مهندسی سرامیک

بررسی و مقالات مهندسی سرامیک

مهندسی سرامیک

بررسی و مقالات مهندسی سرامیک

  • ۰
  • ۰

به طور کل اگر آندالوزی ت تحت عملیات حرارتی قرار بگیرد، به مولایت تبدیل می شود این تبدیل از 1250 درجه سانتیگراد آغاز می شود و در 1500 درجه سانتی گراد کامل می شود . اما با ایجاد تغییراتی در فرآیند این تبد یل می توان روند آن اتغییر داد.

افزودن سدیم و پتاسیم هر کدام به مقدار 0.5% به آندالوزیت باعث افزایش درصد مولایت ایجادی شده  و دمای تبدیل فازی را از دمای بالاتر (در نمونه خالص ) به دمای پایین تر شیفت داده است . همچنین در مقایسه با نمونه خالص در دمای 1450 درجه سانتیگراد باعث حذف پیک آندالوزیت در این دما شده است

 

  • AR NA
  • ۰
  • ۰

ارائة یک روش جدید برای سنتز نانو پودر آلومینا آلفا

مقدمه

سرامیک ها کاربرد فراوانی از سرامیکهای ساختمانی تا ال کتریکی و الکترونیکی دارند که این امر بدلیل خواص بسیار عالی

آنهاست. اما گاهی خواص مکانیکی پایین کاربرد آنها را محدود می کند. سرامیک ه ای نانوکریستال می توانند خواص مکانیکی

این مواد را بهبود بخشند . لذا فرآوری پودرهای نانوسایز از اهمیت بالایی در نانوتکنولوژی برخوردار است تا برای تولید

محدوده وسیعی از مواد نانوکریستال و سرامیک های نانو کامپوزیت بکار رود که هم استحکام و هم چقرمگی بالایی داشت ه

باشند. پودر نانوکریستالی آلومینا پتانسیل قابل توجهی برای محدوده وسیعی از کاربردها شامل مواد با مقاومت بالا،

کریستالها و سرامیک های الکترونیکی دارا میباشد. در عمل نانوکریستالهای کوراندوم با کیفیت بالا در زیر پایه های

الکترونیکی، چرخ دنده سرامیکی در ساعت ها و دیگر تجهیزات بسیار دقیق مورد استفاده قرار میگیرند.

برای تهیه نانو پودر آلومینا اقدامات زیادی نظیر سل - ژل، هم رسوبی، هیدروترمال و اسپری گرم صورت گرفته است .

1100 برای تمام روشهای حاوی نمک و هیدروکسیدهای آلومینیوم یا آلومی نای هیدراته -1200°C عملیات حرارتی در دمای

صورت میگیرد: α-Al2O مورد نیاز است. در طی عملیات حرارتی تغییر فازهای زیر قبل از تبدیل به

روشی که برای سنتز انتخاب شد در حالت کلی بشکل زیر میباشد:

1g 1 از نیترات آلومینیوم با g با مقدار مساوی از آب مقطر مخل وط می شود (بعنوان مثال Al(NO3)3.9H2O مقدار مورد نیاز از

اضافه می شود تا یک محلول (TEA) آب مقطر ) تا توده خمیری شکلی ایجاد کند . این ماده در ادامه به تری اتانول آمین

این رسوب حل .(Al3+-hydroxide با یونهای فلزی تشکیل رسوب می دهد (به دلیل تشکیل TEA ویسکوز ایجاد کند . در ابتدا

150° یک محلول صاف بدست میآید. پس از حل کردن رسوب، محلول ساکاروز به این محلول C شده و با حرارت دهی در

و TEA 3 برسد . محلول های صاف کمپلکس شده - به 4 pH اضافه می شود تا HNO اضافه می شود. سپس چندین قطره از 3

180° تبخیر میشود. ادامه گرمادهی محلول ها منجر به پف کردن و حالت C نیترات فلز با ساکاروز روی صفحه داغ با دمای

TEA فوم گرفتن محلول می شود. در خلال تبخیر، یونهای نیترات یک محیط اکسیدی فراهم می کند که گروه های هیدروکسیل

و ساکاروز تا حدودی به اسیدهای کربوکسیلیک تبدیل می کند. وقتی دی هیدراسیون کامل رخ می دهد، خود نیترات ها تجزیه

میشوند. درنهایت آنچه که باقی می ماند یک توده سیاه رنگی است که بسیار متخلخل می باشد. ماده پیش محصول بدست

1200 کلسینه میشود. عملیات حرارتی مواد پیش °C 1150 و ،1100 ،1000 ،900 ، آمده پس از خرد کردن، در دماهای 800

8-10° انجام شدند. C/min محصول در دماهای ذکر شده با سرعت گرمایش

-4

  • AR NA
  • ۰
  • ۰

آجر سبک نسوز

آجرهای عایق سبک حرارتی یکی از عایق های متداول استفاده شده در کوره ها می باشند. آجرهای عایق سبک دارای دانسیته ، رنج دمایی و ابعاد گوناگون می باشند.بطور کلی از لحاظ ترکیب مواد، آجرهای عایق سبک حرارتی به گروه شاموتی و آلومینایی تقسیم بندی می شوند.

آجر های عایق سبک مطابق با استاندارد JM/ASTM و از خاک نسوز با خلوص بالا ( به همراه آلومینا برای محصولات با دمای بالاتر) ساخته می شوند بهبود کیفیت آجر نسوز سبک در طی سالهای اخیر این محصولات عملا جایگزین آجرهای سنگین نظیر آجرهای شاموتی آجرهای آلومینایی و بوکسیتی شده است  که قبلا معمولا در لایه اول انواع کوره های دما بالا مورد استفاده قرار میگرفت. امر کمک نمود تا علاوه بر کاهش پرت حرارتی کوره به میزان ۱۵-۳۵% به کاهش وزن سازه کوره و در نتیجه استفاده از تاسیسات سبک تر و در نهایت کاهش قیمت سازه کوره شد

 

این آجرها شامل ترکیباتی از مواد آلی می باشند که به دقت درجه بندی شده اند و در طی فرآیند تولید سوخته و خارج می شوند و در داخل آجر تخلخل یکنواخت و کنترل شده ایجاد می نمایند. هر یک از گریدهای آجر به گونه ای فرموله بندی شده اند که قادر به تحمل شرایط دمایی تعریف شده برای آن می باشند.
طبقه بندی دمایی آجرهای عایق

ویژگی ها

  • ذخیره سازی گرمایی کمگرمای ویژه پایین
  • مقدار ناخاصی پایین
  • استحکام بالا
  • مقاومت بسیار خوب در مقابل شوک حرارتی
  • مقاومت بالا در برابر خرد شدن
  • ابعاد دقیق

آجرهای نسوز عایق (IFB)، آجرهایی سبک با هدایت حرارتی و ظرفیت گرمایی ویژه پایین می‌باشند. آجرهای نسوز سبک بعنوان لایه عایق حرارتی و در لایه های پشتیبان و اصلی در کوره های صنعتی دما بالا مورد استفاده قرار می‌گیرند

به طور کلی در طراحی کوره از آجر های سبک دما بالا نظیر گوره NG26 , NG25  برای آجر چینی لایه اول کوره استفاده میشود. انقباض حرارتی کم، مهمترین خصوصیت مورد نیاز آجر برای اجرای این قسمت میباشد. از گروه های دمایی پایین تر برای اجرای پشت لایه اصلی استفاده میشود. هدایت حرارتی پایین مهمترین خصوصیت مورد نیاز برای این گروه آجر ها میباشد.

 

جزء اصلی در آجرهای شاموتی، شاموت پخته شده بوده و قسمت اعظم ترکیب شیمیایی آن شامل اکسید آلومینیوم و سیلیس می باشد. دانسیته آجرهای عایق سبک حرارتی از 0.5 تا 1.2 گرم بر سانتی متر مکعب متغییر می باشد. هر چه دانسیته آجر عایق سبک کمتر باشد ضریب انتقال حرارت و استحکام مکانیکی آن پایین تر خواهد بود. آجرهای عایق سبک دارای قابلیت شوک پذیری نسبتا خوبی می باشند.

 

 

کاربرد آجر عایق نسوز

از این آجرها میتوان در موارد و صنایع زیر استفاده کرد:

  • واگن‌های کوره و نیروگاه‌های حرارتی
  • صنایع نفت، گاز و پتروشیمی
  • صنایع متالورژی
  • صنایع کاشی و سرامیک
  • صنایع سیمان و شیشه

که معمولاً به عنوان آجر کوره” شناخته می شوند، انتخاب بهتری هستند. هر چند این نوع آجرها ضعیف تر از آجرهای ضخیم هستند، اما به مراتب بسیار سبک تر، شکل گیری آسان تر و عایق بهتری هستند. در هر صورت، این نوع آجرها نباید شکاف داشته باشند و در هنگام تغییر سریع دما، استحکام آنها باید به خوبی حفظ شود.معمولاً از آجرهای ضخیم  در کاربردهایی با فشارهای شدید ، شیمیایی یا حرارتی مانند قسمت داخلی کوره چوب یا کوره استفاده می شود. در شرایط دیگر، شرایط سخت تر، مانند کوره های برقی یا گاز طبیعی، آجرهای متخلخل،

  • AR NA
  • ۰
  • ۰

آجر ضد اسید

آجرهای ضد اسید در انواع سرامیک ،ذوب قلیایی و کربنی تولید و ارائه می شوند. پایه‌های گرافیتی این محصول برای سطوح در برابر محیط‌هایی نظیرHF اسید و فلوئورین  استفاده میشود .این نوع کاشی و آجرها در برابر اسیدهایی مانند اسید سولفوریک، اسید نیتریک، اسید کلریدریک کاملا مقاوم میباشند ولیکن در برابر اسید هیدروفلوریک و اسید فسفریک مقاوم نیستند. قابل توجه است است که کاشی و آجرهای ضد اسید پایه سرامیکی در برابر مواد قلیایی در دراز مدت مقاومت چندانی ندارند.

آجر ضد اسید یکی از مصالح  ضد اسید که دارای مقاومت شیمایی بسیار بالا، محافظت خوبی در برابر تنش های مکانیکی و حرارتی است. در شرایطی که تنش های شیمیایی، حرارتی و سایشی در کنار هم باشند لاینینگ ها و پوشش های معمولی و حتی آلیاژ های فلزی مقاوم نیز کارآمد نیست. در این صورت فقط آجرهای سرامیکی را میتوان انتخاب کرد ،  برای پوشش  تجهیزات می باشند که بیش از چند دهه است توانمندی خود را به اثبات رسانده اند. آجرهای سرامیکی به طور عمده در مخازن آبکاری، واحدهای اسید فسفوریک، اتوکلاو، کوره ها و گازسوزها به کارگرفته می شوند.

بطور کلی کاشیها و آجرهای ضد اسیدی و قلیایی پایه  سرامیکی که بر پایه SiO۲ و Al۲O۳ میباشند دارای مقاومت بسیار خوبی در برابر انواع مواد خورنده و بخصوص اسیدها است .

 

ملات های ضد اسید :

متناسب با شرایط محیط ، یکی از انواع ملات های ضد اسید سیلیکاتی ، اپوکسی  فوران پلی استر  و وینیل استر  با مقاومت عالی در برابر انواع مواد شیمیایی شوکهای حرارتی ، نیروهای مکانیکی ،تنشهای موضعی ، قابلیت تخلیه بار الکتریکی و چسبندگی عالی به سطوح زیرین انتخاب می شوند . علاوه بر این از ملات سیلیکات پتاسیم نیز برای کارهای تخصصی استفاده می شود . ملات ضد اسید از رزین های (که طی واکنش های شیمیایی خشک می شوند ) و پر کننده های سیمانی با سختی ،مقاومت شیمیایی و انعطاف پذیری خوب تشکیل شده که با نام ملات سیمانی نیز متداول هستند . این ملات ها کاربرد بسیار آسان و زمان گیرایی کوتاه دارند .

. این کاشی ها در مقابل مواد قلیایی شدید در دراز مدت مقاوم نمی باشند ولیکن در برابر ریزش مواد قلیایی بر روی آن ها مقاوم هستند . به عبارت دیگر نمی توان این کاشی ها را در مخازن و پیت هایی که محتوی مواد قلیایی با دما و غلظت بالا هستند ، استفاده کرد ولیکن در سطوح کف که فقط در معرض ریزش مواد قلیایی هستند ، استفاده از کاشی های سرامیکی مجاز میباشد.

این نوع کاشی ها بسته به ساختار صحیح دانه بندی مواد تشکیل دهنده آنها و دمای پخت مناسب ، دارای مقاومت های بالا و به خصوص مقاومت سایشی خوب می باشند.  آجر ضد اسید در مقابل کلیه اسید ها به جز اسید هیدروفلوریک با هر غلظتی و نیز کلیه روغن ها ، چربی ها و حلال ها مقاوم می باشند

 

تولید کننده های مطرح کاشی ضد اسید

شرکت مواد نسوز پاسارگاد

 

 

  • AR NA
  • ۰
  • ۰


در ادامه کتاب EXTRUSION IN CERAMIC جهت مطالعه به حضورتان ارائه میگردد

دریافت
عنوان: اکستروژن سرامیک ها
حجم: 10.5 مگابایت

  • AR NA
  • ۱
  • ۰

کاشی ضد اسید


کاشی ضد اسید

کاشی ضد اسید هم به دو شکل بدون لعاب و لعاب دار عرضه میشوند  که در برابر محیط های  اسیدی هیدروفلوئوریکی و اسید فسفریکی مقاومتی  ندارند و مقاوم در برابر اسید های صنعتی به جز HF بوده و انحلال نمیباند اگر با موادی چون اسید هیدروفلوئوریک و اسید فسفریک سر و کار دارید بهتر است از کاشی های پایه کربنی استفاده کنید. . مقاوت سرامیک ضد اسید بالا است و  به شکلی است که در برابر فشار و ساییدگی و ضربه مقاومت بسیاربالایی از خود نشان میدهد

موارد کاربرد کاشی ضد اسید

حوضچه های اسید و مواد شیمیایی

کف ، دیواره و فونداسیون ها در سالن های صنعتی

صنایع غذایی

کارخانه های تولید لبنیات ،صنایع روغن کشی ،صنایع فراوری گوشت ،کنسرو سازی ،نوشابه سازی ، صنایع بسته بندی مواد غذایی و....

صنایع دارویی

اتاق های فوق استریل (ultra – clean Room)

صنایع بیو تکنولوژی

صنایع الکترونیک

اتاق باطری ،اتاق کنترل

تجهیزات ، لوله ها و دود کش های صنعتی

دیوار ، کف و سکوی آزمایشگاه های شیمی

انبارهای مواد اولیه شیمیایی

سطح داخلی مخازن مواد شیمیایی

نکات خیلی مهم جهت نصب صحیح کاشی آنتی اسید - ضد اسید

1-قبل از نصب، باید ازاجرای مناسب زیرسازی سطح مورد کاشی کاری اطمینان حاصل نمود. دراجرای زیرسازی باید به نکاتی مانند میزان بار وارده برسطح کاشی کاری، عایق کاری مناسب، شیب بندی و ... توجه شود.
2-استفاده از ملات یا چسب ضد اسید جهت نصب کاشی های ضد اسید صنعتی ضروری می باشد.
3-در استفاده از ملات یا چسب و خمیر بندکشی ویژه کاشی های ضد اسید باید به دستورالعمل ها و توصیه های سازنده آنها توجه شود.
4-در هنگام نصب، بسته به سایز کاشی حداقل بند 3 الی 5 میلی متر رعایت شود و نصب بدون بندکشی کاملا اشتباه هست.
5-از آنجا که زمان گیرش ملات یا چسب و خمیر بندکشی ویژه کاشی ضد اسید (شامل چسب های اپوکسی) بسیار پایین است و پس از گیرش بسیار سخت می شود و امکان جداسازی آن از سطوح، بدون وارد شدن آسیب به سطح کاشی وجود ندارد، لذا ضروری است در هنگام نصب و بند کشی نسبت به پاک کردن اضافات ملات یا چسب و خمیر بند کشی ویژه کاشی ضد اسید اقدام شود.
6-بندکشی کاشی ها باید زمانی انجام شود که عملیات بند کشی منجر به لق شدن یا به هم خوردن تراز کاشی ها نگردد. برای بندکشی باید از خمیر های مخصوص ضد اسید استفاده شود.
7-استفاده از خمیر بندکشی ویژه کاشی های ضد اسید باید به نحوی اجرا گردد که هیچ گونه منفذ و روزنه ای در بین آن ها باقی نماند. نفوذ اسید از بند کاشی ها باعث تخریب و خوردگی بستر زیرین کاشی می گردد. فیلم آموزش بندکشی ضد اسید در سایت کاشیران قرار دارد.

  • AR NA