مواد دیرگداز و نسوز
عنوان
مواد دیرگداز و نسوز
مواد دیر گداز و نسوز
مواد دیر گداز به مواد معمولاً غیر فلزی گفته می شود که می توانند در درجه حرارتهای بالا پایدار باشند . بنابراین مواد نسوز باید قابلیت حفظ خصوصیات فیزیکی و شیمیایی مورد نظر را در درجه حرارتهای بالا و شرایط محیط عمل داشته باشند .
قدرت پایداری در درجه حرارتهای زیاد اگر چه یک عامل تعیین کننده برای گروه بندی یک ماده به عنوان یک دیر گداز می باشد ولی با این حال انتظار می رود که ماده نسوز در مقابل نیروهای مخرب دیگری که احیاناً در شرایط عمل رو به رو می شوند نیز مقاوم باشد . عوامل مخرب عبارتند از سایش ، ضربه ، ضربه های حرارتی ، حمله شیمیایی و بار مکانیکی زیاد در درجه حرارت بالا . موارد استعمال گوناگون مواد نسوز و شدت وضعیت نسوز را برای ارضای آن شرایط روشن می گرداند تعداد محصولات نسوز که با توجه به ترکیبات متنوع و نامحدود موارد موارد دیر گداز مختلف به دست می آید آنقدر زیاد است که برای بحث در مورد این محصولات ، باید مواد نسوز را طبقه بندی نمود .
نسوزها را به چندین طریق می توان بندی کرد ولی مناسبترین آنها بر پایه ترکیبات کلی و در درجه دوم شرایط فیزیکی و خواص مشخصه آنها می باشد .
عنوان
مواد دیرگداز و نسوز
این فایل با فرمت word و آماده پرینت می باشد.
فهرست مطالب
عنوان صفحه
مواد دیرگداز و نسوز 1
مواد اصلی دیرگداز 3
شناسایی بر اساس رفتار شیمیایی 4
کاربرد مواد دیر گداز 6
فرایند تولید مواد دیرگداز 7
تولید به روش سرامیک های درشت دانه 7
آماده سازی 8
شکل دادن 9
خشک کردن و عملیات حرارتی تادمای 800 درجه سانتیگراد 10
پخت 10
عملیات نهایی 12
آزمایشات معمول در مورد مواد ومحصولات نسوز 12
آزمایشات دیگر 23
نمونه های اولیه آجر نسوز شامل موارد زیر است :
1- آجرهای آلومینو سیلیکاتی
2- آجرهای بازی
3- آجرهای سیلیسی
4- آجرهای عایق بندی
5- نسوزهای مخصوص : C-Sic –Zro2 زیرکن – بریدها و نیتریدها
البته آجرها قبلاً شکل داده شده و معمولاً قبل از مصرف در درجه حرارت بالا حرارت داده می شوند ولی در بعضی موارد گرما ندیده و با پیوند های شیمیایی محکم می گردند مانند گروهی از آجرهای دو لومیتی و منیزیتی زفت اندود شده که اساس به هم پیوستگی آنها اتصالات شیمیایی است .
آجرها از نظر ابعاد و شکل خارجی نیز طبقه بندی می شوند و معمولاً به صورت اندازه های استاندارد و شکل های مخصوص به کار می روند که در قسمت شکلهای استاندارد آجرها مفصلاً به آنها خواهیم پرداخت .
از نگاهی دیگر می توان محصولاتی را که در دماهای بالا (بین 600 تا 2000درجه سانتیگراد ) در دستگاههای و کوره ها در صنایع مختلف به کار گرفته می شوند را به عنوان دیر گدازها توصیف کرد و می توان چهار گروه از موارد دیر گداز را به صورت زیر از یکدیگر متمایز کرد :
1- محصولات شکل دار (آجرها)
2- محصولات بی شکل که مونولیتیک نیز نامیده می شوند (جرمهای سازه ای و تعمیراتی و مواد اتصال دهنده )
3- محصولات ویژه (المانهای سازه ای)
4- محصولات عایق
از آنجایی که نقطه خمیری شدن مواد نسوز در بکارگیری آنها همیت به سزایی دارد نمونه آزمایشی ان را به صورت مخروطهای زیگر می سازند و ابتدا در آزمایشگاه نقطه خمیری شدن آن را بدست می آورند . مخروط زیگر یک مخروط سه گوش مثلث القاعده باریک و بلندی می باشد و روی قاعده اش در کوره آزمایش قرار داده می شود . مخروط بر حسب ترکیب خود در درجه حرارت معینی نرم و سرش به سمت قاعده خم می گردد . در موقع آزمایش با بهره گیری از نمودارهای استاندارد که درجه حرارت خمیری شدن آنها معلوم است ، درجه حرارت کوره را به تدریج بالا می برند و زمانی که نمونه آزمایشی نرم و خمیری گردید در مقایسه با مثلاً سه مخروط استاندارد دیگر که یکی وا رفته و دیگری خم گشته و سومی هنوز نرم نشده به درجه حرارت خمیری شدن ماده نسوز مورد آزمایش پی می برند .
مواد اصلی دیر گداز
مواد دیر گداز بر پایه شش اکسید اصلی Sio2,AL2O3 ,Mgo ,cao,cr2o3 ,zro2 و ترکیبات بین انها که اخیراً اغلب در ترکیب با کربن نیز هستند ، قرار دارند .(شکل 1)
علاوه بر کربن و کاربید سیلسیم مقدار کمی کاربید بور (B4C) و نیتریدها (si3N4) و (BN) نیز برای کاربردهای ویژه به مجموعه فوق اضافه می شود . این مواد و ترکیبات اصلی بواسطه این حقیقت که در دماهای بالا ذوب می شوند ، اهمیت دارند . (جدول 1) به منظور درک رفتار پیچیده نرم شوندگی مواد چند فازی ساخته شده از مواد دیر گداز ، می توان به دیاگرام های فازی مراجعه کرد .
شناسایی بر اساس رفتار شیمیایی
شناخت رفتار واکنشی یا مواد شیمیایی مواد دیر گداز برای اطمینان از کاربرد صحیح این محصولای اهمیت زیادی دارد . بیشترین سازگاری این مواد با سرباره ها و ذرات معلق که جزیی از محصولات فرایند هستند مطرح است تاکمترین واکنش را داشته باشند و در نتیجه ، فرسایش حاصل از خوردگی کاهش می یابد . ا ز دیدگاه شیمیایی مواد دیر گداز با عنوان اسیدی ، قلیایی و یا تقریباً خنثی نامگذاری می شود .
اجسامی که مواد دیر گداز مورد حمله قرار می دهند نیز اغلب بر اساس رفتار واکنش شیمیایی نام گذاری می شوند . در رابطه با سرباره ها نسبت مولی cao/cio2 پایین تر از یک ، به عنوان سرباره اسیدی و نسبت دو و بالاتر به عنوان سرباره قلیایی مطرح هستند . محدوده میانی برای هر دو نوع اکسیدهای قلیایی و اسیدی مقدار کمی خورنده است .
طبقه بندی مواد دیرگداز
طبقه بندی مواد دیرگداز بر اساس تک تک ویژگی های اصلی آنها که معمولاً دارای محدودیت هستند انجام می شود . مواد اولیه مصرفی ، همچنین روش های ساخت و کاربرد ، فاکتورهای دیگری هستند که معیارهای طبقه بندی مواد دیرگداز را تشکیل می دهند .