Bahan Tahan Api: Sifat Bahan Keramik Tahan Api Untuk Mandi Dan Cerobong Asap. Manakah Yang Dianggap Asam? Klasifikasi Dan Tipe Utama

2024 Pengarang: Beatrice Philips | [email protected]. Terakhir diubah: 2024-01-18 12:15

Bahan tahan api secara struktural stabil ketika terkena suhu tinggi, api dan bahan kimia. Mereka digunakan di pabrik industri di mana siklus produksi melibatkan penggunaan efek termal, serta di bangunan tempat tinggal di mana perangkat pemanas dipasang. Karena parameter operasionalnya yang tinggi, bahan tersebut sangat relevan untuk fasilitas apa pun yang memiliki persyaratan ketahanan, keandalan, dan keamanan.

Keunikan

Kebutuhan akan penggunaan bahan tahan api muncul pada tahap awal perkembangan manusia, ketika orang belajar mengekstrak dan menggunakan api. Secara bertahap, bahan-bahan tersebut menjadi dasar untuk konstruksi pembuatan baja, tanur tinggi, dan peralatan pemanas lainnya. Di pertengahan abad ke-17. di banyak negara mulai membuat batu bata tahan api dari tanah liat . Pada awal abad ke-19. produk tahan api secara aktif diproduksi di negara-negara Eropa, dan pada akhir abad ini, produk tahan api mulai diproduksi di mana-mana di Rusia. Di pertengahan abad terakhir, cat tahan api dan komposisi tahan api ditemukan, dan persyaratan untuk produk tahan panas secara resmi diabadikan dalam GOST dan SNiP.

Properti utama dari bahan tersebut adalah tahan api. Indikator ini menentukan suhu di mana produk mulai berubah bentuk. Berkenaan dengan nilainya, efisiensi pemanfaatan material pada jenis pekerjaan tertentu dipertimbangkan. Selain itu, karakteristik lain dihitung, khususnya:

• fitur perilaku material di bawah pengaruh suhu tinggi;
• perubahan bentuk dan pelanggaran integritas saat terkena suhu;
• stabilitas struktur, yang ditentukan oleh parameter tegangan tekan mekanis selama pemanasan;
• kekuatan reaksi terhadap efek larutan kimia agresif.

Biasanya, bahan tahan api adalah bahan yang dapat menahan pemanasan dari 1580 hingga 3000 derajat Celcius. Bahan yang mempertahankan penampilan dan karakteristik fisiknya saat terkena suhu yang lebih tinggi ditandai sebagai super-refraktori.

Setiap produk tahan api dibuat berdasarkan kombinasi bahan baku buatan dan alami, untuk ini, konsentrasi optimal komponen mineral dan kimia dipilih.

Indikator akhir kepadatan, kekuatan, serta porositas dan struktur ditentukan oleh penerapan teknologi tertentu.

Klasifikasi

Produk tahan api dapat diproduksi dalam berbagai bentuk dan dengan sifat yang berbeda. Ada beberapa alasan untuk klasifikasi mereka.

sifat tahan api

Menurut ketahanan api, bahan dibedakan:

• tahan api biasa - tahan dari +1580 hingga +1770 derajat Celcius;
• sangat tahan api - hingga 2 ribu derajat;
• produk dengan refraktori tinggi - hingga 3 ribu derajat;
• super-refractory - harus tahan terhadap pemanasan lebih dari 3 ribu derajat.

Bahan yang paling tahan api di dunia adalah hafnium carbonitrida, dengan titik leleh 4.200 derajat Celcius.

Dengan metode cetakan

Ada beberapa metode dasar untuk mencetak bahan tahan api:

• pengecoran cair;
• pencetakan dari senyawa lunak dengan pengepresan tambahan lebih lanjut;
• cetakan dari bubuk terkompresi;
• pemotongan batu;
• metode pengepresan panas;
• teknik pengepresan termoplastik;
• cetakan dari lelehan panas.

Dengan komposisi kimia dan mineral

Beberapa jenis bahan baku digunakan untuk membuat produk tahan api

• Organik - jenis produk ini terbuat dari bahan baku mineral. Sebagian besar produk ini dapat menahan panas yang signifikan. Satu-satunya pengecualian adalah busa polistiren. Mereka memiliki ketahanan api yang lemah, namun, Anda dapat meletakkan kompor dengan pemanasan yang lemah dari mereka.
• Anorganik Merupakan kategori produk yang paling mengesankan dengan berbagai macam ketahanan api. Ini termasuk basal dan wol mineral, fiberglass, perlit dan vermikulit.
• Gabungan - kategori ini mencakup produk asbes (komposisi asbes-semen atau asbes-kapur), serta produk silika berbusa.

Beberapa jenis bahan tahan api dibedakan tergantung pada bahan aktif utamanya

Refraktori yang mengandung aluminium oksida yang disinter menjadi blok disebut asam - alas dalam hal ini mencapai 90% dari total massa. Kelompok ini termasuk batu bata mullite dan fireclay, yang dianggap sebagai solusi ideal untuk kompor dan perapian yang beroperasi dengan bahan bakar alami.

Magnesia - produk tersebut dibuat dari oksida logam yang berbeda dengan sintering saat dipanaskan. Blok tahan terhadap solusi agresif dan dapat menahan pemanasan hingga 2000 derajat.

Minerit - diproduksi menggunakan bahan baku yang ramah lingkungan. Semen bertulang menyumbang hingga 90% dari komposisi. Saat dipanaskan, produk ini sedikit bertambah ukurannya, oleh karena itu, selama pemasangan, Anda harus meninggalkan celah kecil di antara lapisan.

Asbes - pelat dan panel yang terbuat dari asbes telah lama digunakan dalam konstruksi. Namun, beberapa waktu lalu, efek toksik asbes terhadap kesehatan manusia telah teridentifikasi. Zat-zat yang menyusun bahan tersebut bersifat karsinogenik dan menyebabkan kanker. Namun demikian, ketahanan api dari produk tersebut sangat tinggi. Bahan dapat menahan pemanasan hingga 500 derajat selama beberapa jam tanpa mengubah kekuatan dan kepadatannya.

Selubung dengan panel seperti itu digunakan dalam struktur teknis, sementara itu membutuhkan pelapisan wajib dengan bahan ramah lingkungan.

Superizol - bahan kalsium silikat, ringan dan mudah dipotong. Superizol dapat menahan pemanasan hingga 1000 derajat, sementara itu memiliki konduktivitas termal yang berkurang. Bahan ini diminati untuk pemasangan partisi dan hiasan dinding pelindung.

Kerugiannya termasuk kerapuhan: di bawah tekanan mekanis, produk seperti itu pecah.

Panel kaca-magnesium Merupakan bahan yang terdiri dari magnesium klorida, fiberglass dan perlit yang diperluas dengan penambahan serat sintetis. Memiliki daya rekat tinggi, konduktivitas termal rendah, apalagi mudah diproses.

Vermikulit - lempengan berdasarkan mika silikat yang dicampur dengan komponen sintetis. Ini adalah bahan yang ramah lingkungan dan tidak beracun yang menahan panas. Kerugiannya termasuk ketahanan kelembaban yang rendah, oleh karena itu, perlindungan tambahan dari air diperlukan selama operasi.

Layar logam - bahan tahan api lembaran dengan permukaan reflektif. Produk semacam itu tidak hanya melindungi dinding dari panas berlebih, tetapi juga memungkinkan Anda mempertahankan suhu yang nyaman di dalam ruangan, memantulkannya ke dalam.

Biasanya, lembaran ini terbuat dari stainless steel.

Klinker - Bahan keramik ini terbuat dari tanah liat yang berpori halus. Ini dibedakan oleh ketahanannya terhadap suhu ekstrem, kemampuan untuk menahan tidak hanya api, tetapi juga salju yang parah.

periuk porselen - bahan berdasarkan marmer, granit dan kepingan kuarsa dengan adanya garam dan oksida logam. Berbeda dalam kemampuan menahan pemanasan hingga 100 derajat atau lebih, ditandai dengan ketahanan kelembaban yang tinggi.

Dengan porositas

Tergantung pada tingkat keterbukaan pori, ada:

• hingga 3% - super padat;
• hingga 10% - kepadatan tinggi;
• hingga 16% - padat;
• hingga 20% - dipadatkan;
• hingga 30% - kepadatan sedang;
• hingga 45% - kepadatan rendah;
• hingga 75% - sangat keropos;
• lebih dari 75% sangat berpori.

Bentuk dan ukuran

Bahan tahan api ditawarkan dalam berbagai bentuk dan ukuran:

• berbentuk baji atau lurus - bisa kecil, normal atau besar;
• berbentuk, sederhana, serta kompleks - dengan berat lebih dari 60 kg.

Permintaan terbesar diterima oleh panel lembaran. Tujuan fungsionalnya tergantung pada ukuran dan serangkaian karakteristik kinerja produk . Mereka sangat diperlukan untuk melapisi ruang ketel, perapian rumah, blok kompor, mereka adalah isolasi panas untuk kolom, ketel, serta sistem pemanas di bak mandi dan sauna. Mereka memainkan peran layar pelindung dan meningkatkan efek produksi peralatan secara keseluruhan dan bagian-bagiannya masing-masing.

Produk cetakan dan bubuk relevan dalam pembuatan instrumen. Ini memecahkan masalah menyesuaikan mode operasi sesuai dengan spesifikasi teknis. Bahan baku yang tidak berbentuk digunakan untuk membuat pakaian bagi karyawan pengecoran.

Aplikasi

Semua jenis bahan tahan api biasanya digunakan dalam aplikasi industri. Mereka terlibat dalam metalurgi non-besi dan besi - area ini menyumbang sekitar 60% dari produk yang terbuat dari bahan tahan panas secara umum, serta dalam pembuatan keramik dan kaca . Senyawa tahan api adalah dasar untuk pembuatan isolator asam dan panas. Mereka dilapisi dengan tungku industri, serta instalasi lain dengan nyala api terbuka.

Dalam kehidupan sehari-hari, produk semacam itu telah menemukan aplikasi dalam pengaturan perapian dan kompor, barbekyu dan cerobong asap . Bahan finishing ini banyak digunakan dalam konstruksi dan penataan bangunan. Mereka digunakan untuk pelapis langit-langit dan dinding di kamar. Solusi semacam itu sangat meningkatkan keamanan kebakaran struktur, oleh karena itu digunakan dalam struktur dengan persyaratan yang meningkat untuk PPB.

Penting untuk diingat bahwa sebagian besar bahan bangunan tahan api tidak dapat menahan api, sehingga dapat terbakar . Produk tahan panas dan tahan api dibedakan. Yang terakhir dapat menahan sumber api terbuka dalam jarak dekat untuk waktu yang lama - mereka banyak diminati dalam pembangunan pemandian dan sauna.

Bahan tahan panas dapat menahan panas yang hebat, tetapi api terbuka akan menghancurkan strukturnya.