فرآورده های نسوز چیست و به چه موادی گفته می‌شود؟

فرآورده های نسوز چیست؟

دنیای امروز دائما در حال تغییر و توسعه است و دانش و فناوری با سرعت فزاینده ای در مسیر پیشرفت و تکامل حرکت می کند. صنعت نسوزها و فرآورده های نسوز به عنوان یک صنعت هسته ای برای بسیاری از صنایع مهم و استراتژیک از جمله آهن، فولاد، سیمان، نفت و پتروشیمی، کوره سازی و غیره از اهمیت و تاثیر ویژه ای در برنامه های توسعه برخوردار است. البته بسیاری از دانشمندان و مهندسان فرآورده های نسوز را به عنوان دیرگداز می شناسند. طبق تعریف کامل و کاربردی، فرآورده های نسوز عمدتاً مواد غیرفلزی هستند که می توانند در دماهای بالا پایدار بوده و مقاومت خود را به خوبی حفظ کنند. اگرچه پایداری دیرگدازها در دماهای بالا یک عامل بسیار مهم و تعیین کننده تلقی می شود. با این حال، انتظار می رود فرآورده های نسوز در برابر سایر عوامل خارجی (که گاهی اوقات در شرایط عملی رخ می دهد) مقاوم باشند. این عوامل مخرب خارجی عبارتند از: کشش و سایش فراوان ، ضربه ، شوک های حرارتی و الکتریکی ، حمله مواد شیمیایی ، اسیدی و بازی ، بار مکانیکی و استاتیکی بالا و غیره . به همین دلیل امروزه خانواده دیرگدازها گسترش یافته و شاهد طیف وسیعی از نسوزها هستیم که ویژگی های هر کدام متفاوت است.

خوشبختانه در دهه های اخیر پیشرفت های نسبتاً خوب و قابل قبولی در تولید نسوزها از نظر کمی و کیفی حاصل شده است که همچنان ادامه دارد. تقاضای روزانه مشتریان منجر به افزایش تقاضای تولید شده و این مشکل بر مواد اولیه نسوز تاثیر گذاشته و باعث رونق بازار نسوزهای با خلوص بالا شده است. با توجه به اینکه اکثر این محصولات به ویژه نسوزهای مصنوعی از بازار خارجی تامین می شود. هدف از این مقاله ارائه اطلاعاتی برای درک ماهیت و خواص آنها است.

کاربردهای فرآورده های نسوز

دمای بالا در سیستم های استاندارد مختلف در سراسر جهان بر اساس نقطه ذوب آهن تعریف می شود. بنابراین دیرگدازها باید بتوانند خواص فیزیکی و شیمیایی مورد نظر را در دماهای بالا و شرایط محیطی عملی حفظ کنند. اگرچه استحکام و حفظ پایداری عامل مهم و تعیین کننده ای در شناسایی و طبقه بندی محصولات دیرگداز است، اما همچنان انتظار می رود این محصولات در برابر عوامل مخربی مانند: ضربه، شوک حرارتی و الکتریکی، بار مکانیکی ناشی از مایعات، تنش، سایش و غیره مقاوم باشند. به همین دلیل است که امروزه تولید این محصولات به یک صنعت مجزا تبدیل شده و شاهد دسته بندی های مختلفی از این خانواده هستیم. بیشتر دیرگدازها بر پایه ترکیبات کربنی هستند یا با کربن مخلوط می شوند. نسوزها کاربردهای زیادی دارند اما برای آشنایی بیشتر با برخی از این کاربردها آشنا می شویم.

یکی از مهمترین کاربردهای فرآورده های نسوز برای دستگاه های فرآیند حرارتی است. این وسایل عبارتند از: کوره ذوب، پخت و عملیات حرارتی و همچنین مخازن حمل مذاب و غیره. همچنین تولید انواع قطعات صنعتی مانند واشر نسوز، واشر اسپیرال و منهول از دیگر کاربردهای محصولات نسوز می باشد. اما بسیاری از کارشناسان مجرب در زمینه مواد و فرآورده های نسوز مهمترین کاربرد این مواد را عایق حرارتی ژنراتورها و رکوپراتور ها و همچنین راکتور های هسته ای می دانند. از مزایای عایق حرارتی می توان به جلوگیری از اتلاف انرژی، ایمن سازی محیط کار، کاهش دمای محیط بیوتکنولوژی در مراکز هسته ای (افزایش دما باعث بروز انواع حوادث و یا حتی ذوب هسته ای و در نهایت انفجار هسته های نیترونیوم و پلوتونیوم) اشاره کرد.

محصولات فرآورده های نسوز:

حال بیایید در مورد محصولات و دسته بندی فرآورده های نسوز موجود در بازار صحبت کنیم:

پکینگ نسوز:

از پکینگ نسوز برای آب بندی انواع پمپ ها و شفت ها و همچنین آب بندی و درز بندی انواع دیگ بخار و محصولات آزمایشگاهی و … استفاده می شود. ماده اصلی پکینگ نسوز، نخ و الیاف نسوز است که بسته به تحمل دما و شرایط محیطی که پکینگ نسوز باید تحت آن کار کند، به روغن ها و رزین های مختلف آغشته می شود. البته لازم به ذکر است که در برخی موارد این الیاف و نخ های نسوز به صورت خالص بافته می شوند. تحمل دمای پکینگ از 300 درجه سانتیگراد تا 1200 درجه سانتیگراد است. اما انواع دیگری از پکینگ نسوز وجود دارد که علاوه بر مقاومت در برابر حرارت; در برابر سایر عوامل مخرب خارجی مانند کشش و سایش مقاوم هستند. از مهمترین پکینگهای نسوز می توان به پکینگ فایبرگلاس و پکینگ تفلون اشاره کرد.

ورق نسوز:

ورق نسوز که در بازار به ورق های آب بندی، ورق های عایق و کاغذ نسوز نیز معروف هستند، در ضخامت های 0.25 تا 6 میلی متر و در موارد خاص تا 10 میلی متر موجود می باشند. از ورق های نسوز برای تولید انواع واشر و فلنج استفاده می شود. همچنین می توانید از ورق های نسوز برای بیشتر عایق های خود استفاده کنید. مقدار حرارتی که ورق های نسوز می توانند تحمل کنند. از 300 درجه تا 1000 درجه سانتیگراد متغیر است. از مهم ترین ورق های نسوز می توان به ورق های کلینگریت اشاره کرد.

پارچه نسوز:

این محصولات که به پارچه برزنت نسوز نیز معروف هستند، یکی از مهمترین عناصر و زیر شاخه های فرآورده های نسوز می باشند. از پارچه نسوز برای تولید انواع پوشاک و دستکش مقاوم در برابر آتش و همچنین تهیه و تولید انواع پرده های حرارتی و پوشش و عناصر محافظ، برای محافظت از کف در برابر حرارت، ساخت کامپوزیت و غیره استفاده می شود. مقاومت حرارتی پارچه های نسوز بسیار متنوع بوده و از 250 درجه سانتیگراد تا 1260 درجه سانتیگراد متغیر است. در اینجا لازم به ذکر است که پارچه های نسوز نه تنها برای تحمل گرما استفاده می شوند، بلکه بسیاری از این پارچه ها می توانند کشش و سایش را نیز تحمل کنند. از مهم ترین پارچه های نسوز می توان به پارچه نسوز سیلیکونی، پارچه نسوز فایبرگلاس و پارچه سرامیکی اشاره کرد.

نخ نسوز:

نخ نسوز در بازار با نام های طناب نسوز و الیاف نسوز نیز شناخته می شود و یکی از مهم ترین و پرکاربردترین زیرگروه های فرآورده های نسوز می باشد.

کاربردهای آن شامل موارد زیر است:

• متریال و ماده اصلی تشکیل دهنده پکینگ های پمپ
• ماده اصلی پارچه نسوز و برزنت
• برای دوخت لباس و دستکش نسوز استفاده می شود
• عایق مناسب برای المنت های نانومتری
• برای بسیاری از دستگاه های آب بندی استفاده می شود
• به عنوان ماده پایه برای ساخت مواد کامپوزیت استفاده می شود
• و…

مقاومت حرارتی نخ های نسوز از 300 درجه تا 1200 درجه سانتیگراد متغیر است. مهمترین کاربرد نخ های نسوز نه تنها مقاومت در برابر حرارت است بلکه امروزه نخ های نسوز برای مقاومت در برابر کشش و سایش و ساخت کامپوزیت و غیره استفاده می شود. از جمله مهم ترین نخ ها و الیاف نسوز می توان به نخ های فایبرگلاس نسوز، الیاف کربن و همچنین نخ نسوز فایبرسرامیک اشاره کرد.