أنواع المواد المقاومة للحرارة ومجالات استخدامها

تكون المواد المقاومة للحرارة مستقرة من الناحية الهيكلية عند تعرضها لدرجات حرارة عالية ولهب ومواد كيميائية. يتم استخدامها في المنشآت الصناعية حيث تتضمن دورة الإنتاج استخدام التأثيرات الحرارية ، وكذلك في المباني السكنية حيث يتم تثبيت أجهزة التدفئة. نظرًا لمعاييرها التشغيلية العالية ، فإن هذه المواد ذات صلة خاصة بأي منشأة لديها متطلبات المتانة والموثوقية والسلامة.

ظهرت الحاجة إلى استخدام مواد مقاومة للحريق في المراحل الأولى من التطور البشري ، عندما تعلم الناس استخراج واستخدام النار. تدريجياً ، أصبحت هذه المواد أساسًا لبناء صناعة الصلب ، والأفران العالية وغيرها من معدات التدفئة. في منتصف القرن السابع عشر. في العديد من البلدان بدأ صنع الطوب الحراري من الطين. بحلول بداية القرن التاسع عشر. تم إنتاج منتجات مقاومة للحريق بنشاط في البلدان الأوروبية ، وبحلول نهاية القرن ، بدأ إنتاج المنتجات المقاومة للحرارة في كل مكان في روسيا. في منتصف القرن الماضي ، تم اختراع الدهانات المقاومة للحريق والتركيبات المقاومة للحريق ، وتم تكريس متطلبات المنتجات المقاومة للحرارة رسميًا في GOSTs و SNiPs.

الخاصية الرئيسية لهذه المواد هي مقاومة الحريق. يحدد هذا المؤشر درجة الحرارة التي يبدأ عندها المنتج في التشوه. فيما يتعلق بقيمته ، يؤخذ في الاعتبار كفاءة الاستغلال المادي في أنواع معينة من العمل. بالإضافة إلى ذلك ، يتم حساب الخصائص الأخرى ، على وجه الخصوص:

• ميزات سلوك المادة تحت تأثير درجات الحرارة المرتفعة ؛
• تغيير في الشكل وانتهاك السلامة عند التعرض لدرجة الحرارة ؛
• استقرار الهيكل ، والذي يتم تحديده بواسطة معلمة قوة الضغط الميكانيكية أثناء التسخين ؛
• قوة رد الفعل لتأثير المحاليل الكيميائية العدوانية.

عادةً ما تكون المواد المقاومة للحريق عبارة عن مواد يمكنها تحمل التسخين من 1580 إلى 3000 درجة مئوية. يتم تمييز المواد التي تحتفظ بمظهرها وخصائصها الفيزيائية عند تعرضها لدرجات حرارة أعلى بأنها فائقة المقاومة للحرارة.

يتم تصنيع أي منتجات حرارية على أساس مزيج من المواد الخام الاصطناعية والطبيعية ؛ لذلك ، يتم اختيار التركيزات المثلى للمكونات المعدنية والكيميائية.

يمكن إنتاج منتجات مقاومة للحريق بأشكال مختلفة وبخصائص مختلفة. هناك عدة أسباب لتصنيفها.

وفقًا لمقاومة الحريق ، يتم تمييز المواد:

• حراري عادي - يتحمل من +1580 إلى +1770 درجة مئوية ؛
• شديدة المقاومة للحرارة - تصل إلى 2000 درجة ؛
• منتجات ذات مقاومة عالية للحرارة - تصل إلى 3 آلاف درجة ؛
• فائقة المقاومة للحرارة - يجب أن تتحمل التسخين لأكثر من 3 آلاف درجة.

هناك عدة طرق أساسية لقولبة المواد المقاومة للحرارة:

• صب السائل
• صب من مركبات لينة مع مزيد من الضغط الإضافي ؛
• صب من مساحيق مضغوطة.
• قطع الصخور
• طريقة الضغط الساخن
• تقنية الضغط بالحرارة
• صب من تذوب الساخنة.

تُستخدم عدة أنواع من المواد الخام لصنع منتجات مقاومة للحريق.

• عضوي - هذه الأنواع من المنتجات مصنوعة من مواد خام معدنية. يمكن أن تتحمل معظم هذه المنتجات حرارة عالية. الاستثناء الوحيد هو رغوة البوليسترين. لديهم مقاومة ضعيفة للحريق ، ومع ذلك ، يمكنك وضع موقد مع تسخين ضعيف منهم.
• غير عضوي هي فئة المنتجات الأكثر إثارة للإعجاب مع مجموعة واسعة من مقاومة الحريق. وهذا يشمل البازلت والصوف المعدني والألياف الزجاجية والبيرلايت والفيرميكوليت.
• مركب - تشمل هذه الفئة منتجات الأسبستوس (الأسمنت الأسبستي أو تركيبات الجير الأسبستي) ، وكذلك منتجات السيليكا الرغوية.

يتم تمييز عدة أنواع من المواد المقاومة للحرارة اعتمادًا على المكون النشط الرئيسي.

• تسمى الحراريات المحتوية على أكاسيد الألومنيوم الملبدة في كتل حمضية - القاعدة في هذه الحالة تصل إلى 90٪ من الكتلة الكلية. تشتمل هذه المجموعة على طوب الموليت والطوب الناري ، والذي يعتبر حلاً مثاليًا للمواقد والمواقد التي تعمل بالوقود الطبيعي.

• مغنيسي - تصنع هذه المنتجات من أكاسيد من معادن مختلفة عن طريق التلبيد عند تسخينها. الكتل مقاومة للحلول القوية ويمكن أن تتحمل التسخين حتى 2000 درجة.

• مينريت - يتم إنتاجها باستخدام مواد خام صديقة للبيئة. تشكل الأسمنت المقوى ما يصل إلى 90٪ من التكوين. عند تسخينها ، يزيد حجم هذه المنتجات قليلاً ، لذلك ، أثناء التثبيت ، تحتاج إلى ترك فجوات صغيرة بين الطبقات.

• الاسبستوس - تم استخدام الألواح والألواح المصنوعة من الأسبستوس لفترة طويلة في البناء. ومع ذلك ، منذ بعض الوقت ، تم تحديد الآثار السامة للأسبست على صحة الإنسان. المواد التي تتكون منها المادة مسببة للسرطان وتؤدي إلى الإصابة بالسرطان. ومع ذلك ، فإن مقاومة الحريق لهذه المنتجات عالية للغاية. يمكن للمادة أن تتحمل التسخين حتى 500 درجة لعدة ساعات دون تغيير قوتها وكثافتها.

• سوبريزول - مادة من سيليكات الكالسيوم ، فهي خفيفة الوزن وسهلة القطع. يمكن أن تتحمل Superizol التسخين حتى 1000 درجة ، في حين أن الموصلية الحرارية منخفضة. هذه المواد مطلوبة لتركيب الحواجز وزخرفة الجدران الواقية.

• ألواح من الزجاج والمغنيسيوم عبارة عن مادة تتكون من كلوريد المغنيسيوم والألياف الزجاجية والبيرلايت الممدد مع إضافة الألياف الاصطناعية. يمتلك التصاق عالي ، توصيل حراري منخفض ، علاوة على ذلك ، من السهل معالجته.

• الفيرميكوليت - ألواح من ميكا السيليكات ممزوجة بمكونات تركيبية. إنها مادة صديقة للبيئة وغير سامة وتحتفظ بالحرارة. تشمل العيوب مقاومة منخفضة للرطوبة ، لذلك ، أثناء التشغيل ، يلزم توفير حماية إضافية من الماء.

• الشاشات المعدنية - مادة مقاومة للحريق مع سطح عاكس. لا تحمي هذه المنتجات الجدران من ارتفاع درجة الحرارة فحسب ، بل تتيح لك أيضًا الحفاظ على درجة حرارة مريحة في الغرفة ، مما يعكسها إلى الداخل.

• كلنكر - هذه المادة الخزفية مصنوعة من الطين المسامي بدقة. يتميز بمقاومته لدرجات الحرارة القصوى ، والقدرة على تحمل ليس فقط النار ، ولكن أيضًا الصقيع الشديد.

• خزف حجري - مادة أساسها رخام وجرانيت وكوارتز مع وجود الأملاح وأكاسيد المعادن. يختلف في القدرة على تحمل التسخين حتى 100 درجة أو أكثر ، ويتميز بمقاومة عالية للرطوبة.

اعتمادًا على درجة انفتاح المسام ، هناك:

• تصل إلى 3٪ - فائقة الكثافة ؛
• تصل إلى 10٪ - كثافة عالية ؛
• ما يصل إلى 16٪ - كثيف ؛
• تصل إلى 20٪ - مضغوطة ؛
• تصل إلى 30٪ - كثافة متوسطة ؛
• تصل إلى 45٪ - كثافة منخفضة ؛
• تصل إلى 75٪ - شديدة المسامية ؛
• أكثر من 75٪ شديدة المسامية.

يتم تقديم المواد المقاومة للحرارة بأشكال وأحجام مختلفة:

• إسفين أو مستقيم - يمكن أن يكون صغيرًا أو عاديًا أو كبيرًا ؛
• ذات شكل بسيط ومعقد - يزن أكثر من 60 كجم.

تم تلقي أكبر طلب بواسطة الألواح ذات الألواح. يعتمد الغرض الوظيفي لها على الحجم ومجموعة خصائص أداء المنتج. لا غنى عنها لبطانة غرف الغلايات والمدافئ المنزلية وكتل المواقد ، كما أنها عازلة للحرارة للأعمدة والغلايات وكذلك أنظمة التدفئة في الحمامات والساونا. إنها تلعب دور الشاشات الواقية وتزيد من تأثير الإنتاج للمعدات ككل وأجزائها الفردية.

منتجات البودرة والقولبة ذات صلة بصنع الأدوات. إنه يحل مشكلة ضبط وضع التشغيل وفقًا لـ TU. تستخدم المواد الخام غير المشكّلة في صناعة الملابس للعاملين في المسابك.

تستخدم جميع أنواع المواد المثبطة للحريق بشكل شائع في التطبيقات الصناعية. يشاركون في التعدين غير الحديدية والحديدية - تمثل هذه المنطقة حوالي 60 ٪ من المنتجات المصنوعة من مواد مقاومة للحرارة بشكل عام ، وكذلك في صناعة السيراميك والزجاج. المركبات المقاومة للحريق هي أساس تصنيع الأحماض والعوازل الحرارية. وهي مبطنة بالأفران الصناعية ، فضلاً عن التركيبات الأخرى ذات اللهب المكشوف.

في الحياة اليومية ، وجدت هذه المنتجات تطبيقًا في ترتيب المواقد والمواقد وحفلات الشواء والمداخن. تستخدم مواد التشطيب هذه على نطاق واسع في بناء وترتيب المباني. يتم استخدامها لتنجيد الأسقف والجدران في الغرف. مثل هذا الحل يزيد بشكل كبير من سلامة الهيكل من الحرائق ، لذلك يتم استخدامه في الهياكل ذات المتطلبات المتزايدة لـ PPB.

من المهم أن تضع في اعتبارك أن معظم مواد البناء المقاومة للحريق لا يمكن أن تصمد أمام الحريق ، لذا يمكن أن تحترق. تتميز المنتجات المقاومة للحرارة والحرارية. يمكن للأخيرة أن تتحمل مصدر اللهب المكشوف من مسافة قريبة لفترة طويلة - فهي مطلوبة على نطاق واسع في بناء الحمامات والساونا.