عایق های حرارتی مدرن

(شناخت و خواص)

معنی عایق از منظر لغوی

انواع عایق : حرارتی ، صوتی ،حریق، رطوبت و … تعاملات میان رشته ای در خصوص انواع عایق ها با ،سازه، برق ،مکانیک، معماری و سایر تخصصها عایقکاری و کاربرد

موارد قابل توجه در عایق کاری :

جذب رطوبت ،رشد قارچ و باکتری ،مقابله با آتش ،تصاعد گاز سمی ،مزاحمت برای انسان ، مزاحمت برای محیط زیست ، مقابله با الکتریسته ،وضعیت اسیدی یا بازی
بودن ،مقابله با شوک حرارتی ،استحکام ،ضربه پذیری ، مقاومت سایشی ، انعطاف پذیری ، وزن ، میزان هدایت حرارتی ، ظرفیت نهان گرمائی ، مقاوم در برابر خوردگی ، پایداری شیمیائی ، میزان چسبندگی ، تغییرات در طول زمان ، خزش یا جمع شدگی ، میزان تحمل دما و افزایش حجم و ……

 

1- عایق با پایه معدنی 

پایه اینگونه عایقها از مواد معدنی است که در فرآوری آنها ساختار مولکولی متحول نمی شود .در اینگونه عایقها معمولا سیلسیم حضور دارد.

ویژگی عمومی اینگونه عایقها :

1- مقاوم در برابر دما های بالا هستند (نقطه قوت)
2- جاذب رطوبت هستند (نقطه ضعف)

این عایق ها شامل :

پشم شیشه
(استاندارد شماره 8480 بند 1 -16 -4 ایران)

1- پشم شیشه  (Glass Wool) از مذاب شیشه ساخته می شود.
پشم شیشه حدود 60 سال است که در ایران تولید می شود. الیاف پشم شیشه دارای ضخامت 3/2 الی 6/4میکرون است. پشم شیشه جاذب رطوبت بوده و در مجاورت با رطوبت ، اسید سیلیک تولید میکند که این موضوع باعث رشد قارچها و باکتریها می شود.پشم شیشه در توسعه آتش نقشی ندارد و گاز سمی تولید نمی کند.این عایق ساختمانی دارای الیاف سرسوزنی است و پس از ورود به بدن خارج نمی شود. لذا توصیه میشود از تماس مستقیم با آن جلوگیری شود.همچنین غبارات آن باعث مشکلات تنفسی می شود. ضمنا تحمل حرارتی آن حدود 550 درجه سانتیگراد است در سالهای اخیر نوع دیگری پشم شیشه به بازار ارائه شده است که حاصل ترکیب
2 نوع پشم شیشه است که خطرات تنفسی و تحریکات پوستی کمتری دارد.
شکل زیر مکانیزم تولید پشم شیشه را نشان میدهد:

 

(Rock Wool) پشم سنگ

(استاندارد شماره ملی 8480 بند 2-16-4ایران)
این عایق ساختمانی و صنعتی از مذاب سنگهای طبیعی آذرین ساخته می شود ماده اولیه آن سنگ بازا لت است که از گروه سنگهای آذرین می باشد که بازمانده تفاله های آتش فشانی است. برای تولید ابتدا در دمای 1500 درجه، بازالت را ذوب کرده و سپس الیاف با ضخامت 6میکرون از آن بدست می آید. عایق صوتی بسیار مناسبی است. باعث خوردگی در مصالح ساختمانی نمی شود. الیاف پشم سنگ از طرف سازمان بهداشت جهانی بی ضرر تشخیص داده شده است و براساس استاندارد سازمان بهداشت اروپا استنشاق هوائی که حاوی حداکثر 5 میلیگرم در متر مکعب ذره باشد در 8ساعت در روز بلامانع است. با محیط زیست سازگار است.
قابلیت اشتعال نداشته و مقاومت تا حدود 4 ساعت در برابر شعله را دارد در اثر آتش سوزی گاز سمی تولید نمی کند و تا C 1000 مقاومت دارد. در استانداردهای جهانی به عنوان عایق مطلوب ضد حریق توصیه شده است.

با افزایش دما ضریب انتقال حرارت آن افزایش می یابد (عیب)
با افزایش رطوبت ضریب انتقال حرارت آن افزایش می یابد (عیب)
نیازمند پوشش ضد رطوبت است.
به صورت فله- تخته ای و پانلی در بازار موجود است.
شکل زیر مکانیزم تولید پشم شیشه رانشان میدهد:

 

پشم سرباره: (Slag Wool)

(استاندارد ایران بند 48480-16-3)
این عایق ساختمانی از مواد مذاب سرباره کوره ساخته می شود و از محصولات جانبی کوره بلند است که پس از استخراج آهن از سنگ هما تیت بدست می آید. پس از 1400 درجه و تبدیل به الیاف تولید می شود.
عمده ترین ماده تشکیل دهنده آن Sio 2 است که تقریباً %40 پشم سرباره را تشکیل می دهد. نوک الیاف آن کروی شکل است و خراش و نفوذ کمتری به داخل آن دارد.
عایق الکتریسیته است و مضر به حال محیط زیست نمی باشد.
در مجاورت با رطوبت دارای + ph است (عیب)
به وسیله چسب به اشکال هندسی در می اید
پس از مخلوط شدن با مواد چسبی تا حدود  C 350 درجه مقاومت دارد ،ولی نوع خالص آن می تواند تا C 750 را تحمل کند.

 

 

عایق های سیلیکات

حاصل ترکیب مواد معدنی و الیاف سرامیکی است که در آنها نیز اکسیدهای فلزی مانند کلسیم،منیزیوم و یا آلومینیم وجود دارد. این نوع از عایق ها معمولا آجری شکل یا تپوتی هستند. تحمل حرارت های بالا را داشته و در مقابل شوکهای حرارتی مقاوم هستند. غیرقابل اشتغال بوده و همچنین جاذب
رطوبت می باشند.

 Calcium silicate ) – 1) سیلیکات کلسیم
(استاندارد ملی ایران 8480بند 4-4)
این عایق شامل سیلیکات هیدراته شده است که بوسیله الیاف یک پارچه مسلح می شود. این عایق، دانه بندی شده از آهک و تقویت شده توسط ذرات سیلیکات با ساختار یک مسلح کننده مانند پارچه است که به همراه مواد معدنی آلی می باشد. در مقابل تغییر شکل مقاومت دارد. جاذب آب است ولی به سرعت خشک می شود لذا برای رشد قارچ ها مکان مناسبی نمی باشد.
قابل اشتعال نمی باشد. تا دمای C 980 درجه تحمل دارد. مهره المنت سماور از این نوع است. تا 4 برابر وزن خود می تواند آب جذب کند. معمولاً سفید و خاکستری است و میل زیادی به ایجاد خوردگی در سطوح فلزی حفاظت نشده دارد. دارای یون کلر است.

 

 

 سیلیکات آلومینیم (Alumimium Cilicate)

از مواد معدنی اکسید آلومینیم و الیاف سرامیکی که در دماهای بالا ترکیب می شوند، به دست می آید. به اشکال پتونی و آجری وجود دارد. تحمل بسیار بالا در مقابل حرارت دارد. مقاوم در مقابل شوک حرارتی است عایق خوبی برای کوره های القائی است و تا دمای 1800° C  مقاومت دارد.