تبلیغات
دختر زمین شناس
قالب وبلاگ

دختر زمین شناس
تنها جایی که برای زندگی کردن داریم زمین است...مواظبش باشیم 
مواد دیرگداز
(بخش هفتم)

مقدمه
مواد دیرگداز امروزه دارای کاربردهای بسیار زیادی هستند. کلیه صنایعی که در مرحله ای از فرآیند تولید خود با درجه حرارتهای بالا سروکار دارند احتیاج به مواد دیرگداز دارند. صنایع متالورژیکی، صنایع شیشه و سرامیک، صنایع هسته ای، صنایع تولید انرژی، صنایع شیمیایی و غیره همگی نیازمند مواد دیرگداز هستند.
بوجود آمدن کاربردها و شرایط کار نوین، تولید مواد دیرگداز جدید با خواص مناسب را الزام آور می سازد. از این رو صنعت ساخت و تولید مواد دیرگداز ، صنعتی پویا و در حال گسترش و تحول بوده و دائما در حال پدیدآوردن مواد نوین با خواص مناسب و مطلوب می باشد.
مواد دیرگداز جدیدی که هر روز بوجود می آیند علاوه بر تحمل درجه حرارتهای بالا می توانند شرایط مختلف کاری از جمله شوک حرارتی، خوردگی، سایش، ضربات مکانیکی، خزش وغیره را به خوبی تحمل نمایند.


تعریف مواد دیرگداز

طبق تعریف به موادی دیرگداز گفته می شود که نقطه خمیری شدن آنها بالاتر از 1520 درجه سانتیگراد باشد. معمولا نقطه خمیری شدن را با مخروط زگر می سنجند.این مخروطها از مواد دیرگداز ساخته  می شوند و دارای نقطه خمیری شدن مشخص هستند. برای تعیین نقطه خمیری شدن یک آجر دیرگداز معمولا آنرا به شکل مخروط زگر با همان ابعاد استاندارد در آورده و در کوره مخصوصی که بتوان اجسام را در حین حرارت دادن رویت کرد قرار می دهند.
دور جسم را مخروطهای زگر با شماره های مختلف می چینند، در حین بالا بردن درجه حرارت کوره ، دائما وضعیت داخل را مشاهده می کنند و هنگامی که جسم کاملا نرم شده و راس آن خم شده و با قاعده در یک سطح قرار گرفت حرارت دادن را قطع می کنند، آنگاه نمونه و مخروطها را پس از سرد شدن از کوره خارج نموده و وضعیت مخروطهای زگر را مورد بررسی قرار می دهند. هر کدام از مخروطها که به شکل جسم مورد نظر در آمده بود(از نظر خم شدن راس و قرار گرفتن آن در سطح قاعده ) شماره دیرگدازی آجر مورد نظر با شماره آن مخروط زگر مساوی خواهد بود.

ساختمان مواد دیرگداز
مواد دیرگداز از مخلوطی از فازهای بلوری مختلف و فازهای شیشه ای گوناگون و تخلخل تشکیل  می شوند.

نقش مواد دیرگداز
نقش این مواد محافظت از محفظه هائیست که در آنها واکنشها یا عملیاتی در درجه حرارتهای بالا انجام می گیرد، منظور از واکنشها یا عملیات عبارت از عملیات یا واکنشهای فیزیکی ، شیمیائی و مکانیکی است. مکانهائی که این مواد به کار می روند معمولا مکانهایی هستند که با دماهای بالا سروکار دارند، مانند صنایع آهن و فولاد ، صنایع غیرآهنی، ریخته گری، کارخانه جات شیشه و سرامیک، کارخانه جات مولد نیرو ، راکتورهای اتمی، صنایع سیمان و آهک و کوره های صنعتی.

خواص مهم مواد دیرگداز

1-دیرگدازی
2-مقاومت در برابر سرباره
3-پایداری در برابر شوک حرارتی(تغییرات ناگهانی درجه حرارت)
4-پایداری در برابر فشار در درجه حرارت اطاق(سرد)
5-پایداری در برابر فشار در درجه حرارت بالا
6-پایداری حجمی در هنگام حرارت دادن مجدد
7 -انبساط حرارتی
8-قابلیت هدایت حرارت
9-تخلخل و دانسیته
-10قابلیت نفوذ(در مقابل گازها)
-11مقاومت در برابر ضربه
-12خزش

انواع نسوزها

1- نسوزهای سیلیسی
   این آجرها از نوع اسیدی هستند و ماده اصلی آنهاSiO2  است که نقطه ذوب آن  17230c است و معمولا دارای 93-98 درصد SiO2 هستند.

2-1 مراحل تولید نسوزهای سیلیسی

1-مرحله آماده کردن مواد اولیه
2-مرحله شکل دادن
3-خشک کردن
4-پخت

3-1 مزایا و مضرات نسوزهای سیلیسی
مزایا:
-1ارزانی مواد اولیه
-2تحمل فشارهای نسبتا زیاد در درجه حرارتهای بالا. مثلا می تواند فشاری نظیرPSI 50 را تا نزدیکی نقطه ذوب خود (1710-1730) تحمل کنند.
-3مقاومت خوب در برابر اکسیدهای آهن و CaO  و به طور کلی سرباره های اسیدی.
-4انقباض کم در هنگام کاربرد در درجه حرارتهای بالا.
-5مقاومت سایشی خوب.

مضرات:
-1مقاومت کم در برابر شوک حرارتی در زیر 600 درجه سانتیگراد
-2مقاومت کم در برابر سرباره های بازی و قلیائیها
-2نسوزهای آلومینا سیلیکاته

1-2 مقدمه
در جدول تقسیمبندی نسوزهای دیرگداز، ستون نسوزهای آلومینوسیلیکاتی از سیلیس  شروع شده و به آلومینا (اکسید آلومینیوم) ختم می شود. البته باید توجه داشت که نسوزهای و آلومینائی، دوحد بالا و پایین این محدوده را تشکیل داده و آنها را نمی توان آلومینوسیلیکاتی نامید.اصولا آجرهای آلومینوسیلیکاتی بر اساس دیاگرام Al2O3-SiO2 تشکیل می شوند. با توجه به این نمودار می توان دید که نقطه ذوب سیلیس 1723 درجه سانتیگراد ونقطه ذوب آلومینا حدودا 2050 درجه سانتیگراد است که این دو جسم دیرگداز در درجه حرارتهای 1590 و 1840 درجه سانتیگراد یوتکتیک تشکیل می دهند.
در مورد سیلیس خالص افزودن 5 الی 6 درصد آلومینا نقطه ذوب سیلیس را از 1723 به 1590 درجه سانتیگراد می رساند. Mullite ترکیبی با فرمول3Al2O3.2SiO2  و 72% وزنی آلومینا و نقطه ذوب آن در حدود 1850 درجه سانتیگراد است، این ترکیب درواقع مرز بین دو نوع نسوز آلومینوسیلیکاتی را نشان می دهد. تمام مخلوطهائی که کمتر از  72%  دارند اولین مایع در آنها در 1590 درجه سانتیگراد  ظاهر می شود درحالیکه تمام سیستمهائی که بیش از 72% آلومینا دارند نخستین مایع آنها در 1840 درجه پدید می آید. سیستمهائی که بیش از 72% الومینا دارند در درجه حرارتهای پائین از فازهای mullite و کوراندوم تشکیل می شوند در صورتیکه مخلوطهائی که کمتر از 72% آلومینا دارند، در درجات حرارت پایین دارای mullite و تریدیمیت هستند.

   2-2 تقسیمبندی نسوزهای آلومینوسیلیکاتی

 1-آجرهای خاک نسوز دارای 25-45%Al2O3
آجرهای سیلیمانیتی(کیانیت، آندالوزیت) دارای 45-65% Al2O3
جرهای مولایتی دارای 65-75% Al2O3
آجرهای بوکسیتی دارای 75-90%Al2O3
آجرهای کوراندومی دارای 90-100%Al2O3
لازم به یادآوریست که نام این محدوده ها گاهی از روی نام مواد اولیه (بوکسیت، سیلیمانیت...) انتخاب شده است و گاهی از روی موادی که در آجر پس از پخت به وجود می آیند(مولایت).

3-2 مینرالهای مهم آلومینوسیلیکاتی

1-3-2  رسها-مینرالهای رسی عبارت از آلومینوسیلیکاتهای آبدار با ذرات ریز می باشندکه هنگام مخلوط شدن با آب خاصیت پلاستیسیته و شکل پذیری خوبی پیدا می کنند. از نظر ویژگیهای شیمیایی ، فیزیکی و مینرالوژیکی بسیار متغیر هستند ولی دارای خواص مشترکی نیز می باشند. یکی از مهمترین خواص مشترک آنها ساختمان لایه لایه آنهاست.

همه آنها از لایه های آلومینوسیلیکاتی که به آسانی می توانند بر روی هم حرکت کنند تشکیل می شوند. خواصی نظیر نرمی و خاصیت صابونی و کلیواژ آسان از نتایج چنین ساختمانهائی هستند. مینرالهای رسی را می توان به طور کلی طبق زیر طبقه بندی کرد:

  1. کائولینیت          
  2. هالویزیت          
  3. پیروفیلیت          
  4. میکا                 
  5. مونت موریونیت
  6. ایلیت              
معمولا این مینرالها با مواد اضافی نظیر کوارتز، فلدسپار، قلیائیها و اکسید آهن همراه هستند  .

2-3-2-سیلیمانیت،کیانیت،آندالوزیت – همه این مینرالها از نظر شیمیایی دارای ترکیب یکسانی هستند و آنها را می توان با فرمول  Al2O3.SiO نشان داد. اما از نظر کریستالوگرافی دارای ساختمان های بسیار متفاوتی هستند. همه مینرالهای فوق پس از حرارت دادن به صورت مولایت درآمده و سیلیس اضافی معمولا به صورت فاز شیشه ای باقی می ماند.درجه حرارت تجزیه مینرالهای فوق به مولایت و شیشه در مورد سیلیمانیت 1550 و در مورد کیانیت و آندالویت حدود 1350 درجه سانتیگراد است.درجه حرارتهای فوق ممکن است درصورت حضور ناخالصی ها تغییر کند.
 
چون وزن مخصوص هر سه این مینرالها نسبت به وزن مخصوص مولایت بیشتر است، پس از پخت مقداری انبساط پیدا می کند. بدین منظور معمولا مینرالهای فوق را برای جبران انقباض سایر آلومینوسیلیکاتها به کار می برند.

3-3-2-مولایت- مولایت در طبیعت کمیاب است . نام آن از نام جزیره Mull در اسکاتلند گرفته شده زیرا نخستین بار در آنجا کشف شده است.

4-3-2  کوراندوم- آلومینا به اشکال مختلف دیده می شود. پایدارترین نوع آن دارای ساختمان رمبوهدرال بوده و به کوراندوم موسوم است.



ادامه را در بخش هشتم بخوانید...

منابع  نسوزها:

1. www.nobonyan.com
2. www.aryashare.com






طبقه بندی: سنگ شناسی یا پترولوژی، زمین شناسی اقتصادی، سنگ شناسی رسوبی-رسوب شناسی، سنگ شناسی، معدن،
[ چهارشنبه 21 تیر 1391 ] [ 10:34 قبل از ظهر ] [ راحله زمینی ] [ نظرات ]
.: Weblog Themes By WeblogSkin :.
درباره وبلاگ

این وبلاگ برای همه زمینی هاست...

مشاور پایان نامه های تخصصی کارشناسی زمین شناسی
بررسی های زمین شناسی
کار با gps و نرم افزار mapsurce و آموزش آن
رسم نقشه ( زمین شناسی، توپوگرافی، ...)
آموزش نرم افزار های زمین شناسی: ... gis , rockwork, surfer 8 & 9 , dips
rmazloomi.zamin@yahoo.com

نویسندگان
آخرین مطالب
لینک دوستان
نظر سنجی
نظر شما در مورد وبلاگ دختر زمین شناس چیست؟






ابر برچسب ها
آمار سایت
بازدیدهای امروز : نفر
بازدیدهای دیروز : نفر
كل بازدیدها : نفر
بازدید این ماه : نفر
بازدید ماه قبل : نفر
تعداد نویسندگان : عدد
كل مطالب : عدد
آخرین بروز رسانی :
امکانات وب