مقدمه
جرم‌های نسوز به عنوان یکی از مهم‌ترین مواد مورد استفاده در صنایع فولاد، سیمان، پتروشیمی و شیشه، نیازمند بایندرهای پایدار و مقاوم هستند. بایندرهای هیدرولیکی مانند سیمان آلومینات کلسیم (CAC) دارای معایبی همچون کاهش استحکام در دماهای میانی و تشکیل فازهای ذوب‌شونده هستند. در این مقاله، سیلیکا سل به عنوان جایگزینی مناسب برای بایندرهای هیدرولیکی در جرم‌های نسوز آلومینو سیلیکاتی بررسی شده است.
مزایای بایندر سیلیکا سل در جرم‌های نسوز
افزایش استحکام مکانیکی
- استفاده از سیلیکا سل موجب تشکیل ساختار سه‌بعدی ژلی می‌شود که ذرات نسوز را یکپارچه کرده و پس از پخت، باندهای سرامیکی ایجاد می‌کند.
- آزمایش‌ها نشان دادند که نمونه‌های حاوی سیلیکا سل در دمای ۱۱۰۰ تا ۱۴۰۰ درجه سانتی‌گراد دارای استحکام بالاتری نسبت به نمونه‌های سیمانی هستند.
بهبود مقاومت به خوردگی
- در آزمایش‌های انجام شده، جرم‌های حاوی آندالوزیت و باوکسیت به عنوان فازهای اصلی مورد بررسی قرار گرفتند.
- نتایج نشان داد که نمونه‌های آندالوزیتی به دلیل ساختار متراکم‌تر و تخلخل کمتر مقاومت بهتری در برابر خوردگی ناشی از تماس با مذاب‌های سیلیکاتی نشان دادند.
کاهش تخلخل و افزایش چگالی ظاهری
- نمونه‌های حاوی سیلیکا سل در مقایسه با نمونه‌های سیمانی، دارای تخلخل کمتر و چگالی ظاهری بالاتر بودند، که منجر به افزایش مقاومت در برابر تنش‌های مکانیکی و حرارتی می‌شود.
مقایسه با بایندرهای هیدرولیکی
- جرم‌های نسوز حاوی سیمان آلومیناتی در دماهای بالا مستعد ایجاد فازهای کم‌ذوب مانند CAS2 و C2AS هستند که منجر به افت استحکام مکانیکی می‌شود.
- سیلیکا سل علاوه بر جلوگیری از تشکیل این فازها، به دلیل اندازه نانوذرات، موجب بهبود خواص رئولوژیکی و افزایش مقاومت در برابر شوک حرارتی می‌شود.
نتیجه‌گیری
تحقیقات نشان داد که بایندر سیلیکا سل می‌تواند جایگزینی عالی برای بایندرهای هیدرولیکی در جرم‌های نسوز باشد. این ماده به دلیل افزایش استحکام مکانیکی، بهبود مقاومت به خوردگی و کاهش تخلخل، گزینه‌ای ایده‌آل برای استفاده در صنایع مختلفی مانند فولاد، پتروشیمی و سیمان است.
متن کامل مقاله بصورت PDF از اینجا قابل مشاهده است، که توسط واحد تحقیق و توسعه شرکت آذرشهاب تبریز تولید کننده فراورده های نسوز به زبان فارسی خلاصه نویسی شده است.
