Materiais Refratários: Propriedades Dos Materiais Cerâmicos Resistentes Ao Fogo Para Banho E Chaminé. Quais São Considerados Azedos? Classificação E Principais Tipos

2024 Autor: Beatrice Philips | [email protected]. Última modificação: 2024-01-18 12:22

Os materiais refratários são estruturalmente estáveis quando expostos a altas temperaturas, chamas e produtos químicos. São utilizados em instalações industriais onde o ciclo de produção envolve o aproveitamento de efeitos térmicos, bem como em edifícios residenciais onde são instalados aquecedores. Devido aos seus altos parâmetros operacionais, tais materiais são especialmente relevantes para quaisquer instalações que tenham requisitos de durabilidade, confiabilidade e segurança.

Peculiaridades

A necessidade do uso de materiais resistentes ao fogo surgiu nos primeiros estágios do desenvolvimento humano, quando as pessoas aprenderam a extrair e usar o fogo. Gradualmente, esses materiais se tornaram a base para a construção de siderúrgicas, altos-fornos e outros equipamentos de aquecimento. Em meados do século XVII. em muitos países começou a fazer tijolos refratários de argila . No início do século XIX. produtos retardadores de fogo foram produzidos ativamente em países europeus e, no final do século, produtos refratários começaram a ser produzidos em toda a Rússia. Em meados do século passado, tintas resistentes ao fogo e composições retardantes de fogo foram inventadas, e os requisitos para produtos resistentes ao calor foram oficialmente consagrados em GOSTs e SNiPs.

A principal propriedade de tais materiais é a resistência ao fogo. Este indicador determina a temperatura na qual o produto começa a se deformar. No que diz respeito ao seu valor, é considerada a eficiência da exploração dos materiais em determinados tipos de obras. Além disso, outras características são calculadas, em particular:

• características do comportamento do material sob a influência de temperaturas elevadas;
• mudança na forma e violação da integridade quando exposto à temperatura;
• a estabilidade da estrutura, que é determinada pelo parâmetro da tensão mecânica de compressão durante o aquecimento;
• força de reação ao efeito de soluções químicas agressivas.

Normalmente, os materiais resistentes ao fogo são materiais que podem suportar o aquecimento de 1580 a 3000 graus Celsius. Os materiais que retêm sua aparência e características físicas quando expostos a altas temperaturas são marcados como super-refratários.

Quaisquer produtos refratários são feitos com base na combinação de matérias-primas artificiais e naturais, para isso, são selecionadas as concentrações ideais de componentes minerais e químicos.

Os indicadores finais de densidade, resistência, bem como porosidade e estrutura são determinados pela aplicação de uma tecnologia específica.

Classificação

Os produtos resistentes ao fogo podem ser produzidos em diferentes formas e com diferentes propriedades. Existem várias razões para sua classificação.

Refratariedade

De acordo com a resistência ao fogo, os materiais são diferenciados:

• refratário comum - suportar de +1580 a +1770 graus Celsius;
• altamente refratário - até 2 mil graus;
• produtos com alta refratariedade - até 3 mil graus;
• super-refratário - deve suportar aquecimento acima de 3 mil graus.

O material mais resistente ao fogo do mundo é o carbonitreto de háfnio, com ponto de fusão de 4200 graus Celsius.

Por método de moldagem

Existem vários métodos básicos para moldar materiais refratários:

• vazamento líquido;
• moldagem de compostos macios com prensagem adicional;
• moldagem de pós comprimidos;
• corte de rochas;
• método de prensagem a quente;
• técnica de prensagem termoplástica;
• moldagem de fusão a quente.

Por composição química e mineral

Vários tipos de matérias-primas são usados para criar produtos resistentes ao fogo

• Orgânico - estes tipos de produtos são feitos de matérias-primas minerais. A maioria desses produtos pode suportar um calor significativo. A única exceção é a espuma de poliestireno. Eles têm uma resistência ao fogo fraca, no entanto, você pode preparar um fogão com um aquecimento fraco deles.
• Inorgânico É a categoria de produtos mais impressionante, com uma ampla gama de resistência ao fogo. Isso inclui basalto e lã mineral, fibra de vidro, perlita e vermiculita.
• Composto - esta categoria inclui produtos de amianto (composições de amianto-cimento ou amianto-cal), bem como produtos de espuma de sílica.

Vários tipos de materiais refratários são diferenciados dependendo do ingrediente ativo principal

Refratários contendo óxidos de alumínio sinterizados em blocos são chamados de ácidos - a base neste caso atinge 90% da massa total. Fazem parte desse grupo os tijolos de mulita e argila, considerados a solução ideal para fogões e lareiras que funcionam com combustível natural.

Magnésio - tais produtos são feitos de óxidos de diferentes metais por sinterização quando aquecidos. Os blocos são resistentes a soluções agressivas e podem suportar aquecimento de até 2.000 graus.

Minerite - produzido com matérias-primas ecológicas. Os cimentos reforçados respondem por até 90% da composição. Quando aquecidos, esses produtos aumentam ligeiramente de tamanho, portanto, durante a instalação, é necessário deixar pequenos espaços entre as camadas.

Amianto - lajes e painéis de amianto são usados há muito tempo na construção. No entanto, há algum tempo, foram identificados os efeitos tóxicos do amianto na saúde humana. As substâncias que compõem o material são cancerígenas e levam ao câncer. No entanto, a resistência ao fogo de tais produtos é extremamente alta. O material pode resistir a um aquecimento de até 500 graus por várias horas sem alterar sua resistência e densidade.

O revestimento com tais painéis é utilizado em estruturas técnicas, embora exija revestimento obrigatório com materiais ecológicos.

Superizole - um material de silicato de cálcio, é leve e fácil de cortar. Superizol pode resistir ao aquecimento de até 1000 graus, embora tenha uma condutividade térmica reduzida. Este material é muito procurado para a instalação de divisórias e decoração de paredes de proteção.

As desvantagens incluem fragilidade: sob estresse mecânico, tais produtos quebram.

Painéis de vidro-magnésio É um material constituído por cloreto de magnésio, fibra de vidro e perlite expandida com adição de fibras sintéticas. Possui alta aderência, baixa condutividade térmica, além de ser fácil de processar.

Vermiculita - lajes à base de mica de silicato misturada com componentes sintéticos. É um material ecológico e atóxico que retém calor. As desvantagens incluem baixa resistência à umidade, portanto, proteção adicional contra água é necessária durante a operação.

Telas de metal - folha de material resistente ao fogo com superfície reflexiva. Esses produtos não apenas protegem as paredes do superaquecimento excessivo, mas também permitem que você mantenha uma temperatura confortável no ambiente, refletindo-a para dentro.

Normalmente, essas folhas são feitas de aço inoxidável.

Clinker - Este material cerâmico é feito de argila finamente porosa. Distingue-se por sua resistência a temperaturas extremas, a capacidade de suportar não só fogo, mas também geadas severas.

Grés porcelânico - material à base de fragmentos de mármore, granito e quartzo com presença de sais e óxidos metálicos. Difere na capacidade de resistir ao aquecimento de até 100 graus ou mais, é caracterizada pela alta resistência à umidade.

Por porosidade

Dependendo do grau de abertura dos poros, existem:

• até 3% - superdenso;
• até 10% - alta densidade;
• até 16% - denso;
• até 20% - compactado;
• até 30% - densidade média;
• até 45% - baixa densidade;
• até 75% - altamente poroso;
• mais de 75% são ultra-porosos.

Formas e tamanhos

Os materiais refratários são oferecidos em diferentes formas e tamanhos:

• em forma de cunha ou reta - pode ser pequena, normal ou grande;
• em forma, simples, bem como complexo - pesando mais de 60 kg.

A maior demanda foi recebida por painéis de chapa. Sua finalidade funcional depende do tamanho e do conjunto de características de desempenho do produto . São indispensáveis para o revestimento de caldeiras, lareiras residenciais, blocos de fogões, são termo-isolantes para colunas, caldeiras, bem como sistemas de aquecimento em banhos e saunas. Eles desempenham o papel de telas de proteção e aumentam o efeito de produção do equipamento como um todo e de suas partes individuais.

Produtos de moldagem e pó são relevantes na fabricação de instrumentos. Resolve o problema de ajuste do modo de operação de acordo com as especificações técnicas. Matérias-primas sem forma são utilizadas na confecção de roupas para funcionários de fundições.

Formulários

Todos os tipos de materiais retardadores de chama são comumente usados em aplicações industriais. Eles estão envolvidos na metalurgia de metais ferrosos e não ferrosos - esta área responde por cerca de 60% dos produtos feitos com materiais resistentes ao calor em geral, bem como na fabricação de cerâmicas e vidros . Os compostos resistentes ao fogo são a base para a fabricação de isoladores de ácido e de calor. São forrados com fornos industriais, bem como outras instalações com chama aberta.

Na vida cotidiana, esses produtos encontraram aplicação na disposição de lareiras e fogões, churrasqueiras e chaminés . Esses materiais de acabamento são amplamente utilizados na construção e arranjo de edifícios. Eles são usados para estofamento de tetos e paredes de quartos. Tal solução aumenta muito a segurança contra incêndio da estrutura, pois são utilizados em estruturas com requisitos aumentados de PPB.

É importante ter em mente que a maioria dos materiais de construção resistentes ao fogo não resistem ao fogo, portanto podem queimar . Produtos resistentes ao calor e refratários são diferenciados. Estes últimos podem resistir a uma fonte de chama aberta por muito tempo - eles são amplamente solicitados na construção de banhos e saunas.

Materiais resistentes ao calor podem suportar calor intenso, mas o fogo aberto destruirá sua estrutura.