الیاف سرامیکی

چهارشنبه 4 خرداد 1401
14:08
رامین نیرمی

الیاف سرامیکی از پرکاربردترین الیافی هستند که در ساخت عایق های حرارتی به کار می روند. عمده کاربرد الیاف سرامیکی در صنایع نساجی، خودروسازی و هوافضا است. انتخاب روش ساخت الیاف سرامیکی بر اساس نوع عایق تولیدی خواهد بود.

مقدمه

الیاف سرامیکی یکی از انواع الیاف معدنی به حساب می آید که در صنعت برای ساخت عایق های حرارتی مختلف تولید می شوند. در واقع، الیاف سرامیکی نیز مانند الیاف شیشه ای، کربنی و فلزی از الیاف معدنی به حساب می آید. عمده کاربرد الیاف معدنی سرامیکی در صنعت نساجی است. البته این الیاف در صنایع هوافضا و خودروسازی نیز کاربردهای ویژه ای دارند. الیاف سرامیکی رشته های ظریف و کوچکی دارند که گاهی با عنوان پشم نسوز یا پشم سرامیک هم شناخته می شوند.

ماده سازنده پشم سرامیک موادی نظیر آلومینوسیلیکات است که خلوص بالایی دارد. بافت رشته ای پشم سرامیک در برابر حرارت مقاوم است و از انتقال حرارت و صوت نیز جلوگیری می کند. الیاف سرامیکی توانایی تحمل افزایش دما تا 1260 درجه سانتی گراد را دارند. به همین دلیل می توانند برای ساخت پارچه های نسوز و عایق های سبک الکتریکی، پتوهای محافظ و فیلترهای دمای بالا مورد استفاده قرار گیرند.

در این مقاله قصد داریم به بررسی الیاف سرامیکی، مزایا و کاربردهای آن ها بپردازیم. آگاهی در مورد خواص الیاف سرامیکی می تواند دیدگاه بهتری درباره اهمیت استفاده از آن ها به ما بدهد.

الیاف سرامیکی

الیاف سرامیکی چیست؟

الیاف سرامیکی، پشم سرامیکی یا پشم نسوز عبارت است از رشته هایی با سطح مقطع بسیار کوچک و طول زیاد که می توانند با هندسه های مختلفی تولید شوند. در واقع، الیاف سرامیکی ممکن است به شکل فله یا به صورت هندسه های مشخص در بازار یافت شوند. اما جالب است بدانید الیاف سرامیکی فله ای با الیافی که شکل مشخصی دارند، خواصی کاملا متفاوتی خواهند داشت.

به الیاف سرامیکی، پشم سرامیک یا پشم نسوز نیز گفته می شود که عمدتا در صنایع نساجی به کار می روند. پشم سرامیکی، الیاف بسیار مستحکمی دارد که در برابر حرارت و آسیب های شیمیایی به خوبی مقاومت می کنند. کاربرد الیاف سرامیکی عمدتا به صورت پارچه های الیافی و یا به صورت رشته های کوتاه و بلند است.

الیاف سرامیک نسوز از سال 1940 با دیدگاه تجاری تولید شدند و در نیم قرن اخیر کاربردهای وسیعی در صنعت پیدا کرده اند. اهمیت کاربردی این نوع عایق پشم معدنی، مقاومت در دمای بالا است که باعث می شود کاربردهای صنعتی وسیعی داشته باشد.

برای حمل ساده تر و بهتر پشم سرامیک، تعداد پانصد تا ده هزار عدد از رشته های منفرد پشم سرامیک را در کنار یکدیگر قرار می دهند. این نوع دسته ها "ردیف" نامیده می شوند که کاملا انعطاف پذیر بوده و در نهایت باعث می شوند تا بتوان اشکال مختلف فیبری را نیز تولید نمود.

برای ساخت الیاف سرامیکی لازم است مقدار مساوی سیلیس و آلومینا با یکدیگر ترکیب می شوند. رنگ الیاف نسوز سرامیکی معمولا بین کرم تا سفید متغیر است. خواص ویژه الیاف سرامیکی باعث شده تا بتوان از آن ها در موارد مهم زیر استفاده کرد:

  • ساخت توربین های گازی، هوانوردی و زمینی
  • ساخت مبدل های حرارتی
  • دیواره های محصور برای راکتورهای همجوشی
  • ساخت فیلترهای شمعی برای فیلتراسیون گاز با دمای بالا

عایق الیاف سرامیکی

انواع الیاف سرامیکی کدام اند؟

در یک دسته بندی کلی می توان الیاف سرامیکی را به دو گروه تقسیم بندی کرد:

  • الیاف سرامیکی اکسیدی
  • الیاف سرامیکی غیر اکسیدی

هر یک از این دسته ها دارای زیر مجموعه هایی هستند که در جای خود بسیار مفید عمل می کنند. در ادامه مطالبی در این باره بیان می کنیم.

الیاف سرامیکی ؛ الیاف سرامیکی اکسیدی

الیاف سرامیکی اکسیدی به صورت رشته های کوتاه و بلند تولید می گردند. در ساخت این الیاف عمدتا از آلومینا و آلومینا-سیلیکا استفاده می شود. علت این موضوع، مقاومت بی نظیر مواد یاد شده در برابر دماهای بسیار بالا است.

الیاف سرامیکی اکسیدی برای عایق بندی و همچنین به عنوان ماده تقویت کننده به کار می روند. از جمله الیاف سرامیکی که در گروه الیاف اکسید سرامیکی قرار می گیرند، می توان به موارد زیر اشاره کرد:

  • سیلیس (SiO2)
  • مولایت (2SiO3)
  • آلومینا (Al2O3)
  • زیرکونیا (ZrO2)

هر یک از این مواد دارای خواص ویژه ای هستند که برای ساخت انواع الیاف سرامیکی به کار می روند. در ادامه به نمونه هایی از الیاف سرامیکی اکسیدی اشاره خواهیم کرد.

الیاف ساخته شده از آلومینا

الیافی که بر مبنای آلومینا تولید می شوند از رایج ترین الیاف سرامیکی به حساب می آیند. مقاومت حرارتی، مکانیکی و الکتریکی از خواص اصلی و منحصربفرد این الیاف و عایق های ساخته شده از آن ها به حساب می آید. از ویژگی های فوق العاده دیگر این نوع عایق ها می توان به موارد زیر اشاره کرد:

  • استحکام زیاد در دماهای خیلی بالا
  • مقاومت زیاد در برابر شوک های حرارتی و خزش بالا
  • قدرت پایداری بالا در ابعاد
  • دارای ضریب انبساط حرارتی پایین
  • دارای خواص دی الکتریک (عایق بودن) خوب

کاربرد دیگر پشم نسوز ساخته شده از آلومینا، استفاده به عنوان تقویت کننده های ساختاری است. این کاربرد الیاف سرامیکی اکسیدی عمدتا در کامپوزیت های فلزی، سرامیکی و پلیمری است. تاثیر این ماده را می توان در افزایش استحکام، سفت و قوی تر شدن این کامپوزیت ها مشاهده نمود. همین مساله باعث می شود تا تحمل کامپوزیت های تولید شده از الیاف سرامیکی در مقایسه با فلزات افزایش پیدا کند. این یعنی توانایی آن ها در برابر تحمل بار و دماهای خیلی بالا تقویت خواهد شد.

الیاف نکستل (Nextel)

الیاف سرامیکی نکستل از الیاف کامپوزیت اکسید پیوسته تولید می شوند. این الیاف در ابتدا ریسیده و سپس خشک خواهند شد. در نهایت به مرحله زینتر وارد می شوند که باید در دماهای بالا انجام گیرد. الیاف نکستل برای کاربردهای ساختاری باربر در ماتریس های فلزی، سرامیکی و پلیمری مناسب هستند.

در تولید الیاف نکستل، از دو ماده اکسید آلومینا و آلومینا / مولایت استفاده می شود. الیاف سرامیکی نوع اول را الیاف نکستل 610 و الیاف نوع دوم را 720 می گویند. الیاف سرامیکی نکستل 610 پایداری بیشتری در دمای اتاق از خود نشان می دهند.

الیاف سرامیکی نکستل 650

نوع دیگری از الیاف سرامیکی اکسیدی را الیاف نکستل 650 می گویند که برای تقویت کنندگی کامپوزیت در دماهای بالا به کار می روند. مبنای ساخت الیاف نکستل 650 فازهای آلومینا و زیرکونیای مکعبی است.

الیاف سرامیکی ؛ الیاف سرامیکی غیر اکسیدی

الیاف سرامیکی غیر اکسیدی دارای نقطه ذوب بالایی هستند و در برابر چگالش، مقاومت بالایی از خود نشان می دهند. به همین دلیل، تولید این نوع الیاف دشوار است. اصلی ترین نقطه ضعف در تولید این نوع الیاف، مقاومت در برابر اکسیداسیون خواهد بود.

الیاف سرامیکی غیر اکسیدی با سطح مقطع های کوچک یا بزرگ ساخته می شوند. تاکنون تحقیقات زیادی در زمینه پایداری مکانیکی، ریزساختارها و پردازش الیاف سرامیکی غیر اکسیدی انجام گرفته است. در ادامه به چند مورد از انواع الیاف سرامیکی غیر اکسیدی اشاره خواهیم کرد.

الیاف سرامیکی غیر اکسیدی بر پایه کاربید سیلیکون

کاربید سیلیکون ماده ای مقاوم و مستحکم با مدول و پایداری حرارتی بالا است. این ماده به طور خاص، در برابر اکسیداسیون در دماهای بالا از خود مقاومت نشان می دهد. یکی از مهم ترین ویژگی های منحصر بفرد پشم سرامیکی مبتنی بر کاربید سیلیکون، خواص مکانیکی فشاری و کششی فوق العاده است. به همین دلیل، این الیاف برای استفاده در قسمت داغ موتورهایی که برای تولید نیرو به کار برده می شوند، مناسب خواهند بود.

الیاف سرامیکی غیر اکسیدی بر پایه بور

الیاف سرامیکی بر پایه بور بر روی یک بستر ریز تنگستن یا کربن پوشش داده می شوند. قطر این نوع از پشم سرامیکی در حدود 100 میکرومتر است و با چگالی 2.6 گرم بر سانتی متر مکعب تولید می گردند. استحکام کششی الیاف سرامیکی ساخته شده از بور در حدود 3 تا 4 گیگا پاسکال است و مدول یانگ آن به مقدار 380 تا 400 گیگا پاسکال اندازه گیری می شود. این الیاف با نقطه جوش بالایی که دارند (حدود 2040 درجه سانتی گراد) برای کاربردهای با دمای بالا بسیار مناسب هستند. برخی از مهم ترین کاربردهای پشم نسوز غیر اکسیدی مبتنی بر بور به دلیل خواص مکانیکی عالی و چگالی کم، عبارت اند از:

  • صنایع هوایی نظامی
  • ساخت شاتل های فضایی
  • طراحی و ساخت تجهیزات ورزشی نظیر راکت تنیس، شفت، گلف و قاب دوچرخه

الیاف سرامیکی غیر اکسیدی دیگر

از جمله الیاف سرامیکی غیر اکسیدی دیگر می توان به الیاف سرامیکی مصنوعی سیلیکون اکسی نیترید اشاره کرد. همچنین، برخی الیاف دیگر نظیر الیاف سرامیکی مبتنی بر SiCN و الیافی که بر پایه Si-Al-O-N هستند نیز در این گروه قرار می گیرند.

مرسوم ترین روش های ساخت الیاف سرامیکی کدام اند؟

انواع الیاف سرامیکی با روش های مختلفی تولید می شوند. این روش ها بر اساس ماده به کار برده شده و طول رشته های پشم سرامیکی انتخاب می شوند. از مرسوم ترین روش های تولید پشم سرامیک می توان به موارد زیر اشاره کرد:

  • تکنیک CVD
  • روش چرخش دوغاب
  • روش ترکیب شیمیایی
  • روش پردازش پلیمری پر سرامیک
  • روش تولید الیاف تک کریستال

هر یک از روش های یاد شده برای تولید گروه خاصی از پشم سرامیک به کار برده می شوند. در واقع، برای تولید الیاف سرامیکی اکسیدی و غیر اکسیدی از روش های مجزا استفاده خواهد شد.

ویژگی محصولات نساجی ساخته شده با الیاف سرامیکی چیست؟

الیاف سرامیکی در تولید محصولات نساجی کاربرد وسیعی دارند. پارچه ها و محصولات نساجی ساخته شده از این الیاف، خواص منحصر بفردی دارند که در ادامه به آن ها اشاره می کنیم:

  • مقاومت خوب در برابر روغن ها
  • مقاومت خوب در برابر مواد شیمیایی
  • مقاومت خوب در برابر حلال ها
  • جلوگیری از انتقال آتش
  • مقاوم در برابر حرارت به طوری که می تواند تا دمای 1260 درجه سانتی گراد را تحمل کند
  • مقاومت بالا در برابر سایش
  • پایداری دمای بالا
  • مقاومت در برابر شوک حرارتی عالی
  • ثبات ابعادی خوب
  • چگالی کم
  • غیر قابل احتراق
  • انعطاف پذیری خوب
  • نقطه ذوب 1790 درجه سانتی گراد

کاربرد انواع الیاف سرامیکی اکسیدی و غیر اکسیدی چیست؟

الیاف سرامیکی اکسیدی و غیر اکسیدی کاربردهای گسترده ای در صنعت دارند. یکی از مهم ترین کاربردهای این الیاف، استفاده در تولید انواع کامپوزیت ها است. در واقع، پشم سرامیکی به دلیل تحمل حرارتی بالا و مقاومتی که در برابر خوردگی از خود نشان می دهند، جایگزین مناسبی برای فلزات در دماهای بالا هستند. چگالی پایین و سبک بودن پشم سرامیکی دلیل دیگری است که می تواند آن را گزینه مناسبی برای صنایع مختلف کند.

مصارف کامپوزیت ساخته شده از الیاف سرامیکی در صنعت

انواع الیاف سرامیکی اکسیدی و غیر اکسیدی خواص فوق العاده ای دارند که از جمله آن ها می توان به مدول الاستیک بالا و مقاومت در برابر دماهای بالا اشاره کرد. همین مساله باعث شده تا بتوان کامپوزیت های با کیفیتی را از آن ها تولید کرده و جایگزین انواع فلزها در صنعت نمود.

کاربرد اصلی کامپوزیت ها در صنایع هوافضا، خودروسازی و ساخت تجهیزات ضد حرارت است. از مهم ترین کاربردهای پشم نسوز سرامیکی در صنعت که به واسطه تولید کامپوزیت اجرایی می شوند، عبارت اند از:

  • ساخت اجزای موتور هواپیما برای عملکردهای مختلف (احتراق توربین، کمپرسور و نازل اگزوز)
  • برای طراحی و ساخت عناصر توربین خودرو و گاز
  • ساخت انواع موشک های هوافضا
  • طراحی و ساخت مبدل های حرارتی
  • ساخت انواع فیلترهای صنعتی در دمای بالا
  • تولید نازل های موشک
  • ساخت انواع واشر
  • ساخت عایق های بسته بندی
  • طراحی و تولید الیاف مناسب برای جلیقه بالستیک، ژاکت و جلیقه ضدگلوله
  • استفاده از الیاف سرامیکی با کیفیت بالا در تولید قاب ساعت
  • ساخت انواع درزگیر و آستر درب با دمای بالا مخصوصا برای کوره ها
  • تولید انواع پرده های ایمنی در سالن ها
  • تولید پوشش و محافظ کابل
  • ساخت سیستم های فیلتراسیون با دمای بالا

استفاده از الیاف سرامیکی در صنایع خودروسازی

از الیاف سرامیکی در ساخت قطعات و قسمت های مختلف خودرو نیز استفاده می شود. برخی از مهم ترین اجزای خودرو که به کمک پشم سرامیکی اکسیدی و یا غیر اکسیدی ساخته می شوند عبارت اند از:

  • عایق کاری مبدل های کاتالیزوری
  • تولید لنت ترمز
  • تولید کیسه هوا (ایربگ)
  • ساخت روکش کلاچ
  • کنترل کمربند ایمنی

استفاده از الیاف سرامیکی در صنایع مختلف

یکی از کاربردهای مهم عای الیاف سرامیکی استفاده از آن ها در صنعت هوافضا است. معمولا کاشی های شاتل های فضایی و سپرهای حرارتی در فضاپیماها و هواپیماها از پشم نسوز سرامیکی ساخته می شوند.

صنعت نساجی نیز یکی از اصلی ترین صنایع هدف الیاف معدنی سرامیکی است. نخ های تولید شده با الیاف سرامیکی به کمک تفلون روکش می شوند. این کار باعث می شود تا نخ های خیاطی بر روی پارچه های سرامیکی قابل استفاده باشند. هر نوع عایق الکتریکی در دمای بالا نیز با پشم نسوز سرامیکی قابل طراحی و تولید است. درب های ضد حریق، پرده آتش نشانی، پتوی ضد حریق و پوشش های عایق از جمله این موارد محسوب می شوند.

در ساخت ابزار و لوازم آشپزخانه نظیر سرخ کن ها، توستر، اجاق های خود تمیز شونده و دیگ های بخار نیز از الیاف سرامیکی به عنوان عایق استفاده شده است.

برای اطلاع از قیمت و خرید الیاف سرامیکی می توانید با کارشناسان کارخانه پشم سنگ آسیا مشورت نمایید.

اینستاگرام پشم سنگ آسیا


[ بازدید : 3 ] [ امتیاز : 0 ] [ نظر شما :
]

الیاف سرامیکی

چهارشنبه 4 خرداد 1401
14:07
رامین نیرمی

الیاف سرامیکی از پرکاربردترین الیافی هستند که در ساخت عایق های حرارتی به کار می روند. عمده کاربرد الیاف سرامیکی در صنایع نساجی، خودروسازی و هوافضا است. انتخاب روش ساخت الیاف سرامیکی بر اساس نوع عایق تولیدی خواهد بود.

مقدمه

الیاف سرامیکی یکی از انواع الیاف معدنی به حساب می آید که در صنعت برای ساخت عایق های حرارتی مختلف تولید می شوند. در واقع، الیاف سرامیکی نیز مانند الیاف شیشه ای، کربنی و فلزی از الیاف معدنی به حساب می آید. عمده کاربرد الیاف معدنی سرامیکی در صنعت نساجی است. البته این الیاف در صنایع هوافضا و خودروسازی نیز کاربردهای ویژه ای دارند. الیاف سرامیکی رشته های ظریف و کوچکی دارند که گاهی با عنوان پشم نسوز یا پشم سرامیک هم شناخته می شوند.

ماده سازنده پشم سرامیک موادی نظیر آلومینوسیلیکات است که خلوص بالایی دارد. بافت رشته ای پشم سرامیک در برابر حرارت مقاوم است و از انتقال حرارت و صوت نیز جلوگیری می کند. الیاف سرامیکی توانایی تحمل افزایش دما تا 1260 درجه سانتی گراد را دارند. به همین دلیل می توانند برای ساخت پارچه های نسوز و عایق های سبک الکتریکی، پتوهای محافظ و فیلترهای دمای بالا مورد استفاده قرار گیرند.

در این مقاله قصد داریم به بررسی الیاف سرامیکی، مزایا و کاربردهای آن ها بپردازیم. آگاهی در مورد خواص الیاف سرامیکی می تواند دیدگاه بهتری درباره اهمیت استفاده از آن ها به ما بدهد.

الیاف سرامیکی

الیاف سرامیکی چیست؟

الیاف سرامیکی، پشم سرامیکی یا پشم نسوز عبارت است از رشته هایی با سطح مقطع بسیار کوچک و طول زیاد که می توانند با هندسه های مختلفی تولید شوند. در واقع، الیاف سرامیکی ممکن است به شکل فله یا به صورت هندسه های مشخص در بازار یافت شوند. اما جالب است بدانید الیاف سرامیکی فله ای با الیافی که شکل مشخصی دارند، خواصی کاملا متفاوتی خواهند داشت.

به الیاف سرامیکی، پشم سرامیک یا پشم نسوز نیز گفته می شود که عمدتا در صنایع نساجی به کار می روند. پشم سرامیکی، الیاف بسیار مستحکمی دارد که در برابر حرارت و آسیب های شیمیایی به خوبی مقاومت می کنند. کاربرد الیاف سرامیکی عمدتا به صورت پارچه های الیافی و یا به صورت رشته های کوتاه و بلند است.

الیاف سرامیک نسوز از سال 1940 با دیدگاه تجاری تولید شدند و در نیم قرن اخیر کاربردهای وسیعی در صنعت پیدا کرده اند. اهمیت کاربردی این نوع عایق پشم معدنی، مقاومت در دمای بالا است که باعث می شود کاربردهای صنعتی وسیعی داشته باشد.

برای حمل ساده تر و بهتر پشم سرامیک، تعداد پانصد تا ده هزار عدد از رشته های منفرد پشم سرامیک را در کنار یکدیگر قرار می دهند. این نوع دسته ها "ردیف" نامیده می شوند که کاملا انعطاف پذیر بوده و در نهایت باعث می شوند تا بتوان اشکال مختلف فیبری را نیز تولید نمود.

برای ساخت الیاف سرامیکی لازم است مقدار مساوی سیلیس و آلومینا با یکدیگر ترکیب می شوند. رنگ الیاف نسوز سرامیکی معمولا بین کرم تا سفید متغیر است. خواص ویژه الیاف سرامیکی باعث شده تا بتوان از آن ها در موارد مهم زیر استفاده کرد:

  • ساخت توربین های گازی، هوانوردی و زمینی
  • ساخت مبدل های حرارتی
  • دیواره های محصور برای راکتورهای همجوشی
  • ساخت فیلترهای شمعی برای فیلتراسیون گاز با دمای بالا

عایق الیاف سرامیکی

انواع الیاف سرامیکی کدام اند؟

در یک دسته بندی کلی می توان الیاف سرامیکی را به دو گروه تقسیم بندی کرد:

  • الیاف سرامیکی اکسیدی
  • الیاف سرامیکی غیر اکسیدی

هر یک از این دسته ها دارای زیر مجموعه هایی هستند که در جای خود بسیار مفید عمل می کنند. در ادامه مطالبی در این باره بیان می کنیم.

الیاف سرامیکی ؛ الیاف سرامیکی اکسیدی

الیاف سرامیکی اکسیدی به صورت رشته های کوتاه و بلند تولید می گردند. در ساخت این الیاف عمدتا از آلومینا و آلومینا-سیلیکا استفاده می شود. علت این موضوع، مقاومت بی نظیر مواد یاد شده در برابر دماهای بسیار بالا است.

الیاف سرامیکی اکسیدی برای عایق بندی و همچنین به عنوان ماده تقویت کننده به کار می روند. از جمله الیاف سرامیکی که در گروه الیاف اکسید سرامیکی قرار می گیرند، می توان به موارد زیر اشاره کرد:

  • سیلیس (SiO2)
  • مولایت (2SiO3)
  • آلومینا (Al2O3)
  • زیرکونیا (ZrO2)

هر یک از این مواد دارای خواص ویژه ای هستند که برای ساخت انواع الیاف سرامیکی به کار می روند. در ادامه به نمونه هایی از الیاف سرامیکی اکسیدی اشاره خواهیم کرد.

الیاف ساخته شده از آلومینا

الیافی که بر مبنای آلومینا تولید می شوند از رایج ترین الیاف سرامیکی به حساب می آیند. مقاومت حرارتی، مکانیکی و الکتریکی از خواص اصلی و منحصربفرد این الیاف و عایق های ساخته شده از آن ها به حساب می آید. از ویژگی های فوق العاده دیگر این نوع عایق ها می توان به موارد زیر اشاره کرد:

  • استحکام زیاد در دماهای خیلی بالا
  • مقاومت زیاد در برابر شوک های حرارتی و خزش بالا
  • قدرت پایداری بالا در ابعاد
  • دارای ضریب انبساط حرارتی پایین
  • دارای خواص دی الکتریک (عایق بودن) خوب

کاربرد دیگر پشم نسوز ساخته شده از آلومینا، استفاده به عنوان تقویت کننده های ساختاری است. این کاربرد الیاف سرامیکی اکسیدی عمدتا در کامپوزیت های فلزی، سرامیکی و پلیمری است. تاثیر این ماده را می توان در افزایش استحکام، سفت و قوی تر شدن این کامپوزیت ها مشاهده نمود. همین مساله باعث می شود تا تحمل کامپوزیت های تولید شده از الیاف سرامیکی در مقایسه با فلزات افزایش پیدا کند. این یعنی توانایی آن ها در برابر تحمل بار و دماهای خیلی بالا تقویت خواهد شد.

الیاف نکستل (Nextel)

الیاف سرامیکی نکستل از الیاف کامپوزیت اکسید پیوسته تولید می شوند. این الیاف در ابتدا ریسیده و سپس خشک خواهند شد. در نهایت به مرحله زینتر وارد می شوند که باید در دماهای بالا انجام گیرد. الیاف نکستل برای کاربردهای ساختاری باربر در ماتریس های فلزی، سرامیکی و پلیمری مناسب هستند.

در تولید الیاف نکستل، از دو ماده اکسید آلومینا و آلومینا / مولایت استفاده می شود. الیاف سرامیکی نوع اول را الیاف نکستل 610 و الیاف نوع دوم را 720 می گویند. الیاف سرامیکی نکستل 610 پایداری بیشتری در دمای اتاق از خود نشان می دهند.

الیاف سرامیکی نکستل 650

نوع دیگری از الیاف سرامیکی اکسیدی را الیاف نکستل 650 می گویند که برای تقویت کنندگی کامپوزیت در دماهای بالا به کار می روند. مبنای ساخت الیاف نکستل 650 فازهای آلومینا و زیرکونیای مکعبی است.

الیاف سرامیکی ؛ الیاف سرامیکی غیر اکسیدی

الیاف سرامیکی غیر اکسیدی دارای نقطه ذوب بالایی هستند و در برابر چگالش، مقاومت بالایی از خود نشان می دهند. به همین دلیل، تولید این نوع الیاف دشوار است. اصلی ترین نقطه ضعف در تولید این نوع الیاف، مقاومت در برابر اکسیداسیون خواهد بود.

الیاف سرامیکی غیر اکسیدی با سطح مقطع های کوچک یا بزرگ ساخته می شوند. تاکنون تحقیقات زیادی در زمینه پایداری مکانیکی، ریزساختارها و پردازش الیاف سرامیکی غیر اکسیدی انجام گرفته است. در ادامه به چند مورد از انواع الیاف سرامیکی غیر اکسیدی اشاره خواهیم کرد.

الیاف سرامیکی غیر اکسیدی بر پایه کاربید سیلیکون

کاربید سیلیکون ماده ای مقاوم و مستحکم با مدول و پایداری حرارتی بالا است. این ماده به طور خاص، در برابر اکسیداسیون در دماهای بالا از خود مقاومت نشان می دهد. یکی از مهم ترین ویژگی های منحصر بفرد پشم سرامیکی مبتنی بر کاربید سیلیکون، خواص مکانیکی فشاری و کششی فوق العاده است. به همین دلیل، این الیاف برای استفاده در قسمت داغ موتورهایی که برای تولید نیرو به کار برده می شوند، مناسب خواهند بود.

الیاف سرامیکی غیر اکسیدی بر پایه بور

الیاف سرامیکی بر پایه بور بر روی یک بستر ریز تنگستن یا کربن پوشش داده می شوند. قطر این نوع از پشم سرامیکی در حدود 100 میکرومتر است و با چگالی 2.6 گرم بر سانتی متر مکعب تولید می گردند. استحکام کششی الیاف سرامیکی ساخته شده از بور در حدود 3 تا 4 گیگا پاسکال است و مدول یانگ آن به مقدار 380 تا 400 گیگا پاسکال اندازه گیری می شود. این الیاف با نقطه جوش بالایی که دارند (حدود 2040 درجه سانتی گراد) برای کاربردهای با دمای بالا بسیار مناسب هستند. برخی از مهم ترین کاربردهای پشم نسوز غیر اکسیدی مبتنی بر بور به دلیل خواص مکانیکی عالی و چگالی کم، عبارت اند از:

  • صنایع هوایی نظامی
  • ساخت شاتل های فضایی
  • طراحی و ساخت تجهیزات ورزشی نظیر راکت تنیس، شفت، گلف و قاب دوچرخه

الیاف سرامیکی غیر اکسیدی دیگر

از جمله الیاف سرامیکی غیر اکسیدی دیگر می توان به الیاف سرامیکی مصنوعی سیلیکون اکسی نیترید اشاره کرد. همچنین، برخی الیاف دیگر نظیر الیاف سرامیکی مبتنی بر SiCN و الیافی که بر پایه Si-Al-O-N هستند نیز در این گروه قرار می گیرند.

مرسوم ترین روش های ساخت الیاف سرامیکی کدام اند؟

انواع الیاف سرامیکی با روش های مختلفی تولید می شوند. این روش ها بر اساس ماده به کار برده شده و طول رشته های پشم سرامیکی انتخاب می شوند. از مرسوم ترین روش های تولید پشم سرامیک می توان به موارد زیر اشاره کرد:

  • تکنیک CVD
  • روش چرخش دوغاب
  • روش ترکیب شیمیایی
  • روش پردازش پلیمری پر سرامیک
  • روش تولید الیاف تک کریستال

هر یک از روش های یاد شده برای تولید گروه خاصی از پشم سرامیک به کار برده می شوند. در واقع، برای تولید الیاف سرامیکی اکسیدی و غیر اکسیدی از روش های مجزا استفاده خواهد شد.

ویژگی محصولات نساجی ساخته شده با الیاف سرامیکی چیست؟

الیاف سرامیکی در تولید محصولات نساجی کاربرد وسیعی دارند. پارچه ها و محصولات نساجی ساخته شده از این الیاف، خواص منحصر بفردی دارند که در ادامه به آن ها اشاره می کنیم:

  • مقاومت خوب در برابر روغن ها
  • مقاومت خوب در برابر مواد شیمیایی
  • مقاومت خوب در برابر حلال ها
  • جلوگیری از انتقال آتش
  • مقاوم در برابر حرارت به طوری که می تواند تا دمای 1260 درجه سانتی گراد را تحمل کند
  • مقاومت بالا در برابر سایش
  • پایداری دمای بالا
  • مقاومت در برابر شوک حرارتی عالی
  • ثبات ابعادی خوب
  • چگالی کم
  • غیر قابل احتراق
  • انعطاف پذیری خوب
  • نقطه ذوب 1790 درجه سانتی گراد

کاربرد انواع الیاف سرامیکی اکسیدی و غیر اکسیدی چیست؟

الیاف سرامیکی اکسیدی و غیر اکسیدی کاربردهای گسترده ای در صنعت دارند. یکی از مهم ترین کاربردهای این الیاف، استفاده در تولید انواع کامپوزیت ها است. در واقع، پشم سرامیکی به دلیل تحمل حرارتی بالا و مقاومتی که در برابر خوردگی از خود نشان می دهند، جایگزین مناسبی برای فلزات در دماهای بالا هستند. چگالی پایین و سبک بودن پشم سرامیکی دلیل دیگری است که می تواند آن را گزینه مناسبی برای صنایع مختلف کند.

مصارف کامپوزیت ساخته شده از الیاف سرامیکی در صنعت

انواع الیاف سرامیکی اکسیدی و غیر اکسیدی خواص فوق العاده ای دارند که از جمله آن ها می توان به مدول الاستیک بالا و مقاومت در برابر دماهای بالا اشاره کرد. همین مساله باعث شده تا بتوان کامپوزیت های با کیفیتی را از آن ها تولید کرده و جایگزین انواع فلزها در صنعت نمود.

کاربرد اصلی کامپوزیت ها در صنایع هوافضا، خودروسازی و ساخت تجهیزات ضد حرارت است. از مهم ترین کاربردهای پشم نسوز سرامیکی در صنعت که به واسطه تولید کامپوزیت اجرایی می شوند، عبارت اند از:

  • ساخت اجزای موتور هواپیما برای عملکردهای مختلف (احتراق توربین، کمپرسور و نازل اگزوز)
  • برای طراحی و ساخت عناصر توربین خودرو و گاز
  • ساخت انواع موشک های هوافضا
  • طراحی و ساخت مبدل های حرارتی
  • ساخت انواع فیلترهای صنعتی در دمای بالا
  • تولید نازل های موشک
  • ساخت انواع واشر
  • ساخت عایق های بسته بندی
  • طراحی و تولید الیاف مناسب برای جلیقه بالستیک، ژاکت و جلیقه ضدگلوله
  • استفاده از الیاف سرامیکی با کیفیت بالا در تولید قاب ساعت
  • ساخت انواع درزگیر و آستر درب با دمای بالا مخصوصا برای کوره ها
  • تولید انواع پرده های ایمنی در سالن ها
  • تولید پوشش و محافظ کابل
  • ساخت سیستم های فیلتراسیون با دمای بالا

استفاده از الیاف سرامیکی در صنایع خودروسازی

از الیاف سرامیکی در ساخت قطعات و قسمت های مختلف خودرو نیز استفاده می شود. برخی از مهم ترین اجزای خودرو که به کمک پشم سرامیکی اکسیدی و یا غیر اکسیدی ساخته می شوند عبارت اند از:

  • عایق کاری مبدل های کاتالیزوری
  • تولید لنت ترمز
  • تولید کیسه هوا (ایربگ)
  • ساخت روکش کلاچ
  • کنترل کمربند ایمنی

استفاده از الیاف سرامیکی در صنایع مختلف

یکی از کاربردهای مهم عای الیاف سرامیکی استفاده از آن ها در صنعت هوافضا است. معمولا کاشی های شاتل های فضایی و سپرهای حرارتی در فضاپیماها و هواپیماها از پشم نسوز سرامیکی ساخته می شوند.

صنعت نساجی نیز یکی از اصلی ترین صنایع هدف الیاف معدنی سرامیکی است. نخ های تولید شده با الیاف سرامیکی به کمک تفلون روکش می شوند. این کار باعث می شود تا نخ های خیاطی بر روی پارچه های سرامیکی قابل استفاده باشند. هر نوع عایق الکتریکی در دمای بالا نیز با پشم نسوز سرامیکی قابل طراحی و تولید است. درب های ضد حریق، پرده آتش نشانی، پتوی ضد حریق و پوشش های عایق از جمله این موارد محسوب می شوند.

در ساخت ابزار و لوازم آشپزخانه نظیر سرخ کن ها، توستر، اجاق های خود تمیز شونده و دیگ های بخار نیز از الیاف سرامیکی به عنوان عایق استفاده شده است.

برای اطلاع از قیمت و خرید الیاف سرامیکی می توانید با کارشناسان کارخانه پشم سنگ آسیا مشورت نمایید.

اینستاگرام پشم سنگ آسیا


[ بازدید : 4 ] [ امتیاز : 0 ] [ نظر شما :
]
تمامی حقوق این وب سایت متعلق به پشم سنگ است. || طراح قالب avazak.ir
ساخت وبلاگ تالار بهترین لپ تاپ خرید تلویزیون LED لوین فیلم انجام پروژه متلب خرید فالوور ارزان موشن کده مجله زندگی بهتر خرید آنتی ویروس خرید بک لینک خرید آنتی ویروس
بستن تبلیغات [X]