عایق های مدرن

• فصل اول :

 

«مقدمه»

در این پروژه تلاش ما بر آن است تا در مورد انواع گوناگون عایق ها مطالبی را ارائه کنیم.

عایق ها به 3 نوع عایق های حرارتی ، صوتی ، رطوبتی ،برودتی(آببندی) تقسیم می شوند که هر کدام هم دارای انواع مختلفی می باشند که در ادامه به معرفی و توضیح تک تک آنها خواهیم پرداخت.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

«فصل اول»

«عایق های حرارتی»

عایق ها ی حرارتی بر اساس مواد تشکیل دهنده به چند دسته زیر تقسیم می شوند:

·        عایق های پایه معدنی

·        عایق های پایه شیمیایی

·        عایق های پایه گیاهی

·        عایق های مرکب

·        عایق های جدار و نور گذر

·        عایق های مصالح ساختمانی

·        عایق های مدرن

 

 

 

 

 

 

 

 

عایق های پایه معدنی :

تقسم بندی عایقهای حرارتی با این زیر گروه امکان بررسی ویژگیهای مشترک میان عناصر آن را فراهم میسازد .
بارز ترین نقطه مشترک این گروه یافت شدن مواد اولیه آنها چه به صورت خالص و یا ناخالص در معادن بوده و فراوری های انجام شده بر روی آن مواد ساختار مولکولی آنها را دگرگون ننموده است.
در اکثر انواع عایقهای این گروه عنصر سلیسیم (si )یکی از مواد اصلی بوده که ساختار عایق بر پایه آن شکل گرفته است.
برای مثال فراوردهای پشمهای معدنی که از قدیمی ترین و شناخته شده ترین انواع عایقهاست یکی از زیر گروهای آن می باشد
مهم ترین تشابهات در این گروه عبارتند از :

1- تحمل حرارتی بالایی دارند( حتی بعضی از آنها را میتوان جزو مواد دیر گداز نیز به حساب آ ورد.)
2- عموما" سلول باز بوده و جاذب رطوبت میباشند( در برابر نفوذ رطوبت ضعیف میباشند.)

از مذاب سنگهای طبیعی آذرین ساخته می شود. ( استاندارد ملی80 84 بند4-16-2)
از انواع این نوع عایق ها میتوان به پشم شیشه ، پشم سنگ و پشم سرباره اشاره کرد.

پشم سنگ:
پشم سنگ که در زبان انگلیسی Rock wool نامیده می‌شود، جزو خانواده عایق‌های حرارتی متشکل از الیاف معدنی است.
ماده اولیه اصلی برای تولید این عایق، سنگ بازالت، از گروه سنگ‌های آذرین است که بازمانده فعالیت‌های آتش‌فشانی است و در کشور ما به وفور وجود دارد. بدلیل رگه ای بودن مواد اولیه آن محصول تولیدی آن ممکن است دارای خلوص یکنواخت نباشد.
روش تولید پشم سنگ به این صورت است که ابتدا سنگ بازالت در دمای 1500 درجه سانتیگراد ذوب می شود و به صورت سیلیکات مذاب در می آید و سپس مذاب به دست آمده تحت روشهای خاصی به الیافی به قطر حدود 6 میکرون تبدیل میشود .که مجموعه این الیاف پشم سنگ را تشکیل می دهد.

 

آنالیز شیمیایی و مواد تشکیل دهنده آن عبارتند از :
اکسید سیلیس sio2 46%
اکسید آلومینوم Al2 o3 14%
اکسید تیتانیوم Tio2 1.5%
اکسیدهای آهنFe2 o3+Feo 7.5-8%
اکسید کلسیوم cao 18%
اکسید منیزیمMgo 10%

 

شکل زیر: پروسه تولید پشم سنگ

 

مزایا

·         این عایق ،به دلیل عدم انتشار صدا به میان اجزاء متشکله ونیز جذب صدا، عایق صوتی بسیار مطلوبی می باشد. به همین علت در فرودگاه ها، استودیو های صدابرداری ،زیر ریل ها و در ایستگاههای متروی داخل شهری نصب می گردد. افزایش ضخامت وگذاشتن فاصله هوایی مناسب در پشت عایق، مقدار تضعیف انرژی صوتی را افزایش می دهد.

·         به علت مواد تشکیل دهنده معدنی ، یا مصالح ساختمانی سازگار می باشد. لذا باعث خوردگی یا خرابی به اجزاءتشکیل دهنده ساختمان نخواهد شد.

·         ضریب انتقال حرارت این عایق طبق مبحث 19 به شرح زیر می باشد که البته با توجه به درجه وکارخانه سازنده آن متفاوت خواهد بود و باید توسط کارخانه سازنده آن مشخص شود

·         ذرات الیاف پشم سنگ از طرف سازمان بهداشت جهانی برای سلامتی انسان بی ضرر تشخیص داده شده اند وحتی مطابق استاندارهای اروپا استنشاق هوایی که حاوی حداکثر 5 میلی گرم بر متر مکعب ذرات پشم سنگ باشد به مدت 8 ساعت در روز مجاز است.

·         به علت موادتشکیل دهنده معدنی، سازگاری کاملی با تمامی مصالح ساختمانی دارد لذا باعث خوردگی یا خرابی هیچ یک از اجزا تشکیل دهنده ساختمان نخواهدشد.

·         عایقی تجزیه نشدنی وبه علت اینکه مواد تشکیل دهنده آن معدنی می باشد علاوه براینکه دوام بسیار خوبی در کل عمر سازه دارد باعث از دست دادن کیفیت آن نخواهد شد وسازگاری کاملی با محیط زیست دارد و از این لحاظ بی خطر ترین عایق حرارتی می باشد.

·         آتش گیر نیست ومشتعل نمی شود وقابلیت مقاومت تا4ساعت در برابر شعله مستقیم را دارد. پشم سنگ به تنهایی نقطه ذوبی بالای°1000دارد اما به علت رزین ومواد افزونی ای که به آن اضافه می گردد، کارایی مناسبی در رنج وسیع °c150- تا °c700 دارد.ضمنا در اثر آتش سوزی تولید دود وسم نمی کنند که از مزایای عمده آن است.

·         درتکنولوژی نوین ساخت محصول رطوبت را جذب نمی کنند اما طبق استاندارد می بایست یک پوشش بخار بند داشته باشند.

·         نرمی ولطافت الیاف ونیز بافته بودن تار6 در ضخامت تشکیل دهنده محصول نهایی که باعث مقاومت در برابرتراکم می شود که از مزایای مهم این محصول می باشد.

·         طبق استاندارد های جهانی استفاده از عایق پشم سنگ به عنوان جداکننده مناطق آتش در ساختمان وطبقات به عنوان عایق ساختمان مورد توجه خاصی قرار گرفته است.

·         انبار کردن محصول در زمان طولانی بالای یکسال توصیه نمی شود.

 

معایب:

·         ضریب انتقال حرارت، با افزایش دما، فشردگی بعد از نصب وجذب رطوبت ،افزایش می یابد.

·         برای شکل دادن به این نوع عایق از چسب رزینی استفاده شده که به دلیل پایین بودن درجه حرارت آن تحمل دمای این محصول را تاc˚350کاهش می دهد.

·         اگر چه پشم سنگ جاذب رطوبت نیست اما برای عایق کاری لوله ها، تاسیساتی که به فضای باز قرار دارند، باید با یک پوشش ضد رطوبت محافظت شود.

کاربرد:

·         پشم سنگ بنا به نوع آن موارد کاربرد گوناگون دارد. صنایع پتروشیمی ، پالایشگاه ، بیمارستان ها، نیروگاهها، صنایع سنگین، استریوهای صدا برداری ، تونل های مترو،کارخانه های سیمان و فولاد از مصرف کنندگان این نوع عایق به شمار می روند.

·         پشم سنگ فله، به عنوان عایق حرارتی صوتی بین دو جدار دیوار های ساختمانی ،جدار دودکش ها ، منبع اگزوز اتومبیل ها ودستگاه های صنعتی و پرکردن فضاهای فاقد شکل هندسی منظم به کار می رود

·         پشم سنگ تخته ای برای عایق کاری و پوشش سقف سوله، کانال های گردش هوا وسیستم های تهویه مطبوع وآب سردکن مورد استفاده قرار می گیرد این نوع پشم سنگ اگر بدون روکش باشد می تواند برای عایق کاری تجهیزات تا دمای 700 درجه سانتیگراد مورد استفاده قرار گیرد این نوع عایق اگر دارای روکش کاغذ کرافت وفویل آلومینیوم باشد فقط در دماهای پائین قابل استفاده است عایق پشم سنگ با روکش توری تا دمای 800 درجه سانتیگراد قابل استفاده است وبرای سطوح مسطح ومنحنی در صنایع ، لوله های با قطر بزرگ ، کوره ها، گرمخانه ها،اگزوز توربین ها و دودکش های بلند مورد استفاده قرار می گیرد.

·         پشم سنگ پانلی، به دلیل استحکام به عنوان عایق بین جداره ها، در استدیو صدابرداری وتونل های مترو برای جذب هوا مورد استفاده قرار می گیرند. عایق لوله ای پشم سنگ ، در تاسیسات سیستمهای تهویه مطبوع برای عایق کاری لوله های عبور سیالات سرد وگرم ، در صنایع جهت عبور سیالات داغ وبخار مورد استفاده قرار می گیرد.

عایقهای سیلیکات

این نوع عایقها از مواد معد نی و الیاف سرامیکی همراه با ذرات سیلیکا و اکسید فلزات گروه قلیایی مانند کلسیم , منیزیوم ویا آلومینیوم که در دمای بالا به هم دوخته می شوند ساخته می شود. این نوع عایقها به شکل پتوئی و یا به شکل آجری یکپارچه ساخته می شود. در مقابل شوکهای حرارتی مقاوم بوده و تحمل دماهای بسیار بالا را داردو غیر قابل اشتعال است. در صورت مجاورت با رطوبت جاذب آن میباشند که می بایست در مقابل آن محافظت شوند.

که از انواع  آنها می توان به سیلیکات کلسیم و سیلیکات آلومنیوم اشاره کرد.

الیاف کربنی  carbon_fiber

که از انواع آن میتوان به الیاف گرلفیتی اشاره کرد.

درفرهنگ واژگان نساجی آمده است : الیاف کربن به الیافی گفته می شود که دست کم دارای 90 درصد کربن هستند و از پیرولیز کنترل شده الیافی ویژه به دست می آیند . اصطلاح الیاف گرافیتی درمورد الیافی به کار می رود که کربن آنها بیش از 99 درصد باشد . انواع گوناگونی از الیاف به عنوان پیش زمینه تولید الیاف کربن وجود دارد که دارای ویژگی های انحصاری و مورفولوژی ویژه هستند . پرمصرف ترین الیاف پیش زمینه عبارتند از : الیاف پلی اکریلونیتریل ( PAN ) ، الیاف سلولزی ( مانند ریون ویسکوز و پنبه ) ، قیر حاصل از قطران ذغال سنگ ( Coal tar pitch ) و نوع ویژه ای از الیاف فنلیک .
الیاف کربن از طریق پیرولیز پیش زمینه های آلی که به شکل الیاف هستند ، ساخته می شود . در واقع انجام عملیات حرارتی موجب حذف عناصری مانند اکسیژن ، نیتروژن و هیدروژن و باقی ماندن کربن به شکل الیاف می شود . در پژوهش هایی که برروی الیاف کربن انجام شده ، مشخص گردیده که ویژگی های مکانیکی الیاف کربن با افزایش درجه تبلور و میزان جهت گیری الیاف پیش زمینه و کاهش نواقص موجود در آنها ، بهبود می یابد . بهترین راه برای دست یابی به الیاف کربن با ویژگی های مناسب ، استفاده از الیاف پیش زمینه با بیشترین مقدار جهت گیری و حفظ آن در طی فرآیندهای پایدار سازی و کربنیزاسیون از طریق اعمال کشش در طول فرآیند است .

تولید الیاف کربن از پیش زمینه پلی اکریلونیتریل
برای تولید الیاف کربن با کیفیت بالا از پیش زمینه PAN و سه مرحله اساسی وجود دارد :
1- مرحله پایدار سازی اکسیدی : در این مرحله الیاف PAN هم زمان با اعمال کشش مورد عملیات حرارتی اکسیدی در محدوده دمایی 200 تا 300 درجه سانتی گراد قرار می گیرد . این عملیات ، PAN گرما نرم را به ترکیبی با ساختار نردبانی یا حلقه ای تبدیل می کند .
2- مرحله کربنیزاسیون : بعد از اکسیداسیون ، الیاف بدون اعمال کشش در پیرامون دمای 1000 درجه سانتی گراد در محیط خنثی ( معمولا ً نیتروژن ) برای مدت چند ساعت ، مورد عملیات حرارتی کربنیزاسیون قرار می گیرند . درطی این فرآیند ، عناصر غیرکربنی آزاد می شود و الیاف کربن با بالانس جرمی 50 درصد به نسبت الیاف PAN نخستین ، به دست می آید .

3- مرحله گرافیتاسیون : بسته به نوع الیاف کربن مورد نظر ، از لحاظ ضریب کشسانی ، و اعمال این مرحله در محدوده دمایی مابین 1500 تا 3000 درجه سانتیگراد ، موجب بهبود درجه جهت گیری کریستالیت های کربنی درجهت محور الیاف و بنابراین مایه ی بهبود ویژگی ها می شود .
تولید الیاف کربن از دیگر پیش زمینه ها نیز کمابیش دارای مراحل اصلی است که در مورد تولید از پیش زمینه PAN آورده شد .

 

 

ساختار الیاف کربن
مشخصه های ساختاری الیاف کربن بیشتر با دستگاههای میکروسکپ الکترونی و پراش پرتوی ایکس قابل بررسی است . برخلاف گرافیت ، ساختار کربن بدون هرگونه نظم سه بعدی است . در الیاف کربن برپایه PAN ، ساختار الیاف در طی عملیات پایدار سازی اکسیدی و متعاقب آن کربنیزاسیون ، از ساختار زنجیره ای خطی به ساختار صفحه ای تغییر می کند . به این ترتیب صفحات اصلی در پایان مرحله کربنیزاسیون در جهت محور طولی الیاف قرار می گیرند . بررسی های اشعه X با زاویه تفرق باز ( Wide angle X-ray ) نشان می دهد که با افزایش دمای عملیات کربنیزاسیون ، ارتفاع انباشتگی و مقدار جهت گیری صفحات اصلی ، افزایش می یابد . قطر منوفیلامنت های PAN تأثیرعمده ای بر نفوذ عملیات کربنیزاسیون در الیاف کربن تولیدی دارد ، به همین دلیل تغییر در ساختار کریستالوگرافی پوسته و هسته هر منوفیلامنت در الیافی که کاملا ً پایدار شده اند ، به وضوح قابل مشاهده است . پوسته از جهت گیری مرجح طولی بالا به همراه انباشتگی زیاد کریستالیت ها برخوردار است درحالی که هسته ، جهت گیری کم تر صفحات اصلی و حجم کم تر کریستالیت ها را نشان می دهد .
عموما ً دیده شده که هرچه استحکام کششی الیاف پیش زمینه بیشتر باشد ، ویژگی های کششی الیاف کربن به دست آمده نیز بیشتر می شود . چنان چه مرحله پایدار سازی به صورتی مناسب انجام گیرد ، در آن صورت استحکام کششی و ضریب کشسانی با کربنیزاسیون تحت کشش ، به مقدار بسیار زیادی در محصول کربنی نهایی بالا می رود . بررسی های انجام شده با دستگاههای پراش پرتوی ایکس و پراش الکترونی نشان داده است که در الیاف کربن با ضریب کشسانی بالا ، کریستالیت ها پیرامون محور طولی الیاف قرار گرفته اند . این درحالی است که صفحات لایه ای با بیشترین جهت یافتگی به موازات محور الیاف استقرار یافته اند . به طور کلی استحکام الیاف کربن به نوع پیش زمینه ، شرایط فرآیند ، دمای عملیات حرارتی و وجود نواقص ساختاری در الیاف ، ارتباط دارد . در الیاف کربن با پیش زمینه PAN و افزایش دما تا 1300 درجه سانتی گراد مایه ی افزایش استحکام می شود ولی پس از 1300 درجه ، استحکام به آرامی کم می شود . این موضوع در مورد ضریب کشسانی نیز صادق است .
الیاف کربن بسیار ترد هستند . لایه ها در الیاف با اتصالات ضعیف و اندروالسی به هم دیگر متصل شده اند . تجمع فلس مانند لایه ها موجب می شود تا رشد ترک در جهت عمود برمحور الیاف به آسانی صورت بگیرد . در خمش ، الیاف در کرنش های بسیار پایین می شکنند . با تمام این معایب ، الیاف کربن از نقطه نظر مجموع ویژگی های شیمیایی ، فیزیکی و مکانیکی منحصر به فردی که دارد ، در بسیاری از عرصه های مهندسی و علوم در دو دهه اخیر تقریبا ً بدون رقیب مانده است .
کاربردهای الیاف کربن
الیاف کربن در موارد صنعتی گوناگونی به کارمی رود که در این جا نمونه هایی از آن ارایه شده است :
صنعت حمل و نقل
کاربردهای صنعت حمل و نقل بدین گونه اند : مخازن گاز مایع خودروها ، قطعات موتور ، کمک فنر ، شفت های انتقال نیرو ، ملحقات چرخ و جعبه فرمان ، لنت های ترمز ، بدنه ماشین های مسابقه ، بدنه کشتی ها و فنرهای لول .
صنایع ساختمانی و معماری
مواد ساختاری پل ها ، ساز و کار پل های جمع شونده ، تقویت کننده بتن های پرمقاومت ، سازه های باربر ، دیوارهای جداکننده ، سازه های پیش تنیده برای کمک به سازه های بتنی حمل بار ، استفاده در تعمیر ساختمانهای در حال تخریب ، استفاده در جداره داخلی تونل ها برای جلوگیری از ریزش تونل و استفاده در رمپ ها برای جلوگیری از ریزش خاک را می توان از کاربردهای ساختمانی این الیاف دانست .
صنایع هواپیما سازی و هوافضا
سازه های داخلی کابین مسافرین اعم از پانل های جداره صندلی ها و میزها ، پوشش ها ، اجزای سازه ای ماهواره ها ، لبه بال هواپیماهای جنگنده ، نوک هواپیماهای مافوق صوت ، نازل موشک های دوربرد و قطعات حساس موتور هواپیماها نیز می توانند دارای الیاف کربن باشند .
صنایع پزشکی
الیاف کربن در ساخت استخوان مصنوعی ، اجزای تجهیزات پرتوی ایکس ، صندلی های چرخدار ، انواع اجزای مصنوعی بدن برای معلولین و دریچه قلب به کار می روند .
بخش انرژی
از جمله کاربردهای الیاف کربن در بخش انرژی ، می توان بدین موارد اشاره کرد : باتریهای سوختی ، پره های توربین و پره های آسیاب های بادی برای تولید برق از انرژی باد .
صنایع الکترونیک ، تجهیزات الکتریکی و ماشین سازی
این کاربردها عبارتند از : قاب رایانه های همراه ، اجزای رایانه ها ، بازوی ربات های صنعتی ، چرخ دنده ها ، غلتک ها ، چرخدنده های پرسرعت ، قطعات خود روغنکاری شونده ، آنتن ها ، مواد عایق الکتریکی ، مخازن تحت فشار ، غلتک چاپ گرها و قاب تلفن های همراه .
منبع : فصلنامه کامپوزیت

 

الیاف شیشه glass fiber

الیاف تولید شده از مذاب شیشه به صورت رشته های پیوسته است که معمولا" برای مسلح کننده , تیشو یا بافته ها بکار میرود . (استاندارد ملی 8084- بند 4-15-2)

الیاف شیشه یکی از مهمترین و پرمصرف ترین تقویت کنندها در مواد اولیه کامپوزیتها در سراسر جهان است و اکثر کامپوزیتهای پلیمری از ترکیب رزین های گرما سخت به الیاف شیشه تهیه می شوند . کاربرد عمده الیاف  شیشه در صنعت کامپوزیت و تولید محصولات فایبر گلاس می باشد

ماده اصلی در تولید الیاف شیشه ماسه سیلس است که بیش ار 50% ماده اولیه را تشکیل می دهد و سایر اجزاء ترکیبات شیمیایی می باشد این مواد ابتدا باهم مخلوط شده و سپس وارد کوره میشوند در مرحله بعد مذاب حاصله بر روی سینی هایی از جنس پلاتین جریان پیدا کرده و از روزنه های بسیار ریزی خارج شده و تا قطر معین نازک می شود سپس این تارها توسط آب یا هوا خنک شده و در انتها  توسط ماده ای خاص آهار زنی می شود .

شیشه سلولی  Cellular glass

ماده عایقکاری حرارتی صلبی است که از شیشه منبسط با ساختار سلول بسته ساخته میشود. ( استاندارد ملی80 84 بند4-3)

این نوع عایق به شکل تخته ای ولوله ای  و دیگر شکلها ساخته می شود   محدوده دمائی آن  بین 40- در جه سانتی گراد  تا 482 در جه سانتیگراد می باشد. در دماهای پائین هدایت حرارتی کمی داشته  و مقاومت سایش آن کم و در مقابل خوردگی نیز مقاوم است  و دارای  قابلیت جذب صوت خوبی  میباشد.

 

الیاف سرامیکی نسوز( ceramic fiber)

الیافی غیر آلی که از اکسید های فلزی یا رس ها ساخته می شود. ( استاندارد ملی 8084- بند 4-15-3)

 

معرفی الیاف سرامیکی
الیاف سرامیکی در حقیقت فیبرهای سیلیکات آلومینیوم می باشند که از ذوب و دمیدن مذاب کائولن با درصد آلومینای بالا و یا مواد مرسوم تری شامل ترکیبی از پودر خالص آلومینا و سیلیس مخلوط شده تشکیل میگردد . مخلوط آلومینا و سیلیس پس از ذوب درکوره قوس الکتریکی در دمایی حدود ºC۲۰۰۰ بوسیله هوای فشرده دمیده میشود و یا بروی غلتکهای چرخان بوسیله نیروی گریز از مرکز به الیاف تبدیل میشوند . در حین دمش ، جریان مذاب به قطرات کوچکی تبدیل می شود که در ادامه پروسه به صورت الیاف کشیده میشوند.
این الیاف طولهای متفاوت حداکثر تا اندازه mm ۵۰ و قطر تقریبی ۲ الی 3 میکرومتر دارند که البته در روش سانتریفوژ ، اعمال نیروی گریز از مرکز و دمش تواما" ، عمل ساخت الیاف را تکمیل کرده و طول الیاف در این روش 250mmو قطر آن معمولا همان 2 الی 3 میکرومتر می باشد. الیاف تشکیل شده سفید رنگ ، شیشه ای یا غیر بلوری بوده (آمورف) و این الیاف می توانند جهت ساخت انواع عایق های نسوز با شکل های متفاوت جهت کاربرد در دمای بالا تا ºC1400 استفاده گردد.

خصوصیات و ویژگی های الیاف سرامیکی
خصوصیات بارز انواع الیاف سرامیکی بشرح زیر است :
- وزن سبک .
- قابلیت انعطاف پذیری همراه استحکام کششی بالا .
- قابلیت نصب سریع .
- هدایت حرارتی پایین .
- ذخیره سازی پایین انرژی گرمایی .
- مقاومت بالا به شوکهای حرارتی .
- مقاومت بالا به خوردگی .
- پایداری حرارتی بالا .
- پایداری شیمیایی بطوریکه در مقابل اغلب اسیدها و بازهای قوی مقاومند . همچنین محیط های حاوی آب و روغن تأثیر بروی خواص شیمیایی الیاف سرامیکی نداشته ، اگرچه آب قابلیت هدایت حرارتی را افزایش میدهد ولی بمحض تبخیر خواص فیزیکی الیاف برگشت پذیر می باشند .
- بدون آزبست و جایگزین مناسب ازبست .
- عایق صوتی فوق العاده بطوریکه این الیاف بعنوان پایه کاتالیست در اگزوزها و فیلترها به وفور استفاده میشوند.

الیاف فله Ceramic fiber bulk
این محصول شامل توده ای از الیاف بلند و نسوز سرامیکی با توزیع جهات اتفاقی است، جایگزین مناسب آزبست بوده و از کاربردهای آن می توان به اتصالات انبساطی ،تعمیرات اضطراری و فوری، درزبندی حرارتی دیواره های دیگهای بخار و کوره ها و کاربرد در ساخت مواد کامپوزیتی زمینه پلاستیکی و رزینی اشاره نمود.

پتوی سرامیکی Ceramic Blanket
پتوی سرامیکی محصولی نسوز ، عایق و انعطاف پذیر بوده که منحصرا از الیاف فله ساخته می شود و در ساخت آن نیازی به هیچ نوع چسب و عامل اتصال نیست. استحکام پتوها تحت فرایند سوزن کاری افزایش می یابد. این محصول در ضخامت ها و دانسیته های مختلف موجود است.
صفحه سرامیکی Ceramic Board
صفحات سرامیکی نوعی کامپوزیت از الیاف نسوز سرامیکی می باشند. این محصولات معمولا توسط مذاب فلزات غیرآهنی ،تر نشده و مقاومت بالایی در برابر لب پرشدن ،شوک حرارتی و سایش دارد و می توان آن را براحتی بریده و شکل داد. محصول صفحه سرامیکی دارای درصد پائینی چسب آلی جهت بهبود استحکام خام است که در دمایی در حدود 100 درجه اولین مرحله پخت خواهد سوخت.

که یکی از کاربرد های مدرن این نوع عایق ها استفاده از آنها در شاتل های فضایی برای عایق کاری سطح فضا پیما در برابر گرما و اسطحکاک ناشی از جو زمین در حین پرتاب و فرود می باشد.

مدول Ceramic module

از تا کردن و انباشتن پتوهای سرامیکی قطعاتی شکل می گیرند که مدول نامیده می شوند.این مدول ها برای نصب در بدنه کوره ها و سایر کاربردها آماده می باشند. ضخامت و دانسیته آنها به گونه ای طراحی می شود که با توجه به مصرف انرژی ،پوشش موثری باشند. دانسیته استانداردبرای نصب در محدوده Kg/m3 300 -100 می باشد.
استفاده از الیاف سرامیکی که بصورت سرام پتو و یا سرام صفحه جهت عایق بندی کوره ها و سایر مراکز حرارتی بکار میرود علاوه بر صرفه جوئی در مصرف انرژی ، از فرسایش زودرس دستگاه ها و ماشین آلات کارخانجات محافظت می نمایند. این مواد نسوز بوده و در دماهای C1260 تا C1400 قابل مصرف می باشند
  منابع:
www.scfc.ir
www.daneshju.ir

پرلیت منبسط, پرلیت
Expanded perlit, perlit

پرلیت منبسط که به اختصار پرلیت گفته میشودماده( عایق ) دانه ای سبک است که معمولا" از سنگ طبیعی آتشفشانی منبسط شده در اثر حرارت ساخته میشودتاتشکیل ساختار سلولی دهد..(استاندارد ملی 8084 بند 4-7)

پرلیت نوعی سنگ آتش فشانی با ترکیب اسیدی تا حد وسط است که درمحیط آب ویا مرطوب تشکیل میشود.پرلیت دارای بافت شیشه ای است وبه سبب همراه داشتن آب اشکال کروی درآن ایجاد شده است .میزان آب هراه با پرلیت درحدود 2تا 5 درصد است.

بعضی از داشمندان معتقداند پرلیت ازهیدراسیون اسبیدین به وجود آمده است و آب موجود در آن به صورت مولکولی و هیدروکسیل است.نسبت مقدار این دونوع آب در پرلیت به میزان فراوانی اکسید کلسیم و منیزیم بستگی دارد. پرلیتها ناپایدار هستند وبا گذشت زمان شروع به تبلور میکنند وسپس خاصیت اصلی خود را از دست میدهند. بیشتر پرلیتهای مرغوب به دورانهای سوم و چهارم زمین شناسی تعلق دارد.

پرلیت نوعی سنگ سیلیکونی حاصل از گدازه ای آتشفشانی است که طی سوابق به دست آمده از قرن سوم پیش از میلاد شناخته شده و با توجه به ویژگی های منحصر به فرد خود در سال 1940 در آمریکا و در سال 1946 در اروپا مورد بهره برداری قرار گرفته.

امروزه پرلیت در صنایع مختلف از جمله :

ساختمان – نفت – پتروشیمی – نساجی – فیلتراسیون – نظامی – کشاورزی و ... کاربردهای فراوانی دارد

پرلیت منبسط شده:

سنگ پرلیت رانخست خرد کرده سپس دانه بندی می نمایند .آنگاه پرلیت دانه بندی شده را ابتدا به بخش پیش گرم و ازآنجا به داخل کوره هدایت میگردد. دمای داخل کوره بین 1100 تا 1700 درجه سانتیگراد است وبر پایه ترکیب شیمیائی و میزان آب موجود در پرلیت تنظیم میشود.پرلیت در داخل کوره منبسط شده و به کمک جریان هوا به طرف بالا رسانده می شود و مواد زاید به طرف پائین کوره سقوط میکنند .

کار برد پرلیت منبسط شده:

مصارف مهم پرلیت منبسط شده عبارت است از تهیه بتن سبک وزن , پرکنندگی, عایق حرارتی و صوتی , و کشاورزی و نیز به عنوان صافی ویا ساینده بکار میرود. پرلیت را میتوان با نسبتهای مختلف با سیمان مخلوط کرد و از ان قطعات سبک وزن تهیه کرد . ملات پرلیت از ملات سیمان سبکتر بوده و هدایت گرمائی آن کم و جذب صدای آن بیشتر است . صفحات پرلیتی را به کمک یک ماده چسباننده مانند گچ میتوان تهیه نمود . این صفحات وزن کم داشته و به عنوان عایقهای صوتی و حرارتی بکار میروند .

(منبع سایت www.aftab.ir )

پرلیت

 

کاربرد پرلیت در صنعت ساختمان:

صنعت ساختمان مصرف کننده عمده پرلیت بوده و خواهد بود. حدود 65 تا 70 درصد از تولید پرلیت در این صنعت مورد استفاده قرار می گیرد.به طور کلی پرلیت در بخش های ساختمانی بعنوان آگرگات (قلوه سنگ) در تولید بتن، در تهیه ملات، پلاستر،بعنوان عایق نامتراکم در بین دیوارهای بنایی و آجری، بعنوان بخشی از صفحات و پانل های آماده و بعنوان پرکننده و بافت دهنده در رنگها به کار می رود.

کاربرد پرلیت در بتن سبک عایق:

مهمترین مصرف پرلیت در ساختمان بعنوان اگرگات (قلوه یا مصالح سنگی) در تولید بتن سبک است که برای سقف ، کف، دیوارهای جداکننده و قطعات سبک وزن ساختمانی به کار می رود.بیشترین مورد استفاده از پرلیت بعنوان بتن عایق سقف ساختمانهای مختلف از قبیل بیمارستان ها، ساختمان های اداری، فروشگاهها، انبارهاو ساختمان های تولیدی است.بتن پرلیتی خاصیت عایق دما(سرما و گرما) و مقاومت در برابر آتش را یکجا در خود دارد.

کاربرد پرلیت در بتن پاشی(شات کریت):

از پرلیت می توان بعنوان اگرگات(قلوه سنگ) به همراه سیمان و آب، بتن پرلیتی تهیه نمود و از آن به روش شات کریت برای پوشش دادن سطوح شیب دار، قائم و سطوح انحنادار استفاده نمود.

کاربرد پرلیت در عایق حرارتی:

یکی از مهمترین خواص پرلیت، هدایت حرارتی بسیار کم آن است که در کارهای ساختمانی و بخصوص مهندسی سردخانه ها موارد استفاده فراوانی بوجود آورده است.

ضریب هدایت حرارتی پرلیت منبسط شده بسته به وزن مخصوص آن متفاوت و عموما پایین است عایق کاری با این ماده در حرارتهای پایین تر از 950 درجه سانتیگراد معمول است.

هدایت حرارتی آن بین 28/0- 8/0 متغیرمی باشد.غیر قابل اشتعال بودن از مزیت های دیگر پرلیت است.

کاربرد پرلیت در عایق کردن سقف شیب دار:

پرلیت به صورت نامتراکم و یا تراکم شده بین ورقه های شیروانی قرار می گیرد محصولات مذکور را می توان جهت ایجاد حداقل گرد و خاک به کار گرفت.

پس از نصب سقف شیب دار با استفاده از این مواد، درصد فرونشینی آن حداقل بوده و غیر قابل شکستن و تخریب است، لذا یکپارچگی عایق بندی حفظ می شود و از آنجاییکه این محصول غیر قابل اشتعال است و از مقاومت کافی در مقابل آتش سوزی نیز برخوردار است. بدین ترتیب استفاده از عایق پرلیتی در نزدیکی سیم های برق و اتصالات موجب ایجاد ایمنی کافی می گردد.

کف های شناور:

از خاصیت عایق آکوستیک بودن پرلیت در کف های شناور استفاده می شود، کف عایق متشکل از صفحات فیبر فشرده شده است که روی یک لایه پر شده از پرلیت به کار گرفته می شود.

پرلیت در قسمت زیرین کف ریخته شده و به ارتفاع مورد نظرمی رسد، صفحه فیبر روی پرلیت قرار گرفته و توسط کاغذ نفوذ ناپذیر در مقابل آب و بالاخره لایه رویی کف پوشیده می شود. بدین ترتیب مسئله صدا در ساختمان های مرتفع تحت کنترل قرار می گیرد.

استفاده از پرلیت در ساخت انواع اندودها یا پلاسترهای پرلیتی:

انواع روکش ها بغیر از روکش پرلیتی در حرارت های بالا طبله نموده و شکاف بر می دارند و از این شکاف ها آتش به درون روکش و پس به اعضای باربر ساختمان سرایت می کند. روکش پرلیتی دارای ضریب انبساط پایین تری بوده و بنابراین کمتر طبله می کند و همچنین مقدار آب ترکیبی باقی مانده در پرلیت منبسط بر اثر حرارت به تدریج آزاد میشود و تا زمانی که این آب تمام نشده است درجه حرارتش در حدود 100 درجه سانتیگراد باقی می ماند بسته به ضخامت روکش ها می توان عبور و سرایت اتش را از 1 تا 4 ساعت به تاخیر انداخت.

مزایای کلی مصالح سبک پرلیتی:

1-  وزن کم

وزن مخصوص پرلیت 100 کیلو گرم در متر مکعب است که در صورت استفاده در مصالح ساختمانی باعث کاهش وزن ساختمان شده و هزینه های ساخت و ساز کاهش می یابد.

2-  کاهش ریسک

از آنجایی که نیروی زلزله وارد بر سازه رابطه مستقیم با وزن سازه دارد با استفاده از مصالح سبک پرلیتی نیروی مؤثر زلزله کاهش یافته و به دلیل وزن سبک آوار تلفات جانی نیز به میزان چشمگیری کاهش می یابد.

3-عایق حرارتی و صوتی

مصالح سبک پرلیتی به دلیل ساختار سلولی خاص خود قابلیت عایقی تا 20 برابر بتون معمولی را دارند. بنا بر آزمایشات انجام شده 1 سانتی متر اندود پرلیتی از نظر انتقال حرارت با ضخامت 10-8 سانتی متر دیوار آجری و ضخامت 18 سانتی متر دیوار بتنی و ضخامت 20 سانتی متر دیوار سنگی برابری می کند که این خاصیت باعث صرفه جویی در مصرف انرژی و از طرفی کاهش هزینه های تاسیسات ساختمان می گردد همچنین مصالح پرلیتی تا 8 برابر مصالح بتنی دارای خواص جذب صدا می باشد.

4- صرفه جویی اقتصادی

با توجه به سبکی و راحتی نصب بلوکهای پرلیتی سرعت اجرا تا 3 برلبر افزایش می یابد وزن سبک قطعه جا به جایی آن را تسهیل می بخشد، ساختمان سازی را تسریع میکند و از قیمت اجرا ، حمل و نیز تعداد کارگر و مصالح مصرفی می کاهد. همچنین با توجه به روند افزایش قیمت انرژی، عایق بودن بلوک پرلیتی در برابر سرما و گرما علاوه بر صرفه جویی در تجهیز تاسیسات در سطح حرارتی و برودتی، موجب کاهش قابل ملاحظه مصرف انرژی خواهد شد.

5-  ضد اشتعال

بتن پرلیتی، نسوز است و تا 4 ساعت در برابر تستهای آتش انجام شده دوام می آورد. بنابراین برای سقف و کف ضد حریق ایده آل می باشد همچنین برای دیواره های نازک بتنی پانل های پیش ساخته و سازه های بلوکی عایق و مقاوم در برابر اشتعال مناسب می باشد.آتش در بلوک بتنی 20 سانتی متر از 2به 4 ساعت تاخیر انداخت.

6- ابزار پذیری و میخ خوری

بتن پرلیتی به دلیل ساختار متخلخل دارای قابلیت های ابزارپذیری، و نگهداری میخ وارد شده می باشد.

7- ریزش کم

بلوک های پرلیتی نسبت به بلوک های سفالی ریزش کمتری دارد.

8- شات کریت

ملات پرلیتی قابلیت پاشش به انواع سطوح را دارا می باشد.

9-  نازک کاری

برای سطحبتن پرلیتی میتوان از انواع پوشش ها مانند رنگ، گچ، رولکس، کاغذ دیواری و .... استفاده کرد.

10- فساد ناپذیری

پرلیت در مقابل ترکیبات اسیدی و قلیایی مقاوم بوده و PH نزدیک 5/6 دارد

11-  شیب بندی کف و بام

پرلیت به دلیل وزن کم و ثبات ساختاری جزو بهترین مصالح ساختمانی برای پوشش کف و بام است. با استفاده از پرلیت میتوان پشت بام ساختمان را شیب بندی کرد و از انتقال گرما از طریق بام جلوگیری کرد.

12-     مقاومت

بلوک های پرلیتی دارای مقاومت 84 کیلوگرم در سانتی متر مربع بوده و نیز پایین بودن مدول کشسان این بلوک ها باعث افزایش پریود نوسانی ساختمان و کاهش نیروی زلزله وارد بر ساختمان می گردد.

مزایای استفاده از دیوارهای پرلیتی

1-  سبکی وزن : 1/5 دیوارهای بتونی و 1/3 دیوارهای سفالی – که این موارد باعث کاهش استفاده از

میلگرد ،سیمان و آهن  در ساختمان می گردد،وزن ساختمان را در حدود 35 تا 40% کاهش می دهد.

2-عایق بودن پرلیت : پرلیت بدلیل داشتن ضریب هدایت حرارتی 8% تا 28% kcal/mhdeg  دارای

خاصیت عایقی بالایی می باشد، که این موضوع باعث می شود تا دما، سرما،گرما کمتر از آن عبور کند

پرلیت از  296C-تا   1096C دارای خاصیت عایقی می باشد، که در دیواره هایی که با این ماده ساخته

می شود ، کلیه خصوصیات عایقی پرلیت حفظ می گردد.

3-  پرلیت بدلیل داشتن شکل مولکولی حرف C انگلیسی دارای خاصیت جذب صوت بالایی تا حدود

Db  160 می باشد که این خصوصیات در دیوارهای پرلیتی نیز مشهود می باشدو یکی از بهترین دلایل برای استفاده از این دیوارها در هتلها و مدارس و مکانهای امنیتی می باشد.

4-  مدت زمان اجرای کمتر در استفاده از دیوارهای پرلیتی مدت زمان اجرای دیواراز 42 روز به 7

روز کاهش می یابد که این مورد باعث سرعت در بازگشت سرمایه و عدم هزینه 35 روز کار

کارگری  می باشد و دیوارها یک روز پس از تزریق آماده می باشد.

5-  دیوارهای پرلیتی را می توان بارنگ بندیهای مختلف ارائه نمود بطوریکه کل ضخامت دیواردارای

یک رنگ باشد ودراژ خراشیدگی دیواربا ذم رنگ زیرین همان رنگ می باشد.

6- بدلیل عایق بودن دیوارها هزینه عایق کاری دیوارها که شامل 130000 ریال می باشد،

جذف می گردد.

7- مقاومت دیوارهای پرلیتی در برابر آتش حدود 8 برابر بیشتر از دیوارهای معمولی می باشد.

8- دیوارهای پرلیتی بدلیل داشتن اتصال مش  به ته مش خارج شده از ستون دارای استحکام بالایی

نسبت به دیوارهای معمولی می باشد.

منبع: پرلیت درفک

 

ورمیکولیت ( vermiculite)

ورمیکولیت منبسط که به اختصار ورمیکولیت گفته می شود ماده عایقی است که از منبسط کردن یا ورقه ای کردن یک کانی طبیعی میکا در اثر حرارت بدست می آید. ( استاندارد ملی 8084- بند 4-8)

ورمیکولیت:

ورمیکولیت نام عمومی گروهی از آلومینوسیلیکات های آبدار آهن ومنیزیم است ویا بخشی از گروه کانی های فیلوسیلیکاته (سیلیکات های صفحه ای ) که در ظاهر شبیه به میکا می باشد، از دگرسانی ویا هوازدگی کانی های بیوتیت وفلوگوپیت ایجاد می شود.ورمیکولیت دارای آب فشرده در میان لایه های سیلیکاته است؛درنتیجه هنگامی که حرارت داده می شود،آب خارج شده وکانی منبسط می گردد.از مشخصات دیگر آن میتوان به جذب رطوبت ،ایجاد تخلخل و باقی ماندن در جریان سیال آزاد ،مقاومت گرمایی بالا ، از نظر شیمیایی خنثی، ضد پوسیدگی ، بی بو، مقاوم در برابر آتش و... را نام برد.اما کاربرد های آن در صنایع مختلف: کشاورزی، باغبانی وگلکاری (کودشیمیایی ، علف کش وحشره کشه ها وایجاد تخلخل وجذب بیشتر خاک)،عایق کاری، نسوز،مصالح ساختمانی (سیمان وبتون های سبک) ،جاذب وحامل ، فیلم های انعطاف پذیر،پرکننده های پلاستیکی و...

کانه ورمیکولیت یک سیلیکات آبدار است که دارای خواص ویژه ای می باشد بخاطر ساختار مولکولی خاص آن چنانچه حرارت داده شود افزایش حجم یافته وقابلیتهای متعددی پیدا می کند .نظیر عایق صوتی وگرمایی بودن ،جاذب وحامل مواد شیمیایی ، پر کننده و عایق کننده بتون وغیره

باانجام فرآوریهای شیمیایی می توان از آن یک جاذب الرطوبه خوب ساخت.جاذب الرطوبه ای که بسیار سبک است و بر اثر جذب رطوبت افزایش حجم محسوسی نداشته و ساختار بلوری آن از هم نمی پاشدو بر اثر جذب رطوبت مایع نمی گردد. و می تواند در صنایع فوق حساس نظیر نانو الکترونیک بعنوان پوشش عایق و جاذب الرطوبه مورد استفاده قرار گیرد.

در این روش با جایگزین کردن و تعویض یونی کاتیونهای غیر ساختاری کانه ورمیکولیت می توان قدرت جذب آن را بشدت افزایش داد.بطوریکه قدرت جذب آن 10 برابر میشود.بدون اینکه افزایش حجم محسوسی داشته باشد و یا اینکه براثر تکرار این مسئله ساختار بلوری آن دچار از هم گسیختگی شود.

خصوصیات فیزیکی ورمیکولیت:
 *ضریب هدایت حرارتی ورمیکولیت: w/m°C  0/057-0/063
 *نسوزندگی ورمیکولیت: بیش ازC ° 1250
 *عایق صوتی
 *از نظر شیمیایی خنثی 
 * صد در صد معدنی
 *فساد ناپذیر و بی بو
 *PH=7-7.5

صنایع مصرف کننده	ویژگی های مورد نیاز	گروه کاربری
تولید عایق های حرارتی نسوز، اکوستیک، پوشش های ضد حریق	عایق حرارتی-عایق صوتی-وزن مخصوص پائین-خاصیت نسوزندگی-قابلیت قالب گیری نهائی-الاستیته بالا-عدم وجودترک-شوک پذیری بالا	ساختمان
ساختمان کوره ها، دیگهاو واگن های حمل شمش فلزات در صنایع ذوب فلزات، صنایع نفت، گاز و پتروشیمی- آجرهای نسوز – لنت ترمز– گل حفاری-ریخته گری و قالب بندی – دفن زباله های رادیو اکتیو، رنگ های نسوز،لاستیک سازی	ضریب هدایت حرارتی بسیار پائین، نسوزندگی، سبکی، جذب تشعشعات و فلزات سنگین	صنعت
به عنوان مواد افزودنی در خوراک دام ، طیور و شیلات جهت جذب و انتقال عناصر مفید و دفع سموم ، عامل بهبود خاک به دلیل مقاومت در مقابل تغییرات سریع PH، جذب آب و عناصر مفید و تهویه خاک ، تهیه کودهای سبک وزن با قابلیت تجزیه زیاد، تهیه سموم دفع آفات نباتی ، تهیه خاکهای مصنوعی	قابلیت جذب کاتیونی زیاد ، سبکی، تخلخل، ، جذب آب	کشاورزی
افزیش سرعت جوانه زدن ، ریشه گرفتن و تسریع رشد	ماهیت استریل و سبک وزن بودن، عایق بودن حرارتی جهت مقاومت در مقابل تغییرات حرارتی ، ایجاد تخلخل در خاک ، تعویض کاتیونی	باغبانی

منبع:

www.vermix.mihanblog.com

www.gilanmica.com

 

رس منبسط ( expanded clay) - لیکا (LECA)

ماده دانه ای (عایق) سبک که ساختاری سلولی دارد و از کانی های رسی منبسط شده در اثر حرارت تشکیل میشود . ( استاندارد ملی 8084- بند 4-6)

واژه لیکا از عبارت Light Expanded Clay Aggregate ( دانه رس منبسط شده ) گرفته شده است.این دانه ها در کوره های گردان و در حرارت حدود 1200 درجه سانتی گراد ، از انبساط نوع خاصی از خاک رس تولید می شوند.دانه های لیکا دارای شکل تقریبا گرد و سطح زبر و ناهموارند.رویه میکروسکوپی خارجی دانه ها دارای خلل و فرج زبر قهوه ای رنگ و بخش داخلی دانه ها دارای بافت سلولی سیاه رنگ است.

 

ویژگی ها و مزایای دانه های لیکا:

وزن کم

وزن مخصوص دانه های لیکا Kg/m³ 330-430 و وزن مخصوص بتن لیکا در حالت متراکم Kg/m³ 950 و درحالت غیر متراکم Kg/m³ 700 می باشد. وزن کم دانه به دلیل فضای خالی داخل دانه ها است که برحسب دانه بندی بین 73 تا 88 درصد فضای کل را اشغال می کند.

عایق حرارتی

براساس آزمایشات مرکز تحقیقات ساختمان و مسکن، ضریب هدایت حرراتی دانه های لیکا 0.09-0.101 w/mc می باشد. تخلخل بالای دانه های لیکا سبب قابلیت رسانایی حرارتی ناچیز این دانه ها می گردد. مقادیر رسانایی حرارتی برای دانه های بزرگتر کاهش می یابد. براساس نتایج همین مرکز، بتن سبک لیکا دارای ضریب هدایت حرارتی 0.208 w/mc می باشد. مصالح عایق، میزان مصرف سوخت و الکتریسیته و در نتیجه هزینه های جاری ساختمان را به شدت کاهش می دهد.

عایق صوتی

مصالح جاذب سروصدا قادرند امواج صوتی را که با سطح برخورد می کنند به گونه ای جذب نمایند که تنها کمتر از 50 درصد آنها بازتاب گردد. وجود حفره ها و اندازه و عمق آنها در دانه های لیکا سبب می گردد تا اثر صوت به دلیل ایجاد اصطکاک مستهلک گردد

تراکم ناپذیری

دانه های لیکا در مقابل فشار مکانیکی دائمی و یا بارگذاری مکرر فشرده نمی شوندو نسبت درصد هوای موجود ثابت می ماند.

جذب آب

وجـود منافذ درونی بسته، ساختمان سلولی بخصوص و وجود لایه روکـش باعث کاهش چشمگیـرمیزان جـذب آب دانه های لیکا نسبت به سایرسبکدانه هامی شود. جذب آب دانه های لیکا حداکثر به 18% حجم
آن محدود می باشد.

واکنش ناپذیری

دانه های لیکا با Ph حدود 7، تقریباّ خنثی بوده و فاقد هرگونه مواد معدنی واکنش پذیر می باشند.بنابراین باعث هیچ نوع خورندگی و پوسیدگی سایر اجزاء نمی شوند.

مقاوم در برابر آتش

دانه های لیکا در دمای نزدیک به 1200 درجه سانتی گراد تولید می گردند.در واقع این دانه ها می توانند شوک حرارتی تا دمای 1100 درجه سانتی گراد را تحمل نمایند.همچنین فرآورده ای لیکا به وی‍‍ژه اجزای بتنی ساخته شده با این دانه ها مقاومت خوبی در برابر آتش دارند.میزان مقاومت به مقدار جرم دیوار بستگی دارد.

منبع: سایت لیکا

قسمت هفتم : عایق های مدرن

نانو عایق ها
NANSULATE

پدیده نانو تکنولوژی در ارتباط با تغییر خصوصیت مولکولی مواد در جهت ارتقاء کیفی آنها می باشد . در واقع با بکار گیری روشهایی، فواصل بین مولکولها یا اتمهای مواد را کاهش داده که با حفظ خصوصیت آنها ، خواص جدیدی از جمله سختی، عایقی و شفافیت را ایجاد می نماید . در حال حاضراین فناوری رشد چشمگیری در کلیه صنایع داشته است.
عایق حرارتی نانو یا NANSULATE ماده جدیدی از فناوری نانو می باشد که محافظ و عایق حرارتی مناسبی در مقابل هر سه نوع انتقال گرما شامل تشعشع ، جابجایی و همرفتی می باشد. با این خصوصیت که می توان از آن براحتی در ساختمانهای در دست بهره برداری نیز استفاده نمود و هیچگونه تغییر ظاهری در ترکیب ساختمان ایجاد نمی کند .
نانو عایق به عنوان جدید ترین محصول عایق حرارتی تولید شده در جهان بوده که با استفاده از تکنولوژی نانو تولید می شود ودارای کمترین میزان انتقال حرارت در میان تمام عایقهای موجود بوده و خصوصیت ویژه این محصول مایع بودن آن است که امکان استفاده از آن را توسط هر نوع وسیله رنگ آمیزی فراهم می کند.
انواع تولیدات این تکنولوژی با خاصیت چسبندگی بالا امکان پوشش تمام سطوح را فراهم نموده و باعث جلوگیری از خوردگی زیر عایق که مهمترین مشکل لوله های عایق شده در صنعت نفت و گاز می باشد. را فراهم می آورد
نانو عایق تنها عایق است که که به راحتی همانند رنگ بر روی سطوح فلزی و غیر فلزی توسط پیستوله ، برس و رولهای نقاشی می توان استفاده کرد لذا با صرفه هزینه نسبتاًکمی و بدون هیچ گونه تغییری در فضای ساختمان می توان از هدر رفتن انرژی جلوگیری نمود.این عایق انواع مختلفی دارد که نوع GP آن برای سطوح غیر فلزی و نوع PT آن برای سطوح فلزی کار برد فراوان دارد . این محصول جهت عایقکاری ساختمانهای مسکونی ، تجاری ، مخازن ، لوله های انتقال نفت و گاز و صنعت کشتی سازی بکار می رود .
خصوصیات :
1-جلوگیری از خوردگی و عایق بودن
2-استفاده آسان بوسیله قلم مو ، غلطک و اسپری
3-غیر سمی بر پایه آب
4-رنگ : نیمه شفاف ،که روکش سفید آن نیز موجود است
5-امکان مشاهده لایه زیر عایق جهت بررسی بصری زیر پوشش
6-پایداری فوق العاده با چسبندگی عالی بروی فولاد ، آلومینیوم و گالوانیزه ، فایبر گلاس ، پی وی سی ، چوب ، بتن و پلاستیک و سایر مشتقات آن .
7-فاقد هر گونه مواد افزایشی ضد میکروبی مضر یا کشنده
8-مقاوم در برابر انواع کپکها و قارچها
9-صرفه جویی در هزینه ها در دراز مدت
10-پوشش 150 تا 175 فوت مربع برای هر گالن جهت 3 مرحله پوشش بسته به بافت آن (14 تا 5/16 متر مربع )
فواید :
1-حفاظت در برابر خوردگی زیر عایق (CUI)
2-عایق حرارتی بودن در عین نازکی و کمی ضخامت
3-مقاومت در برابر رطوبت و قارچ
4-صرفه جویی در فضا ( هر پوشش در حالت مرطوب 5-3 میلی اینچ ( mm 125/0- mm 075/0) 3روکش کامل آن در حالت خشک تنها 5/4-5/7 میلی اینچ( 112/0-181/0) فضا اشتغال می کند )
5-قابل شستشو با آب و صابون
6-قابل رنگ آمیزی
7-نصب ارزان
8-ضد آتش سوزی
9-ضد زنگ
10-عایق لوله ایده آل
11-تحمل دمای بالا تا مرز 204°C(400F)
12- کاربرد آسان
13- مناسب برای مصارف خانگی و صنعتی
14-صرفه جویی در انرژی

عایق کاری دینامیکی

این نوع عایق کاری بیشتر تداعی کننده یک سیستم میباشد تا یک ماده عایق دینامیک. اولین بار مطالعه عایق کاری دینامیکی در اواسط قرن نوزدهم در دانشگاه مونیخ توسط پرفوسور Max Von Pettenkoffer صورت گرفت . در سال 1965 دکتر Pattin پرفسور مهندسی علوم در کالج معماری Ostario کانادا تئوری حرارتی و توضیحات ریاضی برای این محاسبات را انجام داد. اولین خانه در انگلستان با بکار گیری روش عایق کاری دینامیکی در سال 96- 1995ساخنه شد . این روش در کشورهای اسکاندیناوی بخصوص اسکاتلند در بعضی از ساختمانها ایجاد شده است,اما باید به خاطر داشت که نتایج این روش هم در بخش مطالعات تئوری و هم مطالعات تجربی جدید و نا مشخص است .
عایق کاری دینامیکی به نوعی عایق کاری گفته میشود که بخشی یا همه اتلاف حرارتی هدایت را بوسیله جریان سیال فعال ( جریان هوا در بنای ساختمان )در خلاف جهت اختلاف دما , جذب میکند. در بعضی از بناها نیز می توان از جریان موازی که در آن جریان سیال و گرما هم جهت هستند , استفاده کرد. بنای همه ساختمانها جاذب هوا هستند اما برای مصالح عایق کاری دینامیکی قابلیت نفوذ پذیری ها بالا تر میباشد.
همانطور که گفته شد کار تجربی بسیار کمی بر روی عایق کاری دینامیکی صورت گرفته است , ضمنا" محاسبات تحلیلی نیز بیشتر یک بعدی و بدون در نظر گرفتن اثرات خورشید و باد انجام شده است. با استفاده از یک برنامه کامپیوتری شبیه سازی ساختمان میتوان به ارز یابی دقیق این روش و مقایسه کار کرد ساختمان با بکار گیری این روش و ساختمان معمولی دست یافت. عایق کاری دینامیکی قابلیت صرفه جوئی در انرژی و حرارتی و کاهش آلودگی محیط داخل ساختمان را دارد.ضمن اینکه با بهبود پخش رطوبت,قابلیت کنترل رطوبت نسبی RH و جلوگیری از ایجاد فرایند تقطیر بر روی شکافها را دارد. نکته مهم این است که استانداردهای ساخت ساختمانهای با عایق کاری دینامیکی میبایستی سطح بالاتری نسبت به ساختمان معمولی داشته باشد , در حالت ایده آل کلیه منافذ هوا مانند محل اتصالات سازه ها و شکافهای اطراف درها و پنجره ها باید به خوبی بسته و پوشیده شوند. همچنین افراد ساختمان نیز باید نکاتی را رعایت کنند , مثلا" هر زمانی نمی توانند پنچرها را باز کنند چرا که این نوع ساختمانها تاثیر زیادی از باد و خورشید میگیرند.
مطالعات تحلیلی نشان داده اند که سرعت هوا بر روی پوشش ساختمان تاثیر زیادی بر عایق کاری دینامیکی دارد . به این نکته باید توجه کرد که با تنظیم سرعت میتوان به ضریب انتقال حرارت صفر دست یافت . یعنی کلیه اتلاف حرارتی جدارها با این روش اصلاح میگرددند . البته هر ساختمان با شرایط خود دارای سرعت بهینه ای برای رسیدن به حد اقل مصرف انرزی میباشد. در سرعت کمتر از این مقدار بخشی از اتلاف حرارتی بازیافت نشده و در سرعت بیشتر از این گرما ی اضافی لازم برای گرم کردن هوای اضافی ورودی باید توسط دستگاه گرمایش تامیین شود. شار حرارتی سطح خارجی با افزایش مقاومت حرارتی دیوار کاهش مییابد بنا براین ساختمان با مقاومت حرارتی بالا امکان صرفه جوئی بیشتری دارد.
منبع:مقاله محصولات عایق و رهیافت های نو در صنعت عایقکاری نوشته: خانم ناهید مهاجری

در پایان این فصل برای مطالعه بیشتر به تعدادی کتب و مجله اشاره می کنیم:

مجلات و نشریات مرتبط:

·        مجله SWICA چاپ آمریکا

·        مجله insulator چاپ آمریکازر

·        مجله global insulation چاپ انگلیسنها