مواد مقاوم در برابر حرارت بالا و ضدخوردگی

پودر معدنی مقاوم در برابر حرارت و ضدخوردگی ، ویژگی‌ها و نقش آن در صنعت

استفاده از مواد ضدخوردگی و مقاوم به حرارت در صنایع مختلف نقش حیاتی در افزایش دوام تجهیزات، کاهش هزینه‌های نگهداری و جلوگیری از توقف ناخواسته تولید دارد. این مواد با تحمل شرایط سخت محیطی مانند دمای بالا، تماس با مواد اسیدی یا قلیایی و تنش‌های حرارتی بالا دارد. و از تخریب زودهنگام سازه‌ها، کوره‌ها، لوله‌ها و قطعات فلزی جلوگیری می‌کنند. به‌کارگیری صحیح این ترکیبات نه‌تنها باعث افزایش عمر مفید تجهیزات می‌شود. بلکه بهره‌وری، ایمنی و پایداری فرآیندهای صنعتی را نیز به‌طور چشم‌گیری بهبود می‌بخشد.

لینک خرید مواد معدنی با خاصیت مقاومت در برابر حرارت و ضدخوردگی در پارس اور:

 منیزیا /سیلیس کریستوبالیت / آلومینا / میکا / کربن بلک / دولومیت / کائولن

ویژگی های مواد مقاوم در برابر حرارت بالا و ضدخوردگی

برای اینکه یک ماده معدنی بتواند به‌عنوان مقاوم در برابر حرارت و ضدخوردگی در صنایع استفاده شود، باید دارای ویژگی‌های زیر باشد:

• نقطه ذوب بالا: تحمل دمای بالا بدون ذوب یا تجزیه (مثلاً بالای 1500 تا 3000 درجه سانتی‌گراد).
• پایداری شیمیایی بالا: واکنش‌ناپذیری با اسیدها، بازها، اکسیدکننده‌ها یا محیط‌های خورنده.
• مقاومت به شوک حرارتی: تحمل تغییرات سریع دمایی بدون ترک‌خوردگی یا تخریب ساختاری.
• ضریب انبساط حرارتی پایین: جلوگیری از تغییرات ابعادی ناگهانی در اثر حرارت و افزایش دوام.
• استحکام مکانیکی بالا در دمای بالا: عدم ریزش، ترک یا له‌شدگی در شرایط گرمایی یا فشار بالا.
• مقاومت به اکسیداسیون در دمای بالا: عدم تخریب در حضور اکسیژن داغ (به‌ویژه در فلزات و کربن‌ها).
• پایداری فازی: حفظ ساختار بلوری و عدم تبدیل به فاز ناپایدار یا شکننده در گرمای زیاد.
• مقاومت به سایش و فرسایش: به‌ویژه در محیط‌هایی با ذرات جامد یا جریان مذاب.
• خنثی بودن از نظر الکتریکی و شیمیایی: عدم ایجاد خوردگی گالوانیکی یا واکنش ناخواسته با سایر مواد سازه‌ای.
• رسانایی حرارتی مناسب : برای کنترل انتقال گرما یا حفظ دمای داخلی( رسانایی پایین در موارد عایق‌کاری).

این ویژگی‌ها در موادی مانند آلومینا، سیلیکون کاربید، زیرکونیا، گرافیت، نیترید بور، منیزیا و اسپینل به‌وضوح دیده می‌شود، و به همین دلیل در شرایط شدید صنعتی استفاده می‌شوند.

پودرهای معدنی مقاوم در برابر حرارت بالا و ضد خوردگی:

1. آلومینا (Al₂O₃) لینک خرید

آلومینا به دلیل ساختار کریستالی بسیار پایدار، نقش مهمی در ایجاد پوشش‌های نسوز دارد. این ماده در برابر خوردگی اسیدی و قلیایی مقاومت بالایی دارد و تا دماهای بالا (بیش از ۱۷۰۰ درجه سانتی‌گراد) بدون تغییر فاز باقی می‌ماند. به همین دلیل در آستر کوره‌ها، آجرهای نسوز و قطعات سرامیکی مقاوم به خوردگی کاربرد فراوان دارد.

•  ترکیب اکسید آلومینیوم، ماده‌ای بسیار سخت و پایدار.
• ویژگی‌ها: مقاومت حرارتی بسیار بالا، سختی بالا، عایق الکتریکی، مقاومت در برابر خوردگی شیمیایی.
• کاربرد صنعتی: استفاده در آستر کوره‌ها، پوشش‌های نسوز، صنایع فولاد، سرامیک‌های مقاوم به حرارت.

2. زیرکونیا (ZrO₂)

زیرکونیا از معدود موادی است که هم مقاومت حرارتی بسیار بالا دارد و هم در برابر خوردگی شیمیایی شدید (مانند اسیدها) پایدار می‌ماند. این ماده در کوره‌های دما بالا، صنایع فولاد، سیمان و حتی تجهیزات پزشکی برای پوشش‌دهی مقاوم کاربرد دارد. از ویژگی خاص آن، تبدیل فازی در دمای بالا برای پایداری بیشتر است.

• اکسید زیرکونیوم، پودری سفید با پایداری حرارتی و شیمیایی بالا.
• ویژگی‌ها: نقطه ذوب بالا (۲۷۰۰°C)، مقاومت شیمیایی بسیار بالا، پایداری فازی.
• کاربرد صنعتی: سرامیک‌های مقاوم، آستر کوره، سوپاپ‌ها، صنعت فولاد و نسوز.

3. سیلیس (SiO₂) لینک خرید

سیلیس ماده‌ای پرکاربرد در برابر حرارت است که تا دمای حدود ۱۶۰۰ درجه سانتی‌گراد پایدار می‌ماند. این ماده در محیط‌های اسیدی و با شوک حرارتی بالا بسیار مقاوم است. به همین دلیل در تولید لعاب، آستر کوره‌های شیشه و ریخته‌گری فلزات از آن استفاده می‌شود.

البته سیلیس کریستوبالیت دارای مقاومت حرارتی بالا است و در برابر شوک‌های حرارتی شدید پایداری خوبی دارد. همچنین به دلیل ساختار سیلیکاتی‌اش، در برابر خوردگی شیمیایی بسیاری از اسیدها و مواد قلیایی ملایم مقاوم است. لینک خرید

• ترکیب طبیعی رایج در ماسه و کوارتز، فراوان در طبیعت.
• ویژگی‌ها: مقاوم در برابر حرارت، مواد اسیدی و شوک حرارتی.
• کاربرد صنعتی: قالب‌های ریخته‌گری، شیشه‌سازی، لعاب‌ها، پوشش‌های مقاوم حرارتی.

4. کاربید سیلیسیوم (SiC)

کاربید سیلیسیوم ماده‌ای فوق‌العاده مقاوم در برابر حرارت، سایش و ضدخوردگی است. این ماده در آستر کوره‌های فولاد، المنت‌های حرارتی و ابزارهای برشی مقاوم به حرارت و مواد شیمیایی تهاجمی به کار می‌رود. مقاومت بالای آن تا دمای ۲۵۰۰ درجه سانتی‌گراد باعث کاربردهای گسترده شده است.

• ترکیب غیرآلی بسیار سخت و رسانا.
• ویژگی‌ها: مقاومت بسیار بالا در برابر حرارت، خوردگی، شوک حرارتی و سایش.
• کاربرد صنعتی: آستر کوره، المنت‌های گرمایش، ابزار برشی، صنایع سرامیک و فولاد.

5. نیترید بور (BN)

نیترید بور دارای ترکیبی از خواص هدایت حرارتی بالا، مقاومت به شوک حرارتی و پایداری شیمیایی است. این ویژگی‌ها باعث می‌شود در صنایع الکترونیک، قالب‌گیری فلزات مذاب و روانکاری خشک محیط‌های بسیار داغ کاربرد داشته باشد. همچنین به دلیل خاصیت غیر واکنشی، برای پوشش سطوح حساس به خوردگی استفاده می‌شود.

• پودر سفید و سبک با ساختار شبیه گرافیت.
• ویژگی‌ها: رسانای حرارتی خوب، عایق الکتریکی، پایداری شیمیایی و مقاومت حرارتی بالا.
• کاربرد صنعتی: پوشش قالب ریخته‌گری، روان‌کار خشک، صنایع الکترونیک و آتش‌نشانی صنعتی.

6. گرافیت طبیعی و مصنوعی

گرافیت طبیعی و مصنوعی دارای مقاومت حرارتی بالا (تا ۳۰۰۰ درجه سانتی‌گراد در شرایط خلأ) و مقاومت شیمیایی عالی به مواد اسیدی و قلیایی است. به عنوان آستر کوره، پوشش قالب و روان‌ساز خشک در محیط‌های خشن حرارتی و شیمیایی بسیار مؤثر است.

• شکل کریستالی کربن، به صورت طبیعی یا تولیدشده مصنوعی.
• ویژگی‌ها: مقاومت حرارتی، روانکاری خشک، رسانایی بالا،  ضدخوردگی شیمیایی.
• کاربرد صنعتی: آندها، قالب‌های ریخته‌گری، پوشش نسوز، صنعت آلومینیوم و فولاد.

7. اسپینل (MgAl₂O₄)

اسپینل با ساختار پایدار خود، در برابر اکسایش، قلیاها و حرارت بالا مقاوم است. این ترکیب در صنایع فولاد برای آسترهای نسوز و پوشش‌هایی استفاده می‌شود که نیاز به پایداری در برابر گازهای خورنده و دماهای بالا دارند. همچنین، شوک حرارتی را به خوبی تحمل می‌کند.

• ترکیب منیزیا و آلومینا با ساختار کریستالی پایدار.
• ویژگی‌ها: مقاومت شیمیایی، حرارتی و مکانیکی بالا، پایداری ساختاری.
• کاربرد صنعتی: پوشش‌های مقاوم کوره‌ها، آسترهای فولادی، صنعت نسوز و متالورژی.

8. منیزیا (MgO) لینک خرید 

منیزیا به عنوان یکی از مقاوم‌ترین مواد نسوز شناخته می‌شود. این ماده در برابر حرارت تا ۲۸۰۰ درجه سانتی‌گراد و خورندگی ناشی از قلیاها و سرباره‌ها مقاوم است. در صنعت فولاد، آجرهای منیزیایی بخش اصلی آستر کوره‌های قوس الکتریکی را تشکیل می‌دهند.

•  اکسید منیزیم، ماده‌ای نسوز با خاصیت قلیایی.
• ویژگی‌ها: نقطه ذوب بالا، مقاومت در برابر سرباره قلیایی، مقاوم حرارتی.
• کاربرد صنعتی: آجرهای نسوز قلیایی، صنایع فولاد، شیشه و سیمان.

9. زیرکن (ZrSiO₄)

زیرکن به دلیل ترکیب سیلیس و زیرکونیوم، در برابر دمای بالا و محیط‌های شیمیایی خورنده پایدار است. در ریخته‌گری دقیق، قالب‌های مقاوم و لعاب‌های سرامیکی برای جلوگیری از خورندگی فلز مذاب استفاده می‌شود.

• سیلیکات زیرکونیوم طبیعی.
• ویژگی‌ها: مقاومت شیمیایی بالا، پایداری حرارتی، ضد خوردگی.
• کاربرد صنعتی: پوشش قالب‌های ریخته‌گری، سرامیک‌های صنعتی، لعاب‌ها.

10. بوکسیت کلسینه‌شده

بوکسیت کلسینه‌شده در فرآیند حرارتی به ماده‌ای سخت و نسوز تبدیل می‌شود که برای مقاومت در برابر مواد قلیایی، دمای بالا و ضدخوردگی مورد استفاده قرار می‌گیرد. در تولید آجرهای نسوز، سرامیک‌های صنعتی و آسترهای محافظ کاربرد دارد.

• سنگ معدنی غنی از آلومینا، پس از حرارت‌دهی به فرم مقاوم تبدیل می‌شود.
• ویژگی‌ها: سختی بالا، نسوز، مقاومت در برابر سایش و مواد قلیایی.
• کاربرد صنعتی: تولید آلومینا، آجرهای نسوز، پوشش‌های مقاوم.

11. کرومیت (FeCr₂O₄)

کرومیت از عناصر مقاوم به اکسایش و مواد خورنده تشکیل شده و در برابر دما و خوردگی فلزات مذاب بسیار مقاوم است. در آستر کوره‌ها و صنعت متالورژی برای مقاومت در برابر اتمسفر خورنده و قلیایی استفاده می‌شود.

• کانی اکسیدی حاوی آهن و کروم.
• ویژگی‌ها: مقاوم در برابر خوردگی، حرارت و شوک حرارتی.
• کاربرد صنعتی: آجرهای نسوز قلیایی، صنایع ریخته‌گری و متالورژی.

12. دولومیت (CaMg(CO₃)₂) لینک خرید

دولومیت پس از کلسینه شدن به یک ماده نسوز با خاصیت قلیایی تبدیل می‌شود که در محیط‌های دمای بالا و سرباره قلیایی بسیار پایدار است. در فولادسازی و ساخت آجر نسوز قلیایی کاربرد دارد.

• کربنات طبیعی کلسیم و منیزیم.
• ویژگی‌ها: مقاوم در برابر مواد قلیایی، نسوز بودن، ارزان و در دسترس.
• کاربرد صنعتی: ساخت آجرهای نسوز، فولادسازی و پوشش‌های مقاوم.

13. مولایت (3Al₂O₃·2SiO₂)

مولایت به دلیل ساختار سرامیکی خود، دارای پایداری بالا در برابر حرارت و شوک حرارتی است. در آسترهای صنعتی، آجرهای نسوز و سرامیک‌های مهندسی برای مقابله با خوردگی و دمای بالا به کار می‌رود.

• فاز سرامیکی پایدار با ترکیب آلومینا و سیلیکا.
• ویژگی‌ها: مقاومت در برابر شوک حرارتی، خورندگی و پایداری مکانیکی.
• کاربرد صنعتی: سرامیک صنعتی، آستر کوره، صنایع دیرگداز.

14. کاربید بور (B₄C)

کاربید بور یکی از سخت‌ترین مواد شناخته‌شده است و در برابر حرارت، سایش و خورندگی بسیار مقاوم است. این ماده در صنایع نظامی، هسته‌ای و سرامیک‌های مقاوم به شوک حرارتی استفاده می‌شود.

• یکی از سخت‌ترین مواد شناخته‌شده پس از الماس.
• ویژگی‌ها: مقاومت به سایش، حرارت و خوردگی بالا.
• کاربرد صنعتی: سپرهای ضد گلوله، آسترهای مقاوم، صنایع هسته‌ای و سرامیکی.

15. سیلیکات کلسیم

سیلیکات کلسیم به‌عنوان عایق حرارتی در برابر حرارت بالا بسیار مؤثر است و در محیط‌های قلیایی و اسیدی پایدار می‌ماند. در عایق‌کاری لوله‌ها، دیگ‌های بخار و تجهیزات دما بالا کاربرد دارد.

• ترکیب غیرآلی سبک‌وزن و عایق حرارتی.
• ویژگی‌ها: عایق حرارتی عالی، غیرقابل اشتعال، پایداری حرارتی بالا.
• کاربرد صنعتی: عایق‌کاری لوله‌های داغ، کوره‌ها، پتروشیمی.

16. سیلیکات زیرکونیوم

ترکیبی مقاوم از زیرکونیوم و سیلیس است که در برابر خوردگی اسیدی و حرارت بالا بسیار مقاوم عمل می‌کند. برای پوشش‌های مقاوم قالب‌ها، سرامیک‌های ویژه و صنایع شیمیایی استفاده می‌شود.

• ترکیب سیلیکا و زیرکونیا.
• ویژگی‌ها: پایداری شیمیایی، حرارتی، ضدخوردگی.
• کاربرد صنعتی: پوشش مقاوم قالب، سرامیک‌های مهندسی.

17. فایبر سرامیک‌ها (Ceramic Fibers)

الیاف سرامیکی مقاومت عالی در برابر حرارت (تا ۱۴۰۰ درجه) و خورندگی دارند و به عنوان عایق سبک در کوره‌ها و تجهیزات صنعتی استفاده می‌شوند. این مواد در برابر اسیدها و گازهای خورنده نیز پایدار هستند.

• الیاف بسیار نازک ساخته‌شده از سرامیک‌های دیرگداز.
• ویژگی‌ها: عایق حرارتی بسیار بالا، سبک، نسوز.
• کاربرد صنعتی: عایق حرارتی در کوره‌ها، نیروگاه‌ها و صنایع هوافضا.

18. اکسید تیتانیوم (TiO₂)

اکسید تیتانیوم دارای مقاومت شیمیایی و نوری بسیار بالا است و در برابر حرارت و اشعه UV پایدار می‌ماند. در رنگ‌های مقاوم، پوشش ضدخوردگی و لایه‌های حفاظتی صنعتی استفاده می‌شود.

• پودر سفید غیرآلی.
• ویژگی‌ها: مقاوم در برابر خوردگی اسیدی، ضد UV، پایداری در دمای بالا.
• کاربرد صنعتی: رنگ‌های مقاوم، پوشش ضدخوردگی، صنعت رنگ و پلاستیک.

19. نیترید سیلیسیوم (Si₃N₄)

این ماده سرامیکی سخت و سبک است که در برابر شوک حرارتی، سایش و خوردگی گازهای داغ مقاومت بالایی دارد. در موتورهای حرارتی، یاتاقان‌ها و ابزارهای برش دمای بالا کاربرد دارد.

• ترکیب سرامیکی سخت و پایدار.
• ویژگی‌ها: مقاومت بالا در برابر شوک حرارتی، ضدخوردگی و سایش.
• کاربرد صنعتی: یاتاقان‌ها، قطعات موتور، ابزار برش، صنایع هوانوردی.

20. کاربید تنگستن (WC)

کاربید تنگستن با سختی و چگالی بالا، در برابر حرارت و مواد شیمیایی خورنده بسیار مقاوم است. در صنایع نفت، معدن و قالب‌های صنعتی برای جلوگیری از خوردگی و سایش استفاده می‌شود.

• ترکیب فلزی فوق‌العاده سخت.
• ویژگی‌ها: مقاومت بالا در برابر سایش، حرارت و خوردگی.
• کاربرد صنعتی: ابزار برشی، قالب‌ها، صنایع نفت و گاز.

21. کربن بلک (Carbon Black) لینک خرید

کربن بلک به‌صورت پودر سیاه بسیار ریز با ساختار آمورف، از سوختن ناقص هیدروکربن‌ها تولید می‌شود. این ماده دارای سطح ویژه بالا، رنگ‌دانه بسیار قوی و پایداری شیمیایی مناسب است. به‌طور گسترده در صنایع لاستیک، پوشش‌های ضد خوردگی و رنگ‌سازی کاربرد دارد.

• شکل آمورف کربن، حاصل از سوختن ناقص ترکیبات آلی.
• ویژگی‌ها: رنگ‌دانه قوی، مقاومت در برابر UV، پایداری شیمیایی، کاهش نفوذپذیری در پوشش‌ها.
• کاربرد صنعتی: تقویت‌کننده در لاستیک، رنگ‌دانه مشکی در جوهر و رنگ، افزودنی در پوشش‌های مقاوم به خوردگی، صنایع پلاستیک و کامپوزیت.

22. میکا (Mica) لینک خرید

میکا گروهی از مواد معدنی سیلیکاتی با ساختار لایه‌ای است که به‌صورت ورقه‌ای یا پودر بسیار نرم و براق یافت می‌شود. این ماده از نظر حرارتی پایدار، الکتریکی نارسانا و در برابر بسیاری از مواد شیمیایی مقاوم است. میکا به‌ویژه در صنایع الکترونیک، پوشش‌های حرارتی و عایق‌کاری صنعتی کاربرد فراوان دارد.

• ساختار ورقه‌ای سیلیکاتی با قابلیت لایه‌برداری (لایه‌های نازک، انعطاف‌پذیر و براق)
• ویژگی‌ها: عایق حرارتی و الکتریکی عالی، مقاوم در برابر حرارت تا حدود 800 درجه سانتی‌گراد، پایداری شیمیایی، مقاومت در برابر خوردگی، خاصیت بازتابش UV و انعکاس نور.
• کاربرد صنعتی: به‌عنوان عایق در قطعات الکترونیکی، پرکننده در رنگ‌ها و پوشش‌های ضد خوردگی، عایق حرارتی در کوره‌ها و دیگ‌های صنعتی، و همچنین در تولید لاستیک و پلاستیک‌های مهندسی.

کاربردهای مواد مقاوم حرارتی و ضدخوردگی:

• آستر کوره‌های صنعتی: برای تحمل دمای بالا، شوک حرارتی و جلوگیری از خورندگی دیواره داخلی کوره‌ها.
• تولید آجرهای نسوز: در کوره‌های فولاد، سیمان، شیشه و آلومینیوم برای حفظ ساختار در دمای بالا.
• ریخته‌گری فلزات سنگین: پوشش قالب‌ها برای مقاومت در برابر خوردگی فلزات مذاب.
• صنایع فولاد و متالورژی: برای آستر پاتیل‌ها، کوره‌های قوس الکتریکی، تاندیش و مخازن نگهداری مذاب.
• ساخت قطعات سرامیکی مقاوم: مثل نازل‌ها، تیوب‌ها، قطعات توربین و ابزارهای برش با دمای بالا.
• پوشش ضد خوردگی در پتروشیمی و نفت و گاز: جلوگیری از واکنش شیمیایی با مواد خورنده در خطوط لوله و تجهیزات پالایشگاهی.
• عایق‌کاری حرارتی تأسیسات صنعتی: استفاده در لایه‌های محافظتی لوله‌های بخار، دیگ‌های صنعتی و کوره‌ها.
• صنایع هوافضا و نظامی: برای ساخت کامپوزیت‌ها و پوشش‌هایی که در برابر حرارت و سایش مقاوم باشند.
• صنایع خودروسازی و موتورهای احتراقی: استفاده در ساخت پیستون، سوپاپ، واشر حرارتی و پوشش‌های ضدخوردگی موتور.
• صنایع شیشه و سرامیک: برای تحمل شوک حرارتی در تولید ظروف مقاوم حرارت یا شیشه‌های فنی.
• صنایع الکترونیک و نیمه‌رساناها: در عایق‌های حرارتی، پوشش‌های نازک ضدخوردگی و اجزای مقاوم به دما.
• تولید مواد ضد حریق و محافظ سازه‌ای: پودرها به عنوان پرکننده در رنگ‌های مقاوم آتش و عایق‌های ساختمانی.
• صنایع هسته‌ای و تجهیزات خاص: برای محافظت در برابر خوردگی تشعشعی و دماهای شدید در راکتورها.
• ساخت کامپوزیت‌های صنعتی پیشرفته: مانند ترمز هواپیما، صفحات زرهی و تیغه‌های توربین.

لینک خرید مواد معدنی با خاصیت مقاومت در برابر حرارت و ضدخوردگی در پارس اور:

سیلیس کریستوبالیت / آلومینا / میکا / کربن بلک / دولومیت / کائولن

نوشته شده در : دانشنامه پارس اور