0912-1001763

88259793

جستجو

الیاف سرامیکی چیست؟

الیاف سرامیکی چیست؟

الیاف سرامیکی در واقع الیافی با قطر خوب و همچنین با دوام هستند. اصطلاح "الیاف سرامیکی" به همه الیاف غیر معدنی و غیر فلزی اشاره دارد. برخی از الیاف توسط ذوب شیشه، سیلیکات، الیاف کربن یا بور ساخته شده اند. اگرچه الیافی هم وجود دارند که از سرامیک های کاربردی ساخته شده اند.

الیاف سرامیکی چه ویژگی هایی دارند؟

الیاف سرامیکی از لحاظ ابعادی بسیار بزرگ بوده و سطح مقطع بسیار کمی دارند. به عنوان مثال، الیاف سرامیکی در دسترس و تجاری، قطر الیاف تقریباً 10 میکرومتر دارند. با توجه به ساختارشان، خواص الیاف از لحاظ ظاهری با مواد فله ای همان ماده تفاوت زیادی دارند.

از جمله ویژگی های این نوع از الیاف عبارتند از:

  • به طور خاص، الیاف از نوع سرامیکی از استحکام بسیار بالاتری برخوردارند و همچنین آسیب پذیری شیمیایی بیشتری دارند.
  • الیاف را می توان به صورت پارچه های فیبری و الیاف کوتاه یا بلند تولید کرد.
  • الیاف ریز عموماً به صورت ردیفی در یک پارچه فیبری قرار می گیرند که از 500 تا 10،000 رشته منفرد تشکیل شده است.
  • فشرده سازی، الیاف را انعطاف پذیر نگه می دارد.
  • پردازش و رسیدگی آن ها را به میزان قابل توجهی آسان می کند و باعث می شود که آن ها به شکل های مختلف فیبر دربیایند.

الیاف| الیاف سرامیکی|  الیاف شیشه|  کاربردهای الیاف سرامیکی| تولید الیاف سرامیکی

تولید الیاف سرامیکی :

در نیم قرن گذشته، پیشرفت قابل توجهی در پردازش و استفاده از الیاف سرامیکی با کارایی بالا رخ داده است. ترکیب این الیاف با قطر ریز (کمتر از 20 میکرومتر) از نظر تجاری بسیار مناسب است. به دلیل قطر خوب، این الیاف از مقاومت بسیار بالایی برخوردار هستند. آن ها ویژگی های سرامیکی خود از جمله قابلیت استفاده در دمای بالا، مقاومت در برابر خوردگی و دوام بالا را حفظ می کنند.

الیاف سرامیکی را می توان به الیاف غیر اکسید و اکسید دسته بندی کرد.الیاف سرامیکی استاندارد از مواد معدنی، در درجه اول اکسید آلومینیوم (Al2O3) و دی اکسید سیلیکون (SiO2) ساخته می شوند که در دمای بسیار بالا قرار می گیرند.

همین موضوع باعث می شود که الیاف از نوع سرامیکی از مقاومت بالایی برخوردار باشند. در شرایط عادی این نوع الیاف استاندارد می توانند حداکثر در دمای 126 درجه سانتی گراد ساخته می شوند. با افزودن مقادیر اندک از اکسید زیرکونیوم (ZrO2) دمای مورد نظر قابل افزایش خواهد بود.

خاصیت های الیاف سرامیکی :

  • الیاف از نوع سرامیکی برای کاربردهایی طراحی و ساخته شده است که در آن دمای ماتریس کامپوزیت / رزین می تواند به عنوان مثال تا 1000 درجه سانتی گراد در یک اکسید کننده پیش رود.
  • الیاف سرامیکی از الیاف پیش ساز یا یک سیم بسیار نازک هسته تنگستن ساخته شده است. موادی مانند بخارهای کاربید بورون و سیلیکون روی یک پیش ساز گرم قرمز قرار می گیرند که خیلی آهسته حرکت می کند.
  • برخی از این نوع الیاف مونوفیلمنت های با قطر بزرگ هستند.
  • الیاف سرامیکی خاصیت استحکام و دوام بالا را در کاربردهای تنشی و فشرده سازی نشان می دهند.
  • از آن جا که الیاف از نوع سرامیکی قطرهای زیادی دارند، نوارهای ایجاد شده از الیاف معمولاً فقط یک طرفه هستند.
  • الیاف سرامیکی به صورت ویژه با توجه به قابلیت رسیدن به شرایط تلفیق دمای بالا برای کامپوزیت های ماتریس تیتانیوم و سرامیک مناسب هستند.
  • فقط مقادیر محدودی از الیاف سرامیکی سالانه تولید می شوند اما تولید می تواند به سرعت گسترش یابد تا پاسخگوی نیازهای جدید باشد.
  • الیاف از نوع سرامیکی برای کاربردهای مختلف از جمله کاشی های سرامیکی تقویتی پیش ساخته، با استفاده از اتوکلاو به صورت ضربدری تراش داده می شوند.

کاربردهای الیاف سرامیکی چیست؟

استفاده از الیاف سرامیکی در کاربردهای کامپوزیت از دهه های گذشته مورد توجه قرار گرفته است. به طور خاص، الیاف سرامیکی پیوسته یا رشته ای به دلیل تحمل حرارتی بالا و مقاومت در برابر خوردگی، در موقعیت های با درجه حرارت بالا به جای فلزات کاربرد دارند.

الیاف سرامیکی بسته به موارد استفاده ممکن است به اشکال مختلفی از جمله پتو، نمدی، الیاف فله، چدن، کاغذ و پارچه تولید شوند. وجود الیاف سرامیکی به طور قابل توجهی خصوصیات فیزیکی و مکانیکی CMC را بهبود می بخشد.

الیاف| الیاف سرامیکی|  الیاف شیشه|  کاربردهای الیاف سرامیکی| کاربردهای الیاف سرامیکی

همچنین از طریق ترک خوردگی ماتریس که منجر به افزایش تحمل کامپوزیت در برابر خرابی می شود، وحدت کامپوزیت ها را برآورده می کند. از دیدگاه اجرای صنعتی، از کامپوزیت های تقویت شده با فیبر یا الیاف سرامیکی در بسیاری از محصولات تجاری مختلف مانند قطعات موتور هواپیما (احتراق توربین و کمپرسور)، عناصر توربین اتومبیل و گازی، موشک های هوافضا، مبدل های حرارتی و ... استفاده می شود.

با توجه به نیاز مکانیکی، فیزیکی یا حرارتی، انواع اکسید، غیر اکسید و یا انواع دیگر رشته ها و الیاف سرامیکی در بسیاری موارد کاربردهایی پیدا می کنند. الیاف سرامیکی نسوز بیشتر برای عایق حرارتی در دماهای بالا و ساخت کامپوزیت های خاص استفاده می شوند. این الیاف بسیار گران قیمت هستند، زیرا تنها مقدار کمی تولید می شود و از آن ها در زمینه های خاصی مانند هوافضا استفاده می شود.

استفاده از الیاف سرامیکی در CMS :

  • اکثر CMC ها با الیاف سرامیکی دوتایی تقویت می شوند.
  • فیبرهای بکسل معمولاً از 500 تا 1000 رشته سرامیکی تشکیل شده است که قطر آن ها بین 10 تا 15 میکرومتر (40/0 تا 0/59 میلی لیتر) است.
  • این فیبرهای بکسل قابل انعطاف برای کار کردن بسیار مناسب هستند.
  • الیاف سرامیکی نسوز بیشتر برای عایق حرارتی در دماهای بالا و ساخت کامپوزیت های خاص استفاده می شوند.
  • الیاف سرامیکی بسیار گران قیمت هستند، زیرا تنها مقدار کمی تولید می شود و از آن ها در زمینه های خاصی مانند هوافضا استفاده می شود.
  • این الیاف را می توان به صورت پارچه تولید کرده و برای ساخت کامپوزیت های پیچیده استفاده کرد.
  • از الیاف مونوفیلمنت نیز برای تقویت کامپوزیت های سرامیکی استفاده شده است اما آن ها معایب زیادی دارند.
  • مونو فیلامنت ها (به خصوص الیاف تک کریستالی) گران هستند و انعطاف پذیری بسیار محدودی دارند که می تواند ساخت کامپوزیت های پیچیده شکل را دشوار کند.
  • بنابراین، در این فصل بر روی الیاف از نوع سرامیکی چند فیله با قطر کوچک، تمرکز شده است.

مزایای الیاف سرامیکی

  • الیاف سرامیکی بیشتر به عنوان الیاف نسوز در مصارف با دمای 1000 درجه سانتی گراد مورد استفاده قرار می گیرند و با ساختار پلی کریستالی مشخص می شوند.
  • الیاف از نوع سرامیکی با توجه به شکل و ضخامت خود عمل می کنند. هرچه نازک تر باشند، انعطاف پذیرتر هستند.
  • از این الیاف برای ساخت لوازم نسوز سبک و نرم مورد استفاده قرار می گیرند (الیاف ضخیم تر به دلیل نفوذپذیری کمتر برای استفاده در صنایع مرتبط با بدن انسان مناسب تر هستند).
  • هنگامی که الیاف قطر بیش از 1 میلی متر دارند، طبق سیستم نساجی می توان آن ها را به عنوان الیاف قابل تغییر در نظر گرفت.
  • الیاف نسوز دارای واکنش شیمیایی کم هستند.
  • بهترین خصوصیت آن ها مقاومت در برابر اکسیداسیون در دماهای بالا و عدم تحرک آن ها در برابر خوردگی در کامپوزیت هایی با ماتریس فلزی است.
  • این الیاف به عنوان تقویت کننده برای ماتریس های سرامیکی در ساخت کامپوزیت های ماتریس سرامیکی برای کاربردهای درجه حرارت بالا است.
  • بهبود مقاومت در برابر شکست و مقاومت در برابر خزش به دلیل ترکیب فیبرهای سرامیکی در کامپوزیت های ماتریس سرامیکی.

استفاده از الیاف سرامیکی در فیبر شیشه نوری

کاربرد مهم دیگر الیاف سرامیکی در زمینه الیاف شیشه نوری بوده است.

به طور خاص، در دهه نوزده میلادی تقاضای الیاف شیشه نوری به دلیل پیشرفت در صنعت ارتباطات از راه دور و در دسترس بودن اینترنت به طرز چشمگیری افزایش یافت.

کابل های فایبرگلاس نوری محصولات ساختاری پیچیده ای هستند. این مواد ممکن است حاوی قطعات فلزی و کامپوزیتی برای تقویت درزگیرنده های آب، آپشن های پلاستیکی و غیره باشند.

الیاف| الیاف سرامیکی|  الیاف شیشه|  کاربردهای الیاف سرامیکی|مزایای الیاف سرامیکی

اگر چنین کابل هایی در آب استفاده می شوند، خوردگی قطعات فلزی منجر به تولید هیدروژن می شود.

اگر این هیدروژن درون کابل به دام بیفتد، می تواند باعث ضعیف شدن بیشتر سیگنال نوری از طریق فیبر شیشه نوری شود.

در مورد الیاف نوری، هنگامی که ذرات گرد و غبار و سایر ذرات به سطح فیبر سیلیس چسبیده باشند، ممکن است در طول پردازش اشکالاتی ایجاد شود.

علاوه بر این، تقاضای فزاینده ای برای فیبر شیشه نوری با پهنای باند وسیع و یک نوع مقاومت در برابر خستگی استاتیک وجود دارد.

تخریب آهسته مقاومت می تواند به دلیل خستگی استاتیک اتفاق بیفتد و در نهایت باعث شکستگی فیبر شیشه نوری شود.

استفاده از الیاف سرامیکی به دلیل عایق بودن در برابر گرما می تواند نقطه ضعف های فیبرهای شیشه ای را بپوشاند.

الیاف سرامیکی و مواد شکننده

بسیاری از مواد شکننده مانند پلیمرهای گرمازا و شیشه های معدنی مبتنی بر سیلیس، برخی از نشانگرهای برجسته را بر روی سطح شکستگی خود نشان می دهند.

به طور معمول، سطح شکستگی یک فیبر شیشه ای چهار ناحیه مجزا را نشان می دهد.

این مناطق عبارتند از: یک منطقه آینه صاف، یک منطقه مه آلود از پشته های شعاعی کوچک، یک منطقه قلقلکی متشکل از پشته های بزرگ و سرانجام بخش گسترده ای از الیاف سرامیکی بافته شده و انعطاف پذیر طولانی است که توسط فرآیند چرخش ساخته شده و محصولی قوی، سبک و با دوام است.

این ماده برای کاربردهایی با درجه حرارت از 1000 درجه فارنهایت تا 2600 درجه فارنهایت قابل استفاده است.

پتوی سرامیکی دارای مقاومت کششی بالا و همچنین دوام و ماندگاری بیشتر است.

الیاف از نوع سرامیکی فاقد هیچ گونه تغییراتی نبوده و کاملاً معدنی هستند.

ویژگی های اساسی الیاف سرامیکی

در صنایع مختلف سعی می شود تا از الیافی استفاده شود که هم از نظر هزینه و هم از نظر کیفیت در سطح قابل قبولی باشند.

در این بین الیاف سرامیکی با مزایایی که دارد باعث می شود تا به یک الیاف مناسب و مقرون به صرفه مبدل شود. این الیاف دارای ویژگی های زیر است:

  • رسانایی حرارتی کم
  • ذخیره سازی کم حرارت
  • استحکام کششی بالا
  • مقاومت در برابر شوک حرارتی
  • جذب صدا
  • نصب آسان
  • فاقد باند است
  • فاقد آزبست است.
  • عدم استفاده از زمان خشک کردن.

الیاف| الیاف سرامیکی|  الیاف شیشه|  کاربردهای الیاف سرامیکی| صنایع و برنامه های استفاده از الیاف سرامیکی

صنایع و برنامه های استفاده از الیاف سرامیکی

پالایش و پتروشیمی

  • کوره های اصلاح کننده و پیرولیز
  • مهر و موم های لوله، واشر و اتصالات انبساط
  • لوله های دما، مجرای و عایق توربین
  • آستر بخاری نفت خام

صنعت فولاد

  • کوره های عملیات حرارتی و بازپخت
  • مهر و موم درب کوره
  • خیساندن گفتگوها و مهرهای گودال
  • تعمیرات کوره داغ

مصارف دیگر

  • عایق کاری و خشک کن های تجاری
  • روکش بیش از حد نسوز موجود
  • کوره های تسکین دهنده استرس
  • عایق تاج کوره شیشه ای
  • حفاظت در مقابل آتش

صنعت سرامیک

  • عایق کاری اتومبیل کیلن و مهر و موم

آشنایی با شرکت مشاور مقاوم سازی

امروزه شرکت مشاور مقاوم سازی به انواع پروژه‌ها کمک می‌کند تا بتوانند برای رسیدن به اهداف خود به بهترین شکل ممکن عمل کنند. این شرکت تمام راهنمایی‌های لازم را در اختیار می‌گذارد، کمک شرکت مشاور مقاوم سازی در زمینه تخصص، تجربه و علم باعث می‌شود که پروژه‌های مختلف فنی و عمرانی با موفقیت و بهتر انجام شوند.

خدمات شرکت مقاوم سازی

  • مقاوم سازی ساختمان و بناهای قدیمی و جدید با اف ار پی
  • مقاوم سازی با ژاکت‌های پیشرفته
  • آرماتور
  • ترمیم و ساخت مجدد بتن
  • وصله آرماتور ساختمان‌ها
  • طراحی و بررسی همه جوانبی که در معرض احتمالی خطر قرار می‌گیرند
  • به کارگیری درست از افزونه
  • و...

این موارد از مهم‌ترین خدمات شرکت مقاوم سازی خواهد بود که با توجه به بروزترین امکانات و محصولات توانسته‌اند تا به امروز بهترین عملکرد را از خود به جای بگذارند و احتمال خرابی و آسیب‌ها را به حداقل برسانند. برای مقاوم سازی نیاز به ابزار و وسیله‌های مرتبط است که شرکت‌ها بر اساس خدمات ویژه‌ای که دارند شرایطی را مهیا و فراهم می‌کنند تا محصولات وارداتی مورد نظر توسط شرکت مقاوم سازی تهیه و عرضه شود. لازم است بدانید که این شرکت‌های مقاومتی با مشاوره و بررسی همه امور به طور گسترده بهترین خدمات مشاوره ای خود را به اشتراک می‌گذارند تا مقاوم سازی در بالاترین سطح خود توسط شرکت مشاور مقاوم سازی انجام شود.

انصراف از نظر
فیلترها
Sort
display