Еще на заре человеческой культуры с получением огня возникла необходимость в огнеупорных материалах. Сегодня без них невозможно представить работу крупных производств (яркий пример – металлургия). Кремнеземная ткань примечательна тем, что является негорючим изделием. Ее широко используют в промышленности, строительстве, пожарном деле и многих других отраслях.
Описание и назначение
Кремнеземная ткань – это экологически чистый материал, отличающийся высокой огнеупорностью. Она может продолжительно использоваться при температурах 1000 градусов и выше без каких-либо изменений свойств.
Выдерживает и более сильный, но кратковременный нагрев, инертна к химическим реагентам (к большинству из них).
Назначение кремнеземной ткани:
- термоизоляция печей, турбин, а также трубопроводов с горючими жидкостями;
- изготовление противопожарных полотен (кошмы), штор;
- установка огнестойких экранов в металлургических цехах, на сварочных производственных участках;
- потоковая фильтрация горючих жидкостей;
- изготовление спецодежды.
В строительстве материал используют в качестве негорючей, воздухопроницаемой мембраны. Тканью укрывают утеплители перекрытий крыш и фасадов зданий. Дополнительно она обеспечивает ветрозащиту и пароизоляцию.
Средняя стоимость кремнеземной ткани – 460 рублей за погонный метр.
Состав и виды
Первые кремнеземные волокна были получены в СССР в 1954 году путем выщелачивания стекловолокна в кислых средах. Ученые использовали кремнезем, а точнее диоксид кремния SiO2. Отсюда и название материала.
Состав: SiO2 – 94-96%, Al2O3 – 3,5-4,0%.
Кремнеземные ткани делают из крученых кремнеземных нитей с помощью полотняного (КТ) или сатинового переплетения (PS). Различают также многослойные ткани (МКТ и МКТО) и вязально-прошивные (ПВП).
Помимо полотен, существуют:
- Кремнеземные нити или крученые нити из стекла N 11. Нитями прошивают изделия из огнеупорных тканей.
- Маты. Объединяют в себе огнеупорность, высокую тепло- и звукоизоляцию. Из материала изготавливается огнестойкая одежда, защита для деревянных и металлических конструкций в зданиях (как промышленных, так и жилых).
- Муллитокремнеземистое волокно (войлок, МКРВТ). Применяется для теплоизоляции и наполнения композиционных материалов. Муллитокремнеземистый войлок изготавливают из волокон муллитокремнеземистого состава. Его плавят в электропечи из чистых оксидов алюминия и кремния. Дальше методом раздува получают волокна, которые часто оформляют в рулоны. Рулонный войлок легко режется, раскраивается. Он невероятно прочный и гибкий.
- Сетки. Используются для фильтрации агрессивных сред (например, для очистки черных и цветных металлов перед попаданием в литейные формы).
- Ленты. Служат для обмотки трубопроводов, кабелей, работающих при высокой температуре.
Характеристики
Точные показатели кремнеземного материала зависят от его вида и марки. Общая характеристика кремнеземной ткани:
- электроизоляционная;
- негорючая;
- рабочая температура – 1000 градусов;
- удельное электрическое сопротивление – 1017-1018 Омхсм (20°C);
- диэлектрическая проницаемость – 3,7;
- устойчивая к пару высокого давления, воде;
- устойчивая к воздействию микроорганизмов и плесени;
- устойчивая к любым концентрациям кислот (кроме соляной, фосфорной, плавиковой);
- устойчивая к слабым щелочам расплавленных металлов (исключение – Mg, Si, Na);
- армирующая;
- теплопроводность – низкая;
- стабильная в вакууме;
- поглощает влагу;
- безопасная для здоровья людей.
Обработка вермикулитом, различные пропитки, покрытие полиуретаном и алюминиевым пигментом повышают износостойкость, гибкость и эластичность ткани. Они наделяют ее дымо- и водонепроницаемостью.
Характеристики кремнеземной ткани с полиуретановой пропиткой:
- рабочая температура – 1200 °C;
- прочность на растяжение – 6000-8000 н/5см;
- толщина – 0,65 мм;
- вес – 600 г/м2.
Характеристики муллитокремнеземной ткани КТ-11:
- рабочая температура –1100 °C;
- поверхностная плотность – 300 г/м;
- толщина – 0,3 мм;
- разрывная нагрузка – 588 Н/кг.
МКРВ-200 характеристики:
- рабочая температура – 1150°C;
- плотность – до 200 кг/м³;
- толщина – 20 ± 5 мм;
- теплопроводность при температуре 600±25 °C – до 0,13 Вт/мК;
- массовая доля Al2O3 на прокаленное вещество – от 50%;
- изменение массы при прокаливании – до 2%.
Вопросы и ответы
Вопрос: Какие существуют аналоги кремнеземной ткани?
Ответ: Существует немало видов огнестойкого текстиля. Но стоит признать, что в огнеупорности кремнеземной ткани нет равных. Она имеет самую высокую температуру плавления. В качестве заменителей чаще всего рассматривают асбестовую, базальтовую ткань и стеклоткань. Специальные защитные костюмы для газоэлектросварщиков, работников горячих цехов, котельных делают из хлопковой и льняной ткани. Высокая плотность и огнезащитная пропитка позволяют добиться необходимого уровня безопасности для проводимых работ.
Вопрос: Какая температура плавления кремнеземной ткани?
Ответ: Материал начинает разрушаться при температуре, превышающей 1700 градусов.
Кремнеземные ткани незаменимы в машиностроении, нефтехимической и многих других промышленностях, требующей высокотемпературной изоляции. Полотна используют для изготовления спецодежды пожарным, войлок – в качестве тепло- и звукоизоляционной прокладки. Основными достоинствами материалов являются негорючесть и безопасность для человека.
