بردهای سرامیکی ۱۶۰۰ درجه
بردهای سرامیکی معمولا از بهترین نوع عایق‌های ارائه شده در بازار هستند که به عنوان عایق‌های حرارتی مورد استفاده قرار می‌گیرند. این نوع از عایق‌ها نسبت به سایر عایق‌های شناخته شده تحمل حرارتی بالایی دارند و قادر می‌باشند دماهایی در حدود ۱۲۶۰، ۱۴۳۰ و ۱۶۰۰ درجه سانتی گراد را تحمل کنند. این مواد همچنین می‌توانند تا حد زیادی مانع از عبور حرارت به محیط گردند.
عایق‌های سرامیکی با توجه به قابلیت تحمل حرارت بالایی که دارند، نسبت به سایر عایق‌ها با قیمت بالاتری نیز عرضه می‌شوند. با این وجود، به دلیل خواص و استقامت بالای خود مورد استقبال صاحبان صنایع (خصوصا صنایعی که با کوره‌های حرارت بالا سرو کار دارند) قرار گرفته‌اند.
سرامیک چیست؟
سرامیک در واقع ماده‌ای جامد، غیر فلزی و غیرآلی است که در دمای بالا شکل گرفته و سپس سخت می‌شود. این مواد خصوصیات ویژه‌ای دارند که عبارتند از: سخت، شکننده و مقاوم در برابر خوردگی.
از جمله مواد سرامیکی می‌توان به سفال، ظروف چینی و آجر اشاره کرد. این مواد سرامیکی از نظر گستره بلورینگی به چند دسته جهت دار، شبه کریستالی، شیشه‌ای شده و گاهی کاملا اریخت یا آمورف (مثل شیشه) تقسیم بندی می‌شوند. سرامیک‌ها بسته به نوع تولید خود می‌توانند شیشه‌ای یا نیمه شیشه‌ای باشند. با توجه به متغیر بودن تبلور و ترکیب الکترون در پیوندهای یونی و کووالانسی این مواد جزو عایق‌های حرارتی و الکتریکی خوب دسته بندی می‌شوند.
از آنجایی که سرامیک‌ها دارای انواع متفاوتی هستند، نمی‌توان برای آنها ویژگی‌های شناسایی مشخصی تعریف کرد. با این وجود، این مواد عموما دارای خواص ذیل می‌باشند:
- دمای ذوب بالا
- سختی بالا
- رسانایی ضعیف
- مدول الاستیسیته بالا
- مقاومت شیمیایی بالا
- شکل‌پذیری کم
لازم به ذکر است که برخی از سرامیک‌ها نظیر سرامیک پیزو الکتریک، سرامیک ابر رسانا و غیره خواص ذکر شده در بالا را ندارند. علاوه بر آن، برخی از مواد نظیر فایبرگلاس و الیاف کربن با وجود داشتن سرامیک در ساختار خود جزو خانواده سرامیک‌ها دسته بندی نمی‌شوند.
از میان تمام سرامیک‌های شناخته شده سفال به عنوان اولین سرامیکی است که به دست بشر ساخته شد. سفال‌ها در واقع برای اولین بار به صورت گلدان یا مجسمه‌هایی ایجاد شدند که جنس آنها از خاک رس بود. این خاک به صورت خود به خودی یا در اثر مخلوط شدن با مواد دیگری نظیر سیلیس در آتش تف جوشی (چسبیدن ذرات چند ماده به یکدیگر از طریق ذوب سطحی بر اثر حرارت) شده و سخت می‌شدند.
سپس، روی این مواد سرامیکی با لعاب پوشانده شد تا سطح آنها صاف و صیقلی باشد.
انواع عایق‌های سرامیکی با تحمل درجه حرارت ۱۶۰۰ درجه سانتی گراد
عایق‌های سرامیکی در انواع مختلفی تولید می‌گردند و در نتیجه کاربردهای متفاوتی به خود می‌گیرند. در اینجا تعدادی از این عایق‌ها را که دارای تحمل درجه حرارت بالایی (حدود ۱۶۰۰ درجه سانتی گراد) هستند، برایتان لیست می‌کنیم:
پشم سرامیک: جزو ابتدایی‌ترین عایق‌های سرامیکی است که در دمای ۱۶۰۰ درجه نمی‌سوزد. این عایق دارای کاربردهای مختلفی از جمله درزگیری، تولید محصولاتی نظیر پارچه، پتو، نوار، طناب و نخ سرامیکی می‌باشد.
از میان محصولات ذکر شده پتوی سرامیکی بسیار انعطاف‌پذیر بوده و در ضخامت و دانسیته‌های مختلفی تولید می‌گردد. همچنین، پارچه و نوار سرامیکی از محصولات پرکاربرد عایق سرامیکی هستند که با توجه به ضخامت اندک خود در تجهیزات و محل‌هایی که دارای محدودیت فضایی هستند، مورد استفاده قرار می‌گیرند. برای مثال، از جمله مکان‌های استفاده از نوار سرامیکی می‌توان به اگزوز خودروها اشاره کرد.
برد سرامیکی و کاغذ نسوز: انواع دیگری از عایق‌های سرامیکی هستند که انعطاف نداشته یا دارای خاصیت انعطاف‌پذیری اندکی هستند. در عوض دو عایق مزبور دارای استقامت حرارتی بالا و مقاوم در برابر الکتریسیته می‌باشند. از میان این دو عایق کاغذ سرامیکی دارای ضخامت اندک بوده و منعطف است و از آن برای عایق کاری الکتریکی استفاده می‌گردد.
بردهای سرامیکی نیز به دلیل تحمل رنج‌های مختلف دما (۱۲۶۰، ۱۴۳۰ و ۱۶۰۰ درجه سانتی گراد) و دارای خاصیت نسوز بودن در مقابل شعله مستقیم آتش به یکی از مواد پرکاربرد در صنایع مختلف تبدیل شده است. از این نوع عایق در کوره‌هایی با حرارت بالا استفاده می‌شود.
بردهای سرامیکی در ابعاد ۶۰۰ × ۹۰۰ میلی متر و ۱۰۰۰ × ۱۲۰۰ میلی متر با ضخامت ۱۰ تا ۵۰ میلی متر و به صورت تخته‌ای تولید می‌شوند تا برای استفاده در دیواره کوره‌ها مناسب باشند. این عایق‌ها علاوه بر اینکه نسوز هستند، خاصیت ضد خش نیز دارند که باعث می‌شود، کاربردهای مختلفی به خود بگیرند. برای مثال، برخی از آنها به عنوان تخته‌های قصابی مورد استفاده قرار می‌گیرد.
با توجه به اینکه عایق بندی کوره‌ها از معضلات صنایع گوناگون می‌باشد، بردهای سرامیکی از اهمیت بالایی برخوردارند. در واقع، این عایق‌های حرارتی قادر هستند در ضمن تحمل درجه حرارت بالا کیفیت قابل قبولی داشته باشند.
دقت کنید که در صورت استفاده از بردهای سرامیکی به عنوان اولین لایه داخل کوره حتما لایه‌های بعدی نیز از همین جنس باشند. این کار از فشار لایه‌های عایق بر روی یکدیگر جلوگیری به عمل می‌آورد.
پشم سنگ و پشم سرامیک: علاوه بر بردهای سرامیکی می‌توان از انواع پشم سنگ و پشم سرامیک نیز در کوره‌های حرارتی بهره برد. با این وجود، عایق‌های نامبرده تحمل درجه حرارت پایین‌تری نسبت به بردهای سرامیکی دارند. برای مثال، عایق پشم سنگ دارای قدرت تحمل حرارت ۷۵۰ درجه و عایق پشم سرامیک قدرت تحمل دمای ۱۲۶۰ تا ۱۴۳۰ درجه را دارا می‌باشد. البته، ناگفته نماند که برخی از آنها قادر هستند دمای ۱۶۰۰ درجه را نیز تحمل کنند.
عایق‌های پشم سنگ دارای انواع متفاوتی هستند و به صورت پتویی، لحافی، تخته‌ای، لوله‌ای، پشم خام و حلاجی شده به بازار عرضه می‌شوند. با توجه به محلی که پشم سنگ در آن استفاده می‌گردد نوع، ضخامت و دانسیته متفاوتی به خود می‌گیرد.
خصوصیات بردهای سرامیکی
این عایق‌ها که از ترکیب سرامیک فایبر و بایندرهای آلی و معدنی تحت شرایط خلا تولید می‌شوند، قدرت تحمل حرارت بسیار بالایی دارند که در بالا ذکر شد. این مواد در شرایطی قادر هستند رنج دمایی ۱۸۰۰ درجه را نیز تحمل کنند. دانسیته این بردها از ۲۸۰ تا ۴۰۰ کیلوگرم بر متر مکعب متغیر است.
بردهای سرامیکی به راحتی و به کمک یک تیغه اره دستی می‌توانند به شکل و فرم دلخواه دربیایند. این بردها دارای اشکال مختلفی هستند و در مجاری مذاب، محفظه احتراق، واشر حرارتی دیگ بخار و بوته ذوب استفاده می‌شوند.