Вопрос 36. Неорганические теплоизоляционные материалы и изделия: сырье, их строение, свойства и область применения.

Для выработки теплоизоляционных материалов и изделий из неорганического сырья в настоящее вемя применяют горные породы, шлаки, стекло и асбест.

Минеральная вата – теплоизоляционный материал, получаемый из расплава горных пород или металлургических шлаков. Она состоит из тонких и гибких стекловидных волокон. Вату, получаемую из расплава горных пород называют горной ватой, а из расплава шлаков – шлаковой ватой.

Высокая пористость ваты, содержащей до 95% объема воздушных пустот, обуславливает ее хорошие теплоизоляционные свойства.

Сырьем для производства минеральной ваты служат мергели, сланцы, смеси известняков и доломитов с глинистыми и кремнеземистыми породами, металлургические шлаки. Производство ваты состоит из двух процессов: расплавления сырьевой смеси и превращения расплава в волокна.

Изделия из минеральной ваты:

- плиты минераловатные на битумной связке;

- плиты жесткие минераловатные на битумной связке;

- плиы минераловатные на синтетическом связуюшем.

Стеклянная вата – представляет собой волокнистый материал, состоящий из тонких и гибких стеклянных нитей, получаемых из расплавленной стекломассы. Для изготовления ваты используют стеклянный бой или сырье, служащее для производства стекла – кварцевый песок, известняк, кальцинированную соду и сульфат натрия. Вату изготавливают тремя сособами:

1. Фильерный – из расплава стекла через небольшие отверстия вытягивают тонкие нити.\

2. Дутьевой – дает более толстое волокно небольшой длины. Его получают распылением стеклянного расплава струей пара или горячего газа высокого давления.

3. Штабиковый – стеклянные палочки (штабики) подогревают до расплавления горелками, причем капля стекла, падая вниз, тянет за собой стеклянные волокна, которые наматывают на вращающийся барабан.

Наиболее перспективным способом получения стеклянного волокна является дутьевой – достаточно дешевый и высокопроизводительный.

Для теплоизоляции стеклянную вату применяют в виде матов, полос, плит, скорлуп и др. приспособлений.

Плиты из ячеистого бетона – представляют собой искусственные камневидные изделия с равномерно распределенными в них мелкими порами. По методу производства они могут быть автоклавного и неавтоклавного твердения. Основное сырье – портландцемент, известь, песок, вода и порообразователи.

Теплоизоляционные плиты из ячеистого бетона применяют для теплоизоляции строительных конструкций и поверхностей промышленного оборудования при температуре изолируемых изделий свыше 400°С. В конструкциях, которые при эксплуатации подвергаются увлажнению, плиты надо надежно защищать от воздействия влаги, а при наличии агрессивной среды – и от ее воздействия.

Вспученный вермикулит – сыпучий теплоизоляционный материал, получаемый путем измельчения и кратковременного обжига в течение 3-5 минут природного вермикулита.

Вермикулит – сложный алюмосиликат магния, продукт изменения слюд, преимущественно биотита.

В процессе обжига при температуре 800-1000°С вермикулит вспучивается, увеличиваясь в объеме в 20 раз и более. Вспученный вермикулит обладает высокой пористосмтью, малой объемной массой, низкой теплопроводностью и значительной температуростойкостью. Насыпная объемная масса его зависит от условий обжига и размеров зерен.

Применяют его в качестве засыпки при температуре изолируемых поверхностей от -260 до 1100°С. Вспученный вермикулит служит также в качестве заполнителя для легких бетонов и для приготовления штукатурных теплоизоляционных растворов.

Вспученный перлит – пористый материал в виде песка и щебня, получаемый при кратковременном обжиге измельченного перлита (кремнеземистая горная порода вулканического происхождения) при температуре 700-1200°С.

Асбестовые материалы – делятся на две группы: асбестовые, состоящие только из асбестового волокна, и асбестосодержащие, в состав которых кроме асбеста входят другие компоненты, обладающие вяжущими свойствами.

Асбест – основное сырье для производства теплоизоляционных материалов, которые эффективно защищают поверхности с высокой температурой: котлы, автоклавы, трубопроводы и другое оборудование.

Для производства теплоизоляционных материалов используют главным образом хризотил-асбест. Это объясняется тем, что его волокна более прочны и эластичны, чем другие виды асбеста. Однако они слабее связаны между собой и легче распушиваются на отдельные волокна.