Презентация "Производство теплоизоляционных материалов" по физике – проект, доклад

1. Производство теплоизоляционных материалов

1. Теплоизоляционные огнеупоры – огнеупоры с высокой пористостью, малой кажущейся плотностью и низкой теплопроводностью. Теплопроводность зависит не только от количества пор, но и от из размера, максимальный размер пор должен быть не более 1 мм. Самую низкую теплопроводность имеют огнеупоры с размером пор менее 0,1 мм.

В соответствии с ГОСТ 5040 Изделия огнеупорные и высокоогнеупорные легковесные По температуре применения условно подразделяют на три группы: низкотемпературные (900), среднетемпературные (900-1200), высокотемпературные (1200). Для низкотемпературной используются диатомитовые, асбестовые и вермикулитовые изделия. Для высокотемпературной изоляции используются следующие марки:

Нормальные и отличные от нормальных условия, влияющие на теплопроводность. Для теплоизолятора характерны 2 особенности: Температура длительного применения, Аккумулирующая способность – способность брать на себя тепло при нагревании и отдавать при охлаждении. Классификация формованных легковесов по зарубежному стандарту: Группа 75 – классификационная температура -750 – плотность 0,4 кг/м3, Группа 125 – 1250 – 0,75, группа .160 –температура 1600 – плотность -1,15 Способы достижения пористой структуры: Введение пористого заполнителя -50-55% при прессовании и 60-65 – при вибрации. Применение полых микросфер – до 90%, - вспучивание в процессе т/о, - введение в массу и последующим удалением добавок (выгорание, выжигание) – пористость до 65%, вовлечение в расплав или в суспензию воздуха и закрепление образующихся пузырьков. (канифольное масло, органические соединения алюминия). Свойства пены зависят от природы пенообразователя, его концентрации, температуры, длительности и интенсивности перемешивания. Для стабилизации пены используют столярный клей, желатин, гипс, способствующие загустеванию массы и ускорению температуры сушки. образование в суспензии пузырьков газа в результате хим.реакции вводимых добавок (пеношлакостекло, пеношлакоситаллов в расплавах или газообразователями в растворах могут быть кокс, алюминиевая пудра в сочетании с кислотой, карбонаты). В качестве стабилизатора используют гипс.

2. Производство алюмосиликатных легковесных огнеупоров Опилки-25-30%, лигнин, антрацит и коксик, шамот фракции 3-0 мм 15-25%, глина -30-40%, влажность масс 25-35%. Плотность 1,0-1,3 антрацит, опилки, С применением лигнина – 0,8-1,0, Целлюлоза, бумага, высокопористые заполнители – 0,4 г/см3. Изделия класса ШЛ-0,4 изготавливают с применением перлита (оксид кремния 70-75%, оксид алюминия 11-15%). При Т 760-1260 перлит вспучивается, увеличивается в объеме в 3-15 раз. Огнеупорность перлита – 1400. Операции при изготовлении: Подготовка шликера (молотая глина, шамот, вода) Добавляют воздухововлекающие добавки и стабилизаторы пены Перемешивание шликера, Подача перлитового песка, перемешивание -50% влага. - заливка в форму Сушка, 110, 45 ч, Обжиг 1260-1270, 30 ч. Шлифование Состав: глина-45, шамот 42, перлит 13 – воздушная усадка – 12-14%, общая 40-42%.

3. Динасовые легковесные огнеупоры Сырье –диатомит (оксид кремния 74-88%). Добавки: опилки, пенообразователи (канифоль). Диатомит и опилки измельчают до фракции 5-0 мм. Смесь подготавливают в несколько этапов: измельченный диатомит 33-34 , опилки -3% и воду, перемешивают. В другом смесителе добавляют куски канифольного масла в горячий раствор воды, перемешивают, получают канифольный клей. Параллельно получают канифольное мыло – смесь канифоли едкого натра. Оба раствора смешивают, разбавляют водой и добавляют в диатомитовый шликер. Формование изделий путем заливки пенодиатомитовой массы в металлические формы, изделия сушат при 110 - 48 ч, далее обжигают в туннельной печи при Т 800-850 -25 ч. Механическим способом придают нужные размеры. Упаковывают в термоусадочную пленку. Пенодиатомитовые изделия имеют теплопроводность в 1,6 раза меньше, чем шамотные, при примерно одинаковых других характеристиках до температуры их эксплуатации 900. 4. Корундовые (на основе тех.глинозема) легковесы изготавливают 2 способами: методом выгорающих добавок с использованием в качестве порообразователя пенополистирол, способ укладки массы – вибролитье. Пористость – 80%. Второй способ – выгорающие добавки – получаемая пористость до 60%. Сушка – 10 ч, обжиг 1450-1500 – усадка 50%. 5. Полые микросферы – порошки, состоящие из тонкостенных замкнутых газонаполненых оболочек толщиной несколько микрон.

Используются в изготовлении фильтров, теплоиз. Материалов. 2 способа сфероидизации: Сфероизидация вещества находящегося в расплаве. Расплав распыляют с помощью вращающегося барабана или струи воды или газа. и в твердом состоянии. Вещество плавят с применением низкотемпературной плазмы, распыление плазменной струей. Оба метода обеспечивают получение капель и их затвердевание. Размер сфер – до 500 мкм, и толщиной 2-4 мкм. Микросферы из оксида алюминия – плавление глинозема в луговых печах. Струю расплавленного глинозема раздувают смесью водяного пара и сжатого воздуха. Введение в расплав глинозема смеси оксидов кремния и титана увеличивают выход сфер с 32 до 90%. Глиноземистые сферы используют в производстве огнеупоров с низкой усадкой при обжиге. Кажущаяся плотность сфер – 0,6-0,9г/см3, диаметр от 100 до 8000 мкм. Изделия полученные с использованием сфер имеют 1,1 г/см3, пористость 65-75%, теплопроводность - 0,54 Вт/мК. 6. Волокнистые материалы . Бывают: длинноволокнистые (непрерывные или прямолинейные -пучкии штапельные (изогнутые) -ковер. По кристаллическому состоянию на стекловолокнистые , кристалловолокнистые, микростеклокристаллические. Большой класс составляют материалы из волокон и матрицы называемые композитами. Используются как конструкционные материалы, высокотемпературные сверхтеплоизоляторы, полупроводящие волокна, оптические волокна. К волокнистым относятся асбест, шлаковата, стекловата, войлок, рулоны, каолиновая вата. Волокна алюмосиликатного состава глинозем-кремнезем -1260, с добавкой оксидов хрома -1400-1500.

Принципиальные отличия свойств плотных и легковесных изделий. Перечислите способы придания материалам пористой структуры. Дайте определение термину легковесные изделия. Дайте определение термину классификационная температура.

1. ВОПРОСЫ ДЛЯ САМОКОНТРОЛЯ