Neodređeni Vatrostalni lijevak je vatrostalni materijal koji se obično koristi u industriji visokih temperatura. Ima jaku plastičnost i može se prilagoditi različitim okruženjima primjene. Ovaj materijal se uglavnom koristi u čeliku, staklu, cementu, petrokemiji i drugim poljima, te igra ulogu zaštitne obloge u visokotemperaturnoj opremi. Otpornost na toplinske udare jedno je od važnih svojstava ovog materijala, koje određuje može li održati strukturnu stabilnost pri ekstremnim temperaturnim fluktuacijama. Sljedeće će detaljno predstaviti glavne čimbenike koji utječu na otpornost na toplinske udare neograničenih vatrostalnih materijala.
1. Sastav materijala
Otpornost na toplinski udar Indefinite Refractory Cables uvelike ovisi o sastavu njegovih materijala. Uobičajene komponente uključuju vatrostalne agregate, veziva i aditive.
Vatrostalni agregati: Materijali poput boksita s visokim udjelom glinice i magnezija mogu povećati otpornost materijala na visoke temperature. Raspodjela veličine i oblik čestica agregata te koeficijent toplinskog širenja samog materijala utjecat će na otpornost na toplinski udar. Općenito govoreći, veća je vjerojatnost da će sitnozrnati agregati formirati gustu strukturu, čime se poboljšava otpornost na toplinski udar.
Vezivo: cement ili polimer s visokim postotkom glinice uobičajeno je vezivo. Vezivo igra ulogu povezivanja i strukturne potpore u vatrostalnim materijalima, ali različite vrste veziva imaju različite učinke na otpornost na toplinski udar. Bolja veziva mogu se učinkovito oduprijeti naprezanju toplinskog širenja kada se temperatura promijeni, čime se sprječava stvaranje pukotina.
Dodaci: Dodavanjem elemenata u tragovima kao što su prah silicijevog dioksida i glinice, gustoća i stabilnost materijala mogu se povećati. Ovi aditivi mogu pomoći smanjiti toplinski stres unutar materijala i smanjiti rizik od pucanja materijala pri promjeni temperature.
2. Koeficijent toplinskog širenja
Koeficijent toplinske ekspanzije materijala izravno određuje veličinu njegove dimenzionalne promjene pod temperaturnim promjenama. Ako je koeficijent toplinske ekspanzije materijala prevelik, lako je puknuti zbog volumenskog širenja ili skupljanja kada se temperatura naglo promijeni.
Otpornost na toplinske udare Indefinite Refractory Castables treba uzeti u obzir podudaranje koeficijenata toplinske ekspanzije između materijala. Racionalnim odabirom različitih komponenti vatrostalnog materijala i optimiziranjem koeficijenata toplinske ekspanzije svake komponente, naprezanje između različitih materijala može se učinkovito smanjiti, čime se poboljšava ukupna otpornost na toplinski udar.
3. Gustoća materijala
Gustoća Indefinite Refractory Castables još je jedan važan čimbenik koji izravno utječe na njegovu otpornost na toplinski udar. Materijali visoke gustoće mogu smanjiti prisutnost pora, čineći materijal otpornijim na pucanje u uvjetima visoke temperature i brzog hlađenja i zagrijavanja.
Niska poroznost: Pore su slabe točke u materijalu i sklone su postati točke koncentracije naprezanja. Kada se temperatura brzo mijenja, napetost oko pora je velika, što može uzrokovati pukotine. Stoga se kontrolom gustoće materijala može znatno poboljšati otpornost na toplinski udar smanjenjem prisutnosti pora i pukotina.
Strukturna gustoća: Tijekom procesa gradnje, odgovarajuća obrada vibracijama i tehnologija oblikovanja mogu učiniti strukturu materijala gušćom, izbjeći prisutnost šupljina u unutrašnjosti i tako poboljšati otpornost na toplinski udar.
4. Broj ciklusa toplinskog udara
Materijal će biti podvrgnut višestrukim ciklusima toplinskog šoka tijekom upotrebe, to jest, temperatura nastavlja padati s visoke temperature na nisku temperaturu, a zatim raste s niske temperature na visoku temperaturu. Broj i amplituda ciklusa toplinskog udara imaju važan utjecaj na otpornost na toplinski udar.
Mali broj toplinskih šokova: Pod određenim brojem toplinskih šokova materijal možda neće pokazati očite pukotine. Međutim, kako se broj toplinskih udara povećava, mikropukotine u materijalu postupno će se širiti, što će na kraju dovesti do kvara materijala. Stoga je odabir materijala koji mogu izdržati visoke temperature i višestruke cikluse toplinskog udara važno sredstvo za poboljšanje otpornosti na toplinski udar.
Temperaturna razlika toplinskog udara: Ako je promjena temperature prevelika, toplinsko naprezanje unutar materijala naglo će se povećati, posebno kada su površinska i unutarnja temperatura nejednake, toplinsko naprezanje će biti očitije, što dovodi do pukotina. Stoga, Indefinite Refractory Cables moraju imati dobru toplinsku vodljivost kako bi se smanjila koncentracija naprezanja uzrokovana temperaturnim razlikama.
5. Snaga lijepljenja
Otpornost materijala na toplinski udar usko je povezana sa snagom lijepljenja njegove unutarnje strukture. Što je veća čvrstoća lijepljenja, to je manja vjerojatnost da će materijal puknuti kada se nosi s vanjskim toplinskim stresom.
Čvrstoća i žilavost materijala: Vatrostalni materijali moraju imati određenu čvrstoću i žilavost, posebno u okruženjima visoke temperature. Ako je čvrstoća materijala nedovoljna, toplinsko naprezanje će vjerojatno premašiti raspon tolerancije, što dovodi do oštećenja materijala. Materijali dobre žilavosti mogu apsorbirati dio toplinskog naprezanja i spriječiti širenje pukotine.
Spajanje sučelja: Indefinite Refractory Castables sastavljeni su od različitih materijala, tako da čvrstoća povezivanja sučelja između različitih materijala također utječe na ukupnu otpornost na toplinski udar. Ako je čvrstoća lijepljenja na sučelju nedovoljna, materijal se može lako raslojiti ili otpasti kada se temperatura drastično promijeni.