Feuerfeste Materialien: Eigenschaften Von Feuerbeständigen Keramikmaterialien Für Bad Und Kamin. Welche Gelten Als Sauer? Klassifizierung Und Haupttypen

2024 Autor: Beatrice Philips | [email protected]. Zuletzt bearbeitet: 2024-01-18 12:07

Feuerfeste Materialien sind strukturstabil, wenn sie hohen Temperaturen, Flammen und Chemikalien ausgesetzt sind. Sie werden in Industrieanlagen eingesetzt, in denen der Produktionskreislauf thermische Effekte nutzt, sowie in Wohngebäuden, in denen Heizgeräte installiert sind. Aufgrund ihrer hohen Betriebsparameter sind solche Materialien besonders relevant für alle Einrichtungen, die Anforderungen an Langlebigkeit, Zuverlässigkeit und Sicherheit stellen.

Besonderheiten

Die Notwendigkeit der Verwendung feuerfester Materialien entstand in den frühesten Stadien der menschlichen Entwicklung, als die Menschen lernten, Feuer zu extrahieren und zu verwenden. Nach und nach wurden solche Materialien zur Grundlage für den Bau von Stahlwerken, Hochöfen und anderen Heizgeräten. Mitte des 17. Jahrhunderts. in vielen Ländern begann man mit der Herstellung von feuerfesten Ziegeln aus Ton . Zu Beginn des 19. Jahrhunderts. feuerhemmende Produkte wurden in europäischen Ländern aktiv hergestellt, und gegen Ende des Jahrhunderts wurden überall in Russland feuerfeste Produkte hergestellt. Mitte des letzten Jahrhunderts wurden feuerbeständige Farben und feuerhemmende Zusammensetzungen erfunden und die Anforderungen an hitzebeständige Produkte offiziell in GOSTs und SNiPs verankert.

Die Haupteigenschaft solcher Materialien ist die Feuerbeständigkeit. Dieser Indikator bestimmt die Temperatur, bei der sich das Produkt zu verformen beginnt. Hinsichtlich ihres Wertes wird die Effizienz der materiellen Ausbeutung bei bestimmten Arten von Arbeiten berücksichtigt. Darüber hinaus werden weitere Merkmale berechnet, insbesondere:

• Merkmale des Verhaltens des Materials unter dem Einfluss erhöhter Temperaturen;
• Formänderung und Verletzung der Integrität bei Temperatureinwirkung;
• die Stabilität der Struktur, die durch den Parameter der mechanischen Druckspannung während der Erwärmung bestimmt wird;
• Reaktionskraft auf die Wirkung aggressiver chemischer Lösungen.

Typischerweise sind feuerbeständige Materialien Materialien, die einer Erwärmung von 1580 bis 3000 Grad Celsius standhalten. Materialien, die bei höheren Temperaturen ihr Aussehen und ihre physikalischen Eigenschaften behalten, werden als superfeuerfest gekennzeichnet.

Alle Feuerfestprodukte werden auf Basis einer Kombination von künstlichen und natürlichen Rohstoffen hergestellt, dafür werden die optimalen Konzentrationen an mineralischen und chemischen Bestandteilen ausgewählt.

Die endgültigen Indikatoren für Dichte, Festigkeit sowie Porosität und Struktur werden durch die Anwendung einer bestimmten Technologie bestimmt.

Einstufung

Feuerbeständige Produkte können in unterschiedlichen Formen und mit unterschiedlichen Eigenschaften hergestellt werden. Für ihre Einstufung gibt es mehrere Gründe.

Feuerfestigkeit

Nach Feuerwiderstand werden Materialien unterschieden:

• gewöhnliches feuerfestes Material - widerstehen von +1580 bis +1770 Grad Celsius;
• hochfeuerfest - bis zu 2 Tausend Grad;
• Produkte mit hoher Feuerfestigkeit - bis zu 3 Tausend Grad;
• super-feuerfest - muss einer Erwärmung über 3 Tausend Grad standhalten.

Das feuerbeständigste Material der Welt ist Hafniumcarbonitrid mit einem Schmelzpunkt von 4200 Grad Celsius.

Durch Formverfahren

Es gibt mehrere grundlegende Verfahren zum Formen von feuerfesten Materialien:

• flüssiges Gießen;
• Formen aus weichen Massen mit weiterem zusätzlichem Pressen;
• Formen aus komprimierten Pulvern;
• Schneiden von Felsen;
• Heißpressverfahren;
• thermoplastische Presstechnik;
• Formen aus heißer Schmelze.

Durch chemische und mineralische Zusammensetzung

Zur Herstellung feuerbeständiger Produkte werden verschiedene Arten von Rohstoffen verwendet

• Bio - diese Art von Produkten wird aus mineralischen Rohstoffen hergestellt. Die meisten dieser Produkte können erheblicher Hitze standhalten. Einzige Ausnahme ist Polystyrolschaum. Sie haben eine schwache Feuerbeständigkeit, Sie können jedoch einen Ofen mit einer schwachen Heizung auslegen.
• Anorganisch Ist die beeindruckendste Produktkategorie mit einem breiten Spektrum an Feuerbeständigkeit. Dazu gehören Basalt- und Mineralwolle, Glasfaser, Perlit und Vermiculit.
• Verbundstoff - Diese Kategorie umfasst Asbestprodukte (Asbestzement oder Asbest-Kalk-Zusammensetzungen) sowie geschäumte Kieselsäureprodukte.

Je nach Hauptwirkstoff werden mehrere Arten von feuerfesten Materialien unterschieden

Feuerfeste Materialien, die zu Blöcken gesinterte Aluminiumoxide enthalten, werden als sauer bezeichnet - die Basis erreicht in diesem Fall 90% der Gesamtmasse. Diese Gruppe umfasst Mullit- und Schamottesteine, die als ideale Lösung für Öfen und Kamine gelten, die mit natürlichem Brennstoff betrieben werden.

Magnesian - solche Produkte werden aus Oxiden verschiedener Metalle durch Sintern beim Erhitzen hergestellt. Die Blöcke sind beständig gegen aggressive Lösungen und können einer Erwärmung bis zu 2000 Grad standhalten.

Minerit - hergestellt aus umweltfreundlichen Rohstoffen. Bewehrte Zemente machen bis zu 90 % der Zusammensetzung aus. Beim Erhitzen nehmen diese Produkte leicht an Größe zu, daher müssen Sie während der Installation kleine Lücken zwischen den Schichten lassen.

Asbest - Platten und Platten aus Asbest werden seit langem im Bauwesen verwendet. Vor einiger Zeit wurden jedoch die toxischen Wirkungen von Asbest auf die menschliche Gesundheit festgestellt. Die Stoffe, aus denen das Material besteht, sind krebserregend und führen zu Krebs. Dennoch ist die Feuerbeständigkeit solcher Produkte extrem hoch. Das Material hält einer Erwärmung von bis zu 500 Grad für mehrere Stunden stand, ohne seine Festigkeit und Dichte zu verändern.

Die Ummantelung mit solchen Paneelen wird in technischen Konstruktionen verwendet, während eine Beschichtung mit umweltfreundlichen Materialien obligatorisch ist.

Superizol - ein Material aus Kalziumsilikat, es ist leicht und leicht zu schneiden. Superizol kann einer Erwärmung bis zu 1000 Grad standhalten, während es eine reduzierte Wärmeleitfähigkeit hat. Dieses Material ist für die Installation von Trennwänden und Schutzwanddekorationen gefragt.

Zu den Nachteilen gehört die Zerbrechlichkeit: Bei mechanischer Belastung brechen solche Produkte.

Glas-Magnesium-Platten Ist ein Material bestehend aus Magnesiumchlorid, Glasfaser und expandiertem Perlit mit Zusatz von synthetischen Fasern. Verfügt über eine hohe Haftung, geringe Wärmeleitfähigkeit, außerdem ist es leicht zu verarbeiten.

Vermiculit - Platten auf Basis von Silikatglimmer gemischt mit synthetischen Komponenten. Es ist ein umweltfreundliches und ungiftiges Material, das Wärme speichert. Zu den Nachteilen gehört eine geringe Feuchtigkeitsbeständigkeit, daher ist während des Betriebs ein zusätzlicher Schutz vor Wasser erforderlich.

Metallsiebe - feuerbeständiges Plattenmaterial mit reflektierender Oberfläche. Solche Produkte schützen nicht nur die Wände vor übermäßiger Überhitzung, sondern ermöglichen es Ihnen auch, eine angenehme Temperatur im Raum aufrechtzuerhalten und sie nach innen zu reflektieren.

Typischerweise bestehen diese Bleche aus Edelstahl.

Klinker - Dieses Keramikmaterial besteht aus feinporigem Ton. Es zeichnet sich durch seine Beständigkeit gegen extreme Temperaturen aus, die Fähigkeit, nicht nur Feuer, sondern auch starkem Frost standzuhalten.

Feinsteinzeug - Material auf Basis von Marmor-, Granit- und Quarzsplittern mit Salzen und Metalloxiden. Unterscheidet sich in der Fähigkeit, einer Erwärmung von bis zu 100 Grad oder mehr standzuhalten, zeichnet sich durch eine hohe Feuchtigkeitsbeständigkeit aus.

Durch Porosität

Je nach Porenoffenheitsgrad gibt es:

• bis zu 3% - superdicht;
• bis zu 10% - hohe Dichte;
• bis zu 16% - dicht;
• bis zu 20% - verdichtet;
• bis zu 30% - mittlere Dichte;
• bis zu 45% - niedrige Dichte;
• bis zu 75% - hochporös;
• mehr als 75 % sind ultraporös.

Formen und Größen

Feuerfeste Materialien werden in verschiedenen Formen und Größen angeboten:

• keilförmig oder gerade - kann klein, normal oder groß sein;
• geformt, einfach, aber auch komplex - mit einem Gewicht von über 60 kg.

Die größte Nachfrage erhielten Blechtafeln. Ihr funktionaler Zweck hängt von der Größe und den Leistungsmerkmalen des Produkts ab . Sie sind unverzichtbar für die Auskleidung von Heizräumen, Heimkaminen, Ofenblöcken, sie sind wärmedämmend für Säulen, Kessel sowie Heizungsanlagen in Bädern und Saunen. Sie spielen die Rolle von Schutzscheiben und erhöhen die Produktionswirkung des Gesamtgerätes und seiner Einzelteile.

Form- und Pulverprodukte sind im Instrumentenbau relevant. Es löst das Problem der Anpassung der Betriebsart gemäß den technischen Spezifikationen. Ungeformte Rohstoffe werden zur Herstellung von Kleidung für Mitarbeiter von Gießereien verwendet.

Anwendungen

Alle Arten von flammhemmenden Materialien werden üblicherweise in industriellen Anwendungen verwendet. Sie sind in der Nichteisen- und Eisenmetallurgie tätig - dieser Bereich macht etwa 60 % der Produkte aus hitzebeständigen Materialien im Allgemeinen sowie in der Herstellung von Keramik und Glas aus . Feuerbeständige Compounds sind die Basis für die Herstellung von Säure- und Wärmeisolatoren. Sie sind mit Industrieöfen sowie anderen Installationen mit offener Flamme ausgekleidet.

Im täglichen Leben finden solche Produkte Anwendung bei der Anordnung von Kaminen und Öfen, Grills und Schornsteinen . Diese Veredelungsmaterialien werden häufig beim Bau und bei der Anordnung von Gebäuden verwendet. Sie werden zur Polsterung von Decken und Wänden in Räumen verwendet. Eine solche Lösung erhöht die Brandschutzsicherheit des Bauwerks erheblich und wird daher in Bauwerken mit erhöhten Anforderungen an PPB verwendet.

Es ist wichtig zu bedenken, dass die meisten feuerbeständigen Baumaterialien einem Feuer nicht standhalten können und daher brennen können . Es werden hitzebeständige und feuerfeste Produkte unterschieden. Letztere halten einer offenen Flamme aus nächster Nähe lange stand - sie sind im Bäder- und Saunabau weit verbreitet.

Hitzebeständige Materialien können starker Hitze standhalten, aber offenes Feuer zerstört ihre Struktur.