MATERIAŁY OGNIOTRWAŁE

Tworzywa ceramiczne wytrzymujące temperatury ponad 1700^oC.

Stosowane do budowy pieców przemysłowych i na wymurówki kadzi na ciekłe metale.

W zależności od ogniotrwałości dzielimy je na:

• zwykłe (do 1700⁰C)

• wysokoogniotrwałe (1700 ÷ 2000^oC)

• bardzo wysokiej ogniotrwałości (powyżej 2000^oC).

Ze względu na skład chemiczny dzielimy je na:

• krzemionkowe,

• glino-krzemianowe,

• szamotowe,

• wapienne,

• dolomitowe,

• karborundowe (SiC),

• korundowe (Al₂O₃),

• inne.

Ze względu na właściwości chemiczne dzielą się na:

• kwaśne (zawierają SiO₂, Al₂O₃)

• zasadowe (zawierają CaO, MgO).

Powinny charakteryzować się następującymi własnościami:

• ogniotrwałością zwykłą i pod obciążeniem,

• odpornością na wstrząsy cieplne,

• odpornością na ścieranie,

• odpornością na działanie żużli,

• małą nasiąkliwością,

• odpowiednim współczynnikiem przewodnictwa cieplnego.

1. Mulit (3Al₂O₃⋅2SiO₂)

Jest składnikiem materiałów ogniotrwałych, decydującym o ich własnościach ognioodpornych.

Powstaje w procesie wypalania minerałów zawierających tlenki glinu i krzemu

2. Szamot

Materiał ceramiczny otrzymywany przez zmielenie i spieczenie wypalonej gliny ogniotrwałej.

Ogniotrwałość zwykła wynosi około 1700^oC, a pod obciążeniem do 1500^oC.

Charakteryzują się dużą odpornością na szybkie zmiany temperatury.

Są mało odporne na działanie żużli.

Szamot o zwiększonej zawartości tlenku glinu (do 60%) wykazuje większą ogniotrwałość i odporność na żużle.

Proces produkcji polega na formowaniu, suszeniu i wypalaniu.

Szamot używany jest do wyrobu ogniotrwałych materiałów szamotowych i wieloszamotowych (na okładziny stosowane w kaflowych piecach domowych, paleniskach (kuźnie), piecach przemysłowych itp.).

3. Specjalne materiały ogniotrwałe

Zaliczamy tutaj materiały:

• korundowe (Al₂O₃),

• karborundowe (SiC)

• cermetale

Korund:

Bardzo twardy, odporny na ścieranie o wysokiej temperaturze topnienia (2000^oC).

Stosowany do produkcji :

• materiałów ogniotrwałych,

• tygli,

• włókien do umacniania kompozytów,

• materiałów ściernych,

• ostrzy narzędzi skrawających,

• izolatorów świec samochodowych,

• sztucznych kamieni ozdobnych.

Karborund:

Bardzo twardy, w podwyższonych temperaturach wykazuje własności półprzewodnikowe.

Używany do produkcji:

• ściernic,

• elementów grzewczych pieców przemysłowych,

• włókien do zbrojenia kompozytów.

Cermetale:

Materiały złożone z osnowy metalowej i cząstek ceramicznych.

Charakteryzują się następującymi cechami:

• duża ognioodporność do 3000⁰C,

• odpornością na działanie żużli,

• odpornością na stopione metale i sole,

• dużą twardością,

• dużą odpornością na ścieranie.

Używane do produkcji min. łopatek turbin gazowych, elementów silników rakietowych.

4. Ceramiczne włókna ogniotrwałe i termoizolacyjne

Włókna otrzymane z materiałów ogniotrwałych, ceramicznych, minerałów i żużli.

Mają zastosowanie jako materiał ogniotrwały i termoizolacyjny.

Najczęściej używane pod postacią mat służących do wykładania pieców przemysłowych.

Mogą być też pod postacią płyt, kształtek, sznurów.

Rozwłóknianie najczęściej polega na działaniu sprężonym powietrzem lub parą wodną na przepływający roztopiony strumień.

1

3

Materiałoznawstwo - wyroby ceramiczne ogniotrwałe