Undanfarin tvö ár, knúin áfram af tækniframförum í notkun varmavarnarefna fyrir nýjar orkurafhlöður, hafa viðskiptavinir í auknum mæli krafist aukinnar varmaeinangrunar ásamt keramiklíkri mótstöðu gegn eldi — sem er lykileiginleiki til að standast eldáhrif.
Til dæmis krefjast sumar notkunarmöguleikar þess að framhlið logaeyðing sé 1200°C á meðan bakhlið hitastigsins sé haldið undir 300°C. Í geimferðaefnum krefst asetýlenlogaeyðing að framhlið við 3000°C þess að bakhlið hitastigið sé undir 150°C. Sérstaklega krefjandi er aukin krafa um þjöppunargetu í keramikhúðuðu sílikoni, sem krefst bæði lágs þjöppunarþols og framúrskarandi einangrunar við hátt hitastig. Þessi efni samanlagt skapa nýjar kröfur um einangrun fyrir keramikhúðunartækni.
Sérstakar kröfur um afköst (eingöngu til viðmiðunar):
Hitið sýnið á hitunarpalli eins og sýnt er hér að neðan. Haldið heitu yfirborðinu við 600 ± 25 °C í 10 mínútur. Beitið 0,8 ± 0,05 MPa álagi við prófunarhitastigið og gætið þess að hitastig bakflötsins haldist undir 200 °C.
Í dag tökum við saman þessi atriði til viðmiðunar.
1. Tilbúið kalsíumsílíkat – Hvítt fylliefni til varmaeinangrunar
Tilbúið kalsíumsílikat er til í tveimur myndum: með porous/kúlulaga byggingu og með keramikþráðalíkri trefjabyggingu. Þrátt fyrir mun á samsetningu og formgerð þjóna bæði sem framúrskarandi hitaþolin einangrunarefni í hvítum fylliefnum.
Tilbúinn kalsíumsílíkattrefjar eru umhverfisvænir ogöruggt einangrunarefnimeð háhitaþol allt að 1200-1260°C. Sérstaklega unnið tilbúið kalsíumsílikat trefjaduft getur þjónað sem trefjastyrkt efni fyrir háhitaeinangrun.
Tilbúið porous eða kúlulaga kalsíumsílikat einkennist hins vegar af mikilli hvítleika, auðveldri íblöndun, ríkulegri nanóporous uppbyggingu, afar háum olíuupptökugildum (allt að 400 eða hærra) og lausu við gjallkúlur eða stórar agnir. Það hefur sannað notkun sína í háhitaþolinni einangrun og eldföstum plötum, sem sýnir fram á hagkvæmni þess að fella það inn í keramikhúðað ablationþolið efni til að veita háhitaeinangrun.
Önnur notkunarsvið eru meðal annars: fljótandi aukefni í duftformi, einangrandi dufthúðun sem þolir háan hita, ilmvatnsbindandi efni, lekavarnarefni, núningsefni fyrir bremsuklossa, lágþrýstingskísongúmmí og sjálfniðurbrotnandi kísillolía, pappírsfylliefni o.s.frv.
2. Lagskipt porous magnesíum ál silíkat– Einangrun og háhitaþol
Þetta kísilsteinefni þarfnast háhitabrennslu með eldföstum styrk allt að 1200°C. Það er aðallega samsett úr magnesíum-ál kísilati og hefur ríka lagskipta porous uppbyggingu sem býður upp á mikinn bindistyrk, framúrskarandi vatnsþol, langan eldföstan endingartíma og mikla hagkvæmni.
Helstu hlutverk þess eru meðal annars háhitaeinangrun, minnkun eðlisþyngdar, aukin eldföstleiki og bætt viðnám gegn eyðingu og varmaeinangrun fyrir kolefnislag og hlífar. Notkun þess felur í sér keramikhúðað einangrunarefni, úrvals eldvarnarefni, eldföst einangrunarefni og eyðingarþolin varmaeinangrunarefni.
3. Örkúlur úr keramik – Háhitaþol, einangrun, þjöppunarstyrkur
Holar glerörkúlur eru án efa frábær einangrunarefni, en hitaþol þeirra er ófullnægjandi. Mýkingarmark þeirra er almennt á bilinu 650-800°C, með bræðslumark við 1200-1300°C. Þetta takmarkar notkun þeirra við lághita einangrunartilvik. Við hærri hitastig eins og keramikmyndun og mótstöðu gegn ablation verða þær óvirkar.
Holar keramik örkúlur okkar leysa þetta vandamál. Þær eru aðallega úr álsílíkati og bjóða upp á háan hitaþol, framúrskarandi einangrun, mikla eldföstleika og yfirburða brotþol. Notkun þeirra felur í sér aukefni í sílikon keramik, eldföst einangrunarefni, aukefni í lífrænum plastefnum sem þola háan hita og aukefni í gúmmíi sem þola háan hita. Lykilgeirar eru flug- og geimferðir, djúpsjávarleit, samsett efni, húðun, eldföst einangrun, olíuiðnaður og einangrunarefni.
Þetta er hitaþolnara holt kúlulaga örduft sem er afar auðvelt að blanda saman (ólíkt holum glerörkúlum, sem þarfnast fordreifingar eða breytinga til að bæta rétt við) og sýnir framúrskarandi sprunguþol. Sérkenni þess er að það er yfirborðsopið efni sem flýtur ekki á vatni, sem gerir það tiltölulega auðvelt að þykkna og setjast til botns.
Að auki er stuttlega minnst áloftgelduft—tilbúið einangrunarefni úr porous kísil. Loftgel er almennt viðurkennt sem framúrskarandi varmaeinangrunarefni og er fáanlegt í vatnsfælnum/vatnssæknum útgáfum. Þetta gerir kleift að velja viðeigandi meðferðaraðferðir byggðar á plastefnisundirlagi, takast á við áskoranir loftgeldufts varðandi afar létt dreifingu og bæta dreifanleika þess. Vatnsbundin loftgelpasta er einnig fáanleg til þægilegrar innsetningar í vatnskennd kerfi.
Einstök gegndræp einangrunareiginleikar loftgelsdufts gera það kleift að nota það í: – Aukefni í gúmmíi og plasti – Einangrunarefni fyrir nýjar rafhlöður – Einangrunarhúðun bygginga – Einangrunartrefjar í textíl – Einangrunarplötur bygginga – Eldvarnar einangrunarhúðun – Einangrunarlím.
Birtingartími: 22. september 2025
