاک رس ساخته می شود و در دمای بالا پخته می شود تا سطح سختی ایجاد شود که می توان آن را با رنگ یا لعاب تزئین کرد. سرامیک ها نیز از خاک رس ساخته می شوند، اما می توانند کریستالی (جسمی جامد مانند سفال) یا غیر کریستالی (شبیه شیشه) باشند.
الیاف سرامیکی شامل طیف وسیعی از الیاف معدنی مصنوعی بی شکل یا کریستالی است که با خواص نسوز (یعنی پایداری در دماهای بالا) مشخص می شود (IARC 1988). آنها معمولاً از آلومینا، سیلیس و سایر اکسیدهای فلزی یا کمتر معمول از مواد غیر اکسیدی مانند کاربید سیلیکون ساخته می شوند.
پاسخ: بهترین عایق در جهان در حال حاضر به احتمال زیاد آئروژل است، با آئروژل های سیلیسی که رسانایی حرارتی کمتر از 0.03 W/m*K در اتمسفر دارند. ایروژل از ذوب شدن یخ در صفحه داغ در دمای 80 درجه سانتیگراد جلوگیری می کند! ایروژل خواص شگفت انگیز خود را دارد زیرا بیشتر از هوا ساخته شده است.
عایق پشم معدنی از بسیاری جهات، پشم معدنی یک محصول عایق برتر است. این در مقایسه با فایبرگلاس دارای R-value بالاتری در هر اینچ است که حدود 22-37٪ R-value بالاتری دارد. این شامل 70٪ مواد بازیافتی است، که آن را به یک محصول سبزتر از فایبرگلاس با 20-30٪ مواد بازیافتی تبدیل می کند.
سرامیک ها حاوی عناصر فلزی و غیرفلزی هستند که عمدتاً به صورت یونی یا کووالانسی به هم متصل می شوند. همانطور که در فصل 3 ذکر شد، به دلیل اینکه پیوندهای آنها فاقد الکترون آزاد است، سرامیک ها هادی ضعیف الکتریسیته و گرما هستند. فقدان الکترون های آزاد باعث شفافیت آنها در برابر نور نیز می شود.
دی الکتریک ها موادی هستند که رسانای ضعیف الکتریسیته هستند. خواص نارسانایی سرامیک ها به خوبی شناخته شده است و برخی از سرامیک ها به دی الکتریک های بسیار موثر تبدیل می شوند. در واقع، بیش از 90 درصد از تمام خازن ها با مواد سرامیکی تولید می شوند که به عنوان دی الکتریک عمل می کنند.
سیلیس که معمولا به شکل کوارتز شناخته می شود، شکل دی اکسیدی سیلیکون، SiO2 است. معمولاً برای تولید شیشه، سرامیک و ساینده استفاده می شود. کوارتز دومین کانی رایج در پوسته زمین است.
به بیان ساده، یک پوشش سرامیکی (همچنین به عنوان پوششهای نانو، پوششهای کوارتز یا پوششهای سیلیسی نیز شناخته میشود) به عنوان یک لایه محافظ نازک در بالای پوشش شفاف خودروی شما قرار میگیرد. جزء اصلی SiO2 یا دی اکسید سیلیکون است. ضخامت آن از 1 میکرون تا 2 میکرون در هر لایه اعمال شده متغیر است.