تصنيف الألياف المقاومة للحرارة والطرق الثلاثة لانتقال الحرارة

الألياف المقاومة للحرارة

المواد المقاومة للحرارة ذات البنية الليفية هي مجموعة جديدة من المواد المقاومة للحرارة ذات الكفاءة العالية. وفقا لتكوين المرحلة تقسيمها إلى زجاجي, الزجاج الجريزوفولفين (السيتار السيليكون والزجاج الجريزوفولفين) والألياف البلورية (شعيرات أو خيوط فسكوزي). وفقا لطول الألياف: ألياف طويلة ألياف صناعية قصيرة وألياف قصيرة. تصنع مواد الألياف الطويلة على أساس السيليكا (ألياف زجاج الكوارتز) والأنظمة الثنائية التالية: SiO2-ZrO2, SiO2-HfO2, SiO2-GeO2, والمواد SiO2-ThO2.

الخاصية النموذجية لمادة الألياف هي أنها تتمتع بقوة عالية لقوى الشد. في بعض المناسبات, قوة الألياف قريبة من القوة النظرية للمادة. على سبيل المثال, عندما تكون القوة النظرية 2-2.5 الآلام والكروب الذهنية, قوة تمزيق ألياف الكوارتز في وسط النيتروجين السائل هي 1.8 الآلام والكروب الذهنية.
كما تقل خشونة الألياف, قوتها تزداد. أسباب القوة العالية: انخفاض احتمال وجود عيوب هيكلية خطيرة (الشقوق) في عينات ذات أبعاد صغيرة جدًا; هيكل متجانس. اتجاه الهيكل والشقوق الصغيرة تتبع محور الألياف.
يكون معامل مرونة المادة الليفية ضعيفًا أو لا يرتبط بقطر الألياف. و لهذا, يكون التشوه النسبي الأكبر للخيط أكبر بكثير من التشوه الموجود في عينة كبيرة. لذلك, التشوه (والذي بدوره يعني مقاومة الصدمات الحرارية) الألياف أعلى إلى حد ما من تلك الموجودة في العينات الكبيرة. تصبح هذه الخاصية الثانية لمادة الألياف. كثافة الألياف نفسها تساوي كثافة العينة الكبيرة, لكن, مع العديد من الألياف المكونة من المنتجات, بقوة كافية, كثافته الظاهرية أصغر بكثير.
ويستخدم هذا الوضع لتصنيع الحراريات العازلة للألياف. تطبيق مثل هذه الحراريات, من الناحية الفنية ليس فقط لتعزيز الحد من فقدان الحرارة ولكن أيضًا لحل مشكلة تقليل استهلاك المواد. أصبحت خصائص العزل الحراري للمواد الليفية هي الخاصية النموذجية الثالثة. تكون المواد الليفية قريبة من المواد البلورية الصفائحية والكريات المجوفة حسب طبيعة قوتها.
تتمتع صناعة المواد المقاومة للحرارة بأهمية عملية أكبر بالنسبة لنظام A12O3-SiO2, مواد الألياف متعددة المنتجات والكربون, كربيد خطي بلوري, وما إلى ذلك وهلم جرا. المركبات (الهجينة) تتكون من الألياف والمصفوفات (المواد الثقيلة) هي أيضا ذات أهمية كبيرة. حيث تتطابق القوة العالية مع الكثافة الظاهرية المنخفضة نسبيًا. وهذه المادة واعدة جداً من حيث الكمية وهي على وشك الزيادة ضمن إنتاج المواد الحرارية العادية. لأن التكنولوجيا المركبة يمكن أن تحتوي على مجموعة متنوعة من الخصائص الجيدة لتكوين التركيز, يمكن لهذه الطريقة إنتاج مواد حرارية عازلة للألياف المقاومة للحرارة عالية الأداء محددة مسبقًا.

نقل الحرارة من الألياف المقاومة للحرارة

الألياف المقاومة للحرارة نقل الحرارة هو الوسيلة الرئيسية للغاز, مع مسامية الألياف الحرارية أكثر من 90%, يؤثر تكوين الغاز في المسام بشكل مباشر على التوصيل الحراري للألياف المقاومة للحرارة. انتقال الحرارة للألياف المقاومة للحرارة هو منحنى لوغاريتمي, ترتفع قيمة التوصيل الحراري بشكل أسرع بعد أن تكون درجة الحرارة أعلى من 700 درجة مئوية.

وضع نقل الحرارة

يشير انتقال الحرارة إلى التدفق التلقائي للحرارة من المنطقة ذات درجة الحرارة المرتفعة إلى المنطقة ذات درجة الحرارة المنخفضة, وهي نوع من ظاهرة نقل الطاقة الناتجة عن اختلاف درجات الحرارة. في الطبيعة, سواء ضمن وسط أو بين وسطين, طالما أن هناك اختلاف في درجات الحرارة موجود, ستكون هناك عملية نقل الحرارة.
نشير إلى كمية الحرارة المنقولة من أو إلى جسم ما لكل وحدة زمنية بتدفق الحرارة. ويسمى تدفق الحرارة لكل وحدة زمنية عموديًا على اتجاه تدفق الحرارة بكثافة التدفق الحراري.
وفقا للآلية الفيزيائية لنقل الحرارة, هناك 3 طرق عملية نقل الحرارة: توصيل حراري, الحمل الحراري, والإشعاع.

تصنيف الألياف المقاومة للحرارة

الألياف المقاومة للحرارة (المعروف أيضا باسم ألياف السيراميك) المادة هي نوع جديد من المواد المقاومة للحرارة التي تم تطويرها في العقود الأخيرة. إنه يتغلب على الهشاشة المتأصلة في الطوب الحراري والمواد المقاومة للحرارة غير المشكلة, لذلك, نطاق الاستخدام يتوسع بسرعة.
يحتوي جدار فرن الألياف المقاومة للحرارة على العديد من النقاط: مقاوم للحرارة, خصائص عزل جيدة, تخزين الحرارة الصغيرة, وزن خفيف, تحت نفس الظروف للحصول على أرق, جدار الفرن أخف; مرونة, مقاومة جيدة للاهتزاز الميكانيكي ومقاومة الصدمات الحرارية, وعزل كهربائي جيد وامتصاص للصوت وغيرها من الخصائص. بنية بسيطة, بناء مريح, مناسبة لأجزاء الشكل المعقدة. سلبيات: مقاومة نظف سيئة. لذلك, إنه غير مناسب للاستخدام في غرفة الحمل الحراري مع منفاخ السخام والمدخنة ذات معدل تدفق غاز المداخن الكبير.
وفقا لخبراء مصنع الحراريات خنان, تنقسم الألياف المقاومة للحرارة إلى ثلاث فئات حسب تركيبها الكيميائي:

1. ألياف سيليكات الألومنيوم العادية المقاومة للحرارة, تحتوي على AL2O3 46% ~ 48%, SiO2 52% ~ 53%, استخدام درجة الحرارة 1000 ~ 1200 ℃.
2. ألياف حرارية عالية الألومينا, تحتوي على AL2O3 56% ~ 64%, SiO2 35% ~ 44%, باستخدام درجة الحرارة 1200 ~ 1400 ℃.
3. ألياف سيليكات الألومنيوم المحتوية على الكروم, تحتوي على Cr2O3 4%, استخدام درجة الحرارة 1300 ~ 1400 ℃.

وفقا لشكل المنتجات, هناك شعر, بطانية, ورق, الشريط, حبل, والمنتجات على شكل. اليوم, الألياف المقاومة للحرارة المستخدمة في جدار الفرن الأنبوبي, تحتوي بشكل عام على حوالي, الاتصال المباشر فقط مع سطح اللهب, فقط مع الألياف المقاومة للحرارة عالية الألومينا والتي تحتوي على Al203 60%, وميثيل السليلوز كمواد رابطة للباد الناعم. مقاوم للحرارة, أداء الحفاظ على الحرارة أفضل, لأن سعره أغلى, ويتم استخدامه فقط كطبقة حرارية. الطبقة العازلة بشكل عام عبارة عن لوح من الصوف الصخري الرخيص أو لوح من القطن الخبث.