بخشی از مقاله
چکیده
عایق کلسیم سیلیکات با وزن مخصوص حدود لmبkgش٤٠٠ با استفاده از تشکیل پیوندهای کلسیم سیلیکات تهیه گردید. در این روش از مواد اولیه داخلی قابل دسترس استفاده و عمل آوری درون دستگاه شlaveلا شutoط و در فشار ١٢ اتمسفر در حضور بخار اشباع انجام گردید. از خمیر کاغذ گpulpح به عنوان الیاف جهت تقویت عایق استفاده گردید. محصول بدست آمده دارای ضریب انتقال حرارت بسیار پائین و تحمل دمایی حدود ٩٠٠ درجه سانتی گراد می باشد.
کلمات کلیدی: عایق حرارتی؛ کلسیم سیلیکات؛ مواد نسوز
مقدمه
کاهش مصرف انرﮊی و جلوگیری از اتلاف آن یکی از موضوعات نوینی است که در سالهای اخیر به خصوص در ایران مورد توجه قرار گرفته استح یکی از راههای جلوگیری از اتلاف انرﮊی عایق کاری مناسب است. استفاده از یک عایق مناسب که ضریب انتقال حرارت پائین و تحمل دمایی مناسب و بالایی داشته باشد می تواند بسیار حائز اهمیت باشد. عایق های کلسیم سیلیکات از این دسته مواد هستند که بعلت سبک بودن سالهاست که در دنیای صنعت مورد استفاده قرار می گیرند و عموماﹰ از واکنش بین آهک و یک ماده اولیه سیلیسی در یک محلول آبی در قالبی که شکل نهایی محصول را داراست، ساخته می شوند ب١م.
خواص این عایق و محدوده حرارتی که در محل مورد استفاده قرار می گیرند بسته به فرم کریستالی آنها دارد - ماننذ پیوند زنولیتها و توبرموریتها - ب٢م.زنولیتها دارای پیوندی پایدارتربوده و نسوزندگی بهتری نسبت به توبرموریتها دارند که علت آن انقباض حرارتی کمتر آنهاست. این مطلب هنگامی مشخص می گردد که اگر دو نوع مختلف زنولیت وتوبرموریت را حرارت دهیم تحمل حرارتی توبررموریت در حدود ه ٦٥٠ است در حالیکه این عدد برای زنولیت حدوداﹰ ه ١٠٠٠ میباشد.علت عمل آوری این عایق درون کههئه پصأA تشکیل کامل پیوندهای کلسیم سیلیکات، واکنش نسبتاﹰ کامل سیلیس با آهک، کسب مقاومت نهایی در زمان کوتاه و کاهش تغییرات حجم ناشی از خشک شدن که به ک؟هفغططلاح معروف است، می باشد.
انتخاب مواد اولیه
مواد اولیه سیلیسی و آهکی مورد استفاده در ساخت این عایق می توانند از بین محدوده وسیعی از مواد معدنی با توجه به قابلیت دسترسی، قیمت و خصوصیات مورد انتظار از محصول نهایی، انتخاب و مورد استفاده قرار گیرند ب٢م.جهت تامین سیلیس میتوان از مواد اولیه مختلف از جمله کوارتز، ماسه سیلیسی و ... که حاوی درصد بالایی از لقطح می باشند، استفاده کرد. مهمترین معیار جهت انتخاب ماده اولیه سیلیسی بالا بودن درصد لقطح و سطح ویژه آن است ب٣م که با توجه به این موارد بهترین انتخاب پودر میکرو سیلیکا بوده که دارای خلوص ٩٥% لقطح و سطح ویژه ط؟َلع ٢٠ میباشد.
از طرف دیگر ماده اولیه دیگری نیاز است که با آن بتوان گیرایش دوغاب حاصله را هنگام قالبریزی بیشتر کرد که بهترین گزینه سیمان پرتلند - سیمان ساختمانی - میباشد ]٣.[سیمان خود حاوی پیوندهای کلسیم سیلیکات و فاقد ناخالصیهای احتمالی است، درنتیجه با استفاده از آن میتوان به هدف مورد نظر دست یافت.از طرفی جهت تقویت برخی از خواص فیزیکی قطعه تولیدی مانند مقاومت مکانیکی و مقاومت خمشی احتیاج به الیاف میباشد که انواع زیادی از الیاف موجود را میتوان استفاده کرد ولی با توجه به آزمایش های صورت گرفته مناسبترین آن خمیر کاغذ جژئأژ - است ]٤.[
روش آزمایش و آنالیز محصول
ابتدا مقدار الیاف مورد نظر که حدود ١٠% میباشد با ١٦٠% وزنی آب مخلوط میشوند، سپس پودر میکروسیلیس به مقدار ٤٠% وزنی به این دوغاب اضافه شده و ٧٠% آب باقیمانده بهمراه ٢٥% آهک و در نهایت ٢٥% سیمان به مخلوط اضافه شده و کاملاﹰ بهم زده میشوند. پس از اختلاط دوغاب حاصل در یک قالب فلزی به ابعاد عع ١٠٠ ١٠٠ ١٠٠ریخته شده که به منظور سهولت در خروج قطعه، امکان باز شدن از وجوه کناری را دارا میباشد.پس از خشک شدن مخلوط به مدت ١٢ ساعت در دمای محیط، قطعه حاصله را از قالب خارج و دانسیته آن اندازه گیری گردید که مقدار آن صعَط؟٤/٠ بود. سپس قطعه به مدت ٨ ساعت در فشار ١٢ اتمسفر و دمای ه ١٨٥ درحضور بخار اشباع درون کههئه پصأA عمل آوری شد ]٥و ٣.[
مقاومت فشاری سرد قطعه - لاص؟غکطصح ؟غطلاکأطه 2ئپه - حدود لعطَ؟ف ١٥، مقاومت خمشی - سپ کأئأ2پق کطأصژأط - آن در حدود لعطَ؟ف ٦، دانسیته قطعهصعطَط؟ ٤/٠، حداکثر دمای کاری قطعه ٨٥٠-٩٠٠ درجه سانتی گراد و ضریب انتقال حرارت آن نیز در ٢٠٠، ٤٠٠، ٦٠٠ و ٨٠٠ درجه سانتی گراد به ترتیب برابر ١١/٠، ١٣/٠، ١٦/٠ و ١٧/٠ هپحعحطلاَئهطف محاسبه گردیدح دستگاه مقاومت فشاری سرد و مقاومت خمشی ساخت شرکت تک آزما بوده و حداکثر دمای کاری در کوره آزمایشگاهی ه ١٢٠٠ساخت شرکت آتبین محاسبه گردید.منحنی تغییرات مقاومت فشاری و مقاومت خمشی نمونه ساخته شده نسبت به زمان عمل آوری در شکلهای ١ و ٢، منحنی تغییرات مقاومت خمشی نسبت به درصد وزنی الیاف در شکل ٣ و منحنی تغییرات میزان آب مصرفی نسبت به مقدار الیاف در شکل ٤ نشان داده شده است..
بحث و نتیجه گیری
مهمترین خصلت عایقهای کلسیم سیلیکات پایین بودن ضریب انتقال حرارت به خاطر دانسیته پایین و تخلخل موجود در این گونه عایق ها میباشد.
١- هر چه میزان تخلخل بیشتر باشد، دانسیته کمتر و در نتیجه مقاومت فشاری سرد و مقاومت خمشی هم کاهش مییابد.
٢- وجود سیمان در مواد اولیه مصرفی باعث افزایش گیرایش قطعه قبل از اتوکلاو کردن میشود.
٣- افزایش زمان اتوکلاو در فشار ١٢ اتمسفر تا ٨ ساعت باعث افزایش مقاومت فشاری و خمشی میگردد ولی زمان بیشتر از ٨ ساعت تأثیری روی آن ها ندارد.
٤- استفاده از الیاف به منظور تقویت مقاومت فشاری و خمشی برای دانسیتههای پایینتر از صعطَط؟ ٥/٠ضروری به نظر میرسد. ش
