陶瓷泡沫 - rcfs的替代品

主题涵盖

背景

耐火陶瓷纤维

性质制造RCFS理想的工程材料欧洲杯足球竞彩

与RCF相关的问题

rcfs的替代品

陶瓷泡沫

制造Hi-Por陶瓷泡沫

陶瓷泡沫中的结构

形式

应用程序

实验室炉子

窑具

核工业

背景

难敏陶瓷纤维(RCF)的分类为11类致癌物质和欧盟严格危害分析的迫在眉睫的危险分析作为研究中的绝缘,工业炉和烤箱的绝缘将为这种设备的供应商和用户带来问题。2020欧洲杯下注官网许多欧洲国家(包括德国和荷兰)已经推出了新的法规。

发现合适的替代绝缘材料已经证明困难 - 直到最近,它认为传统的耐火砖,这些耐火砖欧洲杯足球竞彩在耐热抗冲击性和绝缘性能方面较低,是唯一可能的替代方案。然而,解决方案是出现的 - 其中,一种称为Hi-POR的高度多孔铸造工程陶瓷材料。

耐火陶瓷纤维

自20世纪50年代初以来,rcf一直被用于工业和研究窑炉的高温隔热衬里。它们是属于人造玻璃纤维(MMVF)组的无定形硅酸盐,该组还包括矿物羊毛和玻璃纤维。

RCF是理想的工程材料欧洲杯足球竞彩

RCFS - 低热质量,高耐热性和高热抗冲击性的非常理想的性能导致其工业用途的显着增加,特别是在禁止石棉产品后。

与RCF相关的问题

然而,始终有担心从RCF产生的空中粉尘的人类健康风险。在美国启动了几项研究,以研究在制造,处理和随后在制造期间接触RCF灰尘的影响。

由于累计证据,MMVFS的指令在欧盟官方官方刊中公布。1997年11月,欧洲联盟的成员投票赞成这些材料,包括危险产品,作为11类分类 - 应该被视为潜在致癌物质的危险产品。欧洲杯足球竞彩虽然该指令没有提及使用RCF在工业环境中使用的任何互补性,但现在必须将这种分类纳入欧盟成员的立法,并且应该在1998年完成。尽管存在不确定性,但越来越多的证据表明了在不久的将来,总禁止使用RCFS作为高温绝缘。

rcfs的替代品

RCFS的替代方案现在正在以可行的数量生产。高纯度二氧化硅,堇青石,羟基钛矿,磷酸锆,碳化硅,莫来石氧化锆和硅酸锂,以及高纯度氧化铝是已经尝试和测试的。玻璃体纤维的制造商正在努力寻找解决方案,现在有一些纤维产品,但表格和价格不能在许多应用中使用。

陶瓷泡沫

另一种替代方案是Hi-POR陶瓷泡沫,其100%无纤维,不会发出使用的灰尘或蒸气,可以作为板,机械手杖或许多设计提供,图1,密度可控在10到40%之间。理论。它具有高强度重量比,可以加工,并且在发货前预先烧制,使用少或没有使用。

图1。由Hi-Por制造的物品的例子。

制造Hi-Por陶瓷泡沫

Hi - Por的制造过程依赖于有机粘结剂的凝胶作用来稳定泡沫结构。它不应该与由聚氨酯骨架制成的网状泡沫相混淆。该工艺的主要组成部分是陶瓷粉、有机粘合剂、分散剂、发泡剂和水。该有机粘结剂溶液提供了一种液体介质,它发生反应形成一种强的、交联的聚合物水凝胶。这个反应将陶瓷粉和水都困在了泡沫结构中。简化的制造过程流程图如图2所示。

图2。高纯度的制造步骤。

str.在陶瓷泡沫中的uctures

在泡沫中有四种明显不同的结构 - 细胞或气泡,支柱,窗户和颗粒微结构。可以在图3中的左侧图像中看到许多细胞。由于将气相引入陶瓷悬浮液中,形成这些细胞。在这些细胞接触的情况下,电池的趋势改变形状以最大化填充密度和浆料从朝向支柱的接触点排出。在图3中的右上方图像中可以看到支柱。这些支柱是泡沫结构的构建块。在每个细胞之间的接触点处,存在薄膜。在胶凝和粘合剂烧坏期间,此薄膜被移除以离开电池窗。这些是连接每个单元的连接孔,并且可以在图3中的左侧图像清楚地看到。根据包括引入的气体量的各种因素,可以在尺寸操纵这些单元窗口。最终结构包括细胞壁和支柱。可以烧结颗粒状陶瓷粉末以产生连接的高度多孔微观结构或几乎全致密的微结构。典型的致密氧化铝微结构示于图3中的底部臀部上。

图3。陶瓷泡沫的微观结构。

到目前为止,陶瓷泡沫已经在不同的材料中生产,具有不同的细胞大小、密度和互连程度。欧洲杯足球竞彩泡沫的密度通常在理论密度的10%到40%之间,孔隙尺寸在100µm到1 mm之间。大多数开发工作都是在细粒度的基础上进行的α- 在继续替代材料之前,alumina。欧洲杯足球竞彩

少数典型的微观结构如图4所示。泡沫的细胞倾向于以密度改变几何形状 - 密度越高,细胞出现的球形越多,直到它们变为隔离。随着密度降低,细胞变得更加互连并开始接受支柱的复杂几何形状。这种类型的结构可以描述为一系列普通五角形十二锭。

图4。泡沫结构作为密度的函数。1.2G.cm-3,中间0.57g.cm.-3和底部0.29g.cm.-3

形式

可以生产各种陶瓷泡沫材料,以满足设计要求,欧洲杯足球竞彩最有效地满足设计要求,在温度,热冲击,低热质量,良好的导热性,强度,形状或成本方面。对于一次性应用,可以以与纤维板的方式加工或切割成形,或者以与纤维板相同的方式进行加工,但欧洲杯足球竞彩不会在切割或加热后产生灰尘。对于较大的生产运行,任何材料都可以浇铸至复杂的几何形状,具有优异的定义和工程公欧洲杯足球竞彩差。多种材料选择也允许被考虑收缩,尽管这仅在很小程度上发生。

应用程序

实验室炉子

Hi - Por已经在实验室炉生产中使用,正在生产的设备可以在15分钟或更短的时间内从室温加热到1600°C,没有热冲击或任何其他降解。

窑具

高保窑家具重量轻,所以在装载窑炉时,工作人员不太可能超过健康和安全重量限制。家具的低热质量可以减少燃烧时所需的功率。

核工业

泡沫陶瓷在核工业中也有应用——传统的隔热材料会被核辐射降解,但Hi - Por克服了这些问题。欧洲杯足球竞彩

主要作者:赫尔伯里冬天

资料来源:材料世欧洲杯足球竞彩界,卷。7号。5,pp。1999年5月273-74

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引用

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  • 美国心理学协会

    TMS Europe Ltd.(2013年6月11日)。陶瓷泡沫- rcf的替代品。AZoM。于2021年9月12日从//www.wireless-io.com/article.aspx?ArticleID=911检索。

  • MLA.

    TMS Europe Ltd.“陶瓷泡沫 - rcfs的替代品”。AZoM。9月2021年9月12日。

  • 芝加哥

    TMS Europe Ltd.“陶瓷泡沫 - rcfs的替代品”。AZoM。//www.wireless-io.com/article.aspx?articled=911。(访问了2021年9月12日)。

  • 哈佛

    TMS Europe Ltd. 2013。陶瓷泡沫 - rcfs的替代品。Azom,浏览了2021年9月12日,//www.wireless-io.com/article.aspx?articled=911。

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