سرامیک فایبر
سرامـیک فایبر ( Fiber Ceramic) یکی از انواع مواد سرامیکی است که در آن فیبرهایی از جنس شیشه، کربن، سیلیکات، بورنیترید و مواردی دیگر از این دست به صورت توده‌هایی با هم ترکیب شده‌اند. این فیبرها به دلیل خواص مکانیکی، حرارتی و الکتریکی بالایی که دارند، به عنوان مادهای مقاوم در برابر خوردگی، سایش، حرارت و فشار استفاده می‌شوند.
در این مقاله در کنار شما همراهان محترم و عزیز ساپرا ویسمن به بررسی الیاف سرامیکی، کاربردها، انواع و مواردی دیگر از این دست خواهیم پرداخت.
سرامـیک فایبر چیست؟
الیاف سرامیکی نوعی الیاف مصنوعی هستند که اهم ویژگی‌های آن‌ها دیرگداز و عایق بودنشان است. این الیاف از نوع آلومینا سیلیکاتی و یا زیر کونیایی می‌باشند. رنگ این الیاف سرامیکی سفید بوده و غیر بلوری یا آمورف به معنای بدون شکل خاص هستند.
انواع سرامـیک فایبر
برد سرامیکی نسوز انواع مختلفی دارد که شامل موارد زیر میشود؛
- پتوی سرامیکی یا Ceramic fiber blanket: یکی از انواع پوشش‌های حرارتی است که برای حفاظت از سطوح مختلف در برابر حرارت و آتش استفاده میشود. این پوشش حاوی مواد سرامیکی با خواص عایق حرارتی بالا است که به راحتی قابل اعمال بر روی سطوح مختلف مانند فولاد، بتن و آجر می‌باشد. پتوی نسوز سرامیکی معمولاً در صنایعی مانند صنایع نفت، گاز، پتروشیمی، صنایع فولاد و ساختمان‌سازی استفاده میشود. این پوشش به دلیل خواص عایق حرارتی بالا، مقاومت در برابر خوردگی و سایر عوامل زیان‌آور، مقاومت در برابر حرارت و آتش و همچنین قابلیت اعمال آسان بر روی سطوح مختلف، بسیار مورد توجه قرار گرفته است.
- الیاف سرامیکی تخته ای یا برد سرامیکی Ceramic fiber board : الیاف سرامیکی تخته ای یکی از مواد پیشرفته و نوین در صنعت ساختمان و صنایع هوافضا است. این الیاف از مواد سرامیکی با خصوصیات فوق العاده قوی و مقاوم در برابر حرارت، فشار، خوردگی و سایر عوامل شیمیایی تشکیل شده است. الیاف سرامیکی تخته ای دارای خصوصیات فوق العاده قوی و مقاوم در برابر حرارت، فشار، خوردگی و سایر عوامل شیمیایی هستند. این الیاف دارای چگالی بسیار کم و مقاومت بالا در برابر خوردگی و اکسیداسیون هستند. همچنین، این الیاف دارای مقاومت بالا در برابر شوک حرارتی و تغییر شکل هستند.
- کاغذ سرامیکی یا ceramic fiber paper : یک نوع کاغذ ویژه است که از مواد سرامیکی تشکیل شده است. این نوع کاغذ به دلیل خواص خاص خود، در صنایع مختلفی مانند صنایع الکترونیک، صنایع خودروسازی، صنایع هوا و فضا و صنایع ساختمانی استفاده میشود.
یکی از کاربردهای کاغذ سرامیکی در صنایع الکترونیکی است. این کاغذ به عنوان یک جایگزین برای کاغذهای معمولی در ساخت برد‌های الکترونیکی استفاده میشود. کاغذ سرامیکی به دلیل خواص خاص خود، در صنایع مختلفی مانند صنایع الکترونیک، صنایع خودروسازی، صنایع هوا و فضا و صنایع ساختمانی استفاده میشود. - پنبه نسوز: یکی از مواد پیشرفته و با کاربرد گسترده در صنایع مختلف است. این ماده از ترکیبی از پنبه و (سیلیکات آلومینیوم، سیلیکات زیرکونیوم) ساخته شده است که به دلیل ویژگی‌های خاص خود، در برابر حرارت بسیار بالا و اسیدها و بازها مقاومت بسیار بالایی دارد.
پنبه نسوز در صنایع مختلفی مانند صنایع فضایی، صنایع نظامی، صنایع شیمیایی، صنایع فولاد و مواردی دیگر از این دست کاربرد دارد.
نمایی از الیاف سرامیکی
کاربرد سرامیک فایبر در خودروسازی و صنایع مختلف
این ماده به دلیل ویژگی‌های خاص خود، از جمله مقاومت بالا در برابر حرارت، خوردگی، فشار، سایش و خمش به عنوان یک جایگزین مناسب برای فلزات و پلاستیک‌ها در بسیاری از بخشهای صنعتی مورد استفاده قرار میگیرد.
از کاربردهای این محصولات در صنایع مختلف می‌توان به موارد زیر اشاره داشت؛
- صنایع هوا و فضا: برد سرامیکی نسوز به دلیل مقاومت بالا در برابر حرارت، فشار و خمش، در ساخت قطعات مختلف هواپیماها و موشک‌ها استفاده میشود. این ماده به عنوان یک جایگزین مناسب برای فلزات در بخش‌هایی مانند توربین‌ها، سیستم‌های حرارتی و سیستم‌های جداسازی حرارتی مورد استفاده قرار میگیرد.
- صنایع خودروسازی: سرامـیک فایبر در ساخت قطعات خودرو مانند ترمز‌ها، دیسک‌های ترمز، پیستون‌ها و سیلندرهای موتور استفاده میشود. ترمز‌های کربن-سرامیک با استفاده از الیاف سرامیکی تولید می‌شوند. این ترمز‌ها در خودروهای اسپرت و ماشین‌های مسابقه استفاده می‌شوند.
الیاف سرامیکی در قطعات داخلی خودرو مانند صندلی، داشبورد و درب‌ها استفاده میشود که در کاهش وزن خودرو و افزایش ایمنی آن مؤثر هستند.
همچنین در قطعات خارجی خودرو مانند بدنه، پنجره‌ها و آینه‌ها استفاده میشود. لوله‌های انتقال سوخت دیگر محل استفاده این الیاف است. - صنایع الکترونیک: سرامـیک فایبر در ساخت قطعات الکترونیکی مانند سوئیچ‌های برق، مقاوم‌ها و کانکتورها و مواردی دیگر از این دست استفاده میشود.
- صنایع نظامی: در ساخت قطعات نظامی مانند سیستم‌های حرارتی و سیستم‌های جداسازی حرارتی استفاده میشود.
- صنایع نفت و گاز: در ساخت قطعات مختلف صنایع نفت و گاز مانند لوله‌های گاز، شیرهای گاز و سیستم‌های جداسازی حرارتی استفاده میشود.
- صنایع ساختمانی: الیاف سرامیکی در ساخت قطعات ساختمانی مانند کفپوش‌ها، دیوارهای جداسازی و پوشش‌های داخلی و خارجی ساختمان‌ها استفاده میشود.
نوعی Ceramic fiber
مراحل تولید الیاف سرامیکی
در این بخش از مقاله، مراحل تولید سرامیک فایبر را شرح می‌دهیم.
مرحله ۱: تهیه الیاف یا “fiber formation”
مواد اولیه برای تولید برد سرامیکی نسوز انتخاب می‌شوند. این مواد می‌توانند شامل اکسیدهای مختلفی باشند. مواد اولیه تهیه شده به صورت پودر در می‌آیند. برای تهیه پودر، می‌توان از روش‌های مختلفی مانند روش‌های خشک، روش‌های تر و روش‌های شیمیایی استفاده کرد.
سپس پودرهای تهیه شده در مرحله قبل، با اضافه کردن مواد دیگری مانند پلیمرها، به پیش ماده تبدیل می‌شوند. پیش ماده تهیه شده با استفاده از روش‌های مختلفی به الیاف تبدیل میشود.
مرحله ۲؛ عملیات حرارتی
یکی از مراحل مهم در تولید سرامیک فایبر است که به منظور بهبود خواص مکانیکی و حرارتی برد سرامیکی نسوز انجام میشود. در این مرحله، الیاف سرامیکی به دمای بالا (حدود ۱۲۰۰-۱۴۰۰ درجه سانتیگراد) گرم میشود تا فرآیند اکسیداسیون و احتراق کامل اجزای آلی سرامـیک فایبر انجام شود و Ceramic fibr به شکل نهایی خود تبدیل شود.
مرحله ۳؛ پوشش دادن
یکی از مراحل مهم در تولید برد سرامیکی نسوز است که در این مرحله، پوششی از مواد مختلف بر روی فایبرها اعمال میشود تا خواص مکانیکی و شیمیایی آن‌ها بهبود یابد. این پوشش معمولاً شامل یک لایه نازک از موادی مانند سیلیکات، اکسید آلومینیوم و یا کربن است که به صورت پودری بر روی فایبرها اعمال میشود. این مرحله خود شامل چندین بار اعمال پوشش است.
الیاف سرامیکی
خواص محصولاتی که با الیاف سرامیکی تولید می‌شوند
- مقاومت در برابر حرارت:
یکی از خواص برجسته الیاف سرامیکی، مقاومت بسیار بالا در برابر حرارت است. این محصولات می‌توانند در دماهای بسیار بالا به کار رود. - مقاومت در برابر خوردگی:
سرامیک فایبر به دلیل خاصیت غیر قابل حل شدن در آب و مواد شیمیایی، مقاومت بسیار بالایی در برابر خوردگی دارد. - سختی:
برد سرامیکی نسوز دارای سختی بسیار بالایی است که باعث میشود این محصولات در برابر سایش و خراش بسیار مقاوم باشند. - سبکی:
وزن بسیار کمی دارند. - عایق الکتریکی:
دارای خاصیت عایق الکتریکی که هستند.
Ceramic fiber
سخن پایانی
Ceramic fiber به دلیل ویژگی‌های خاص خود، در صنایع مختلفی مانند هوا و فضا و خودروسازی مورد استفاده قرار میگیرد. استفاده از این ماده به دلیل مقاومت بالا در برابر حرارت، فشار، خمش، سایش و خوردگی به عنوان یک جایگزین مناسب برای فلزات و پلاستیک‌ها در بسیاری از بخشهای صنعتی مورد توجه قرار گرفته است. برای تهیه این محصول می‌توانید با همکاران ما در ساپراویسمن در ارتباط باشید.
