كمورد من الطوب شبه السيليكا ، فإن ضمان جودة منتجاتنا له أهمية قصوى. تستخدم الطوب شبه السيليكا على نطاق واسع في مختلف الأفران الصناعية والأفران بسبب خصائصها الحرارية والميكانيكية الممتازة. في هذه المدونة ، سأشارك بعض الأساليب الفعالة حول كيفية اختبار جودة الطوب شبه السيليكا.
تحليل التكوين الكيميائي
يؤثر التركيب الكيميائي لطوب شبه سيليكا بشكل كبير على أدائها. بشكل عام ، تحتوي الطوب شبه السيليكا على 65 - 90 ٪ من السيليكا (SIO₂) ، مع وجود ألومينا المتبقية (al₂o₃) وغيرها من الشوائب. لتحليل التكوين الكيميائي ، عادة ما نستخدم قياس الطيف مضان الأشعة السينية (XRF). يمكن أن تحدد هذه الطريقة بسرعة ودقة محتوى العناصر المختلفة في الطوب.
على سبيل المثال ، يعزز محتوى السيليكا العالي في الطوب شبه السيليكا الانكسار ومقاومة تآكل الخبث الحمضي. من ناحية أخرى ، يمكن أن تحسن كمية مناسبة من الألومينا قوة ومقاومة الصدمة الحرارية للطوب. إذا كان محتوى الشوائب مثل أكسيد الحديد (Fe₂o₃) وأكاسيد المعادن القلوية (Na₂o ، K₂o) مرتفعًا جدًا ، فقد يقلل من الانكسار ويزيد من خطر التآكل في ظل ظروف درجة حرارة عالية.
اختبار الممتلكات المادية
كثافة كبيرة
الكثافة السائبة هي خاصية مادية مهمة لطوب شبه سيليكا. إنه يعكس انضغاط الطوب. عادة ما تشير الكثافة الكبيرة إلى جودة أفضل ، لأنها تعني عدد أقل من المسام وقوة أعلى. لقياس الكثافة الكبيرة ، نزن أولاً الطوب الجاف للحصول على كتلته (م). ثم ، نقيس حجم (V) من الطوب باستخدام طريقة إزاحة الماء. يتم حساب كثافة الجزء الأكبر (ρ) بواسطة الصيغة ρ = m/v.
بالنسبة لطوب شبه سيليكا ، تتراوح الكثافة الكثافة النموذجية من 1.8 إلى 2.0 جم/سم مكعب. من المحتمل أن يكون لبنة ذات كثافة كبيرة داخل هذا النطاق قوة ميكانيكية جيدة وأداء العزل الحراري.
المسامية
ترتبط المسامية ارتباطًا وثيقًا بكثافة كبيرة. وهو يمثل نسبة حجم المسام إلى الحجم الكلي للطوب. المسامية المنخفضة مرغوبة بالنسبة لطوب شبه سيليكا لأنه يقلل من تغلغل الغازات والسوائل ، مما قد يسبب التآكل والأضرار التي لحقت بالطوب.
يمكننا قياس المسامية باستخدام طريقة تشبع الفراغ. أولاً ، نجف الطوب لوزن ثابت (M₁). بعد ذلك ، نغمر الطوب في الماء في ظل ظروف فراغ لضمان امتلاء جميع المسام بالماء. بعد ذلك ، نزن الطوب المشبع (M₂). يتم حساب المسامية (P) بواسطة الصيغة P = [(M₂ - M₁)/V] × 100 ٪ ، حيث V هو حجم الطوب. عادة ما تكون مسامية الطوب شبه الجودة شبه الجودة أقل من 25 ٪.
قوة الضغط
قوة الضغط هي مؤشر رئيسي على الأداء الميكانيكي لطوب شبه سيليكا. إنه يقيس الحد الأقصى للحمل الذي يمكن للطوب مقاومة قبل الانهيار تحت قوة الضغط. نستخدم آلة اختبار الضغط لتطبيق حمولة متزايدة تدريجياً على الطوب حتى تفشل. يتم حساب قوة الضغط (σ) عن طريق تقسيم الحد الأقصى للحمل (F) على المساحة المقطعية (أ) من الطوب ، أي ، σ = f/a.
بالنسبة إلى الطوب شبه السيليكا ، يجب أن تكون قوة الضغط ما لا يقل عن 20 ميجا باسكال. تضمن قوة الضغط العليا أن الطوب يمكن أن يقاوم الإجهاد الميكانيكي في الأفران الصناعية والأفران دون تكسير أو كسر.
اختبار الخصائص الحرارية
الانكسار
الانكسار هو قدرة الطوب شبه السيليكا على تحمل درجات الحرارة العالية دون ذوبان أو تشوه. نحدد الانكسار باستخدام طريقة مخروط seger. نقوم بإعداد عينة اختبار في شكل مخروط وتسخينها مع سلسلة من مخاريط Seger القياسية في فرن درجة حرارة عالية. يتم تحديد الانكسار من خلال مقارنة تشوه عينة الاختبار مع تلك الموجودة في الأقماع القياسية.
عادة ما يكون انكسار الطوب شبه السيليكا أعلى من 1600 درجة مئوية. يعد الانكسار العالي ضروريًا للطوب المستخدمة في تطبيقات درجة الحرارة العالية مثل الأفران الزجاجية وأفران صناعة الصلب.
التمدد الحراري
يعد التوسع الحراري أحد الاعتبارات المهمة عند استخدام طوب شبه سيليكا في الأفران الصناعية. يمكن أن يسبب التمدد الحراري المفرط تكسير الطوب بسبب الإجهاد الحراري. نقيس معامل التمدد الحراري (α) باستخدام مقياس التنقل. نقوم بتسخين الطوب بمعدل ثابت ونقيس التغير في الطول (ΔL) كدالة لدرجة الحرارة (T). يتم حساب معامل التمدد الحراري بواسطة الصيغة α = ΔL/(L₀ × ΔT) ، حيث يكون L₀ هو الطول الأصلي للطوب و ΔT هو تغيير درجة الحرارة.
بالنسبة إلى الطوب شبه السيليكا ، يجب أن يكون معامل التمدد الحراري منخفضًا نسبيًا لضمان استقرارها في ظل ظروف ركوب الدراجات الحرارية.
اختبار الأداء في ظل ظروف الخدمة المحاكاة
مقاومة الصدمة الحرارية
في التطبيقات الصناعية ، غالبًا ما تواجه طوب شبه سيليكا تغييرات في درجات الحرارة السريعة ، والتي يمكن أن تسبب صدمة حرارية. مقاومة الصدمة الحرارية هي قدرة الطوب على تحمل التغيرات في درجة الحرارة هذه دون تكسير أو تشويش.
يمكننا اختبار مقاومة الصدمة الحرارية من خلال إخضاع الطوب لدورات التدفئة والتبريد المتكررة. على سبيل المثال ، نقوم بتسخين الطوب إلى درجة حرارة عالية (على سبيل المثال ، 1100 درجة مئوية) ثم إخمادها في الماء. نكرر هذه العملية عدة مرات ونلاحظ ظهور الشقوق على سطح الطوب. يجب أن يكون لبنة شبه سيليكا عالية الجودة قادرة على تحمل 10 دورات صدمة حرارية على الأقل دون أضرار كبيرة.
مقاومة التآكل
تتعرض الطوب شبه السيليكا لمختلف المواد المسببة للتآكل في الأفران الصناعية ، مثل الخبث الحمضي والقلوي. لاختبار مقاومة التآكل ، نغمر الطوب في محلول خبث محاكاة لفترة زمنية معينة. بعد ذلك ، نلاحظ التغيير في الوزن ومظهر الطوب.
يمكننا أيضا استخدام طريقة اختبار بوتقة. نضع كمية صغيرة من الخبث في بوتقة مصنوعة من قرميد شبه سيليكا ونسخنه إلى درجة حرارة عالية. بعد التبريد ، ندرس تآكل الجدار بوتقة. يجب أن يكون لبنة شبه سيليكا ذات جودة جيدة مقاومة قوية للتآكل ، مع الحد الأدنى من فقدان الوزن والأضرار السطحية.
خاتمة
يعد اختبار جودة الطوب شبه السيليكا عملية شاملة تتضمن تحليل التركيب الكيميائي ، واختبار الممتلكات الفيزيائية ، واختبار الممتلكات الحرارية ، واختبار الأداء في ظل ظروف الخدمة المحاكاة. باستخدام هذه الأساليب ، يمكننا التأكد من أن الطوب شبه السيليكا يلبي معايير الجودة العالية التي تتطلبها مختلف التطبيقات الصناعية.
إذا كنت مهتمًا فيسيليكون كربيد فايربرريكأوطوب السيليكون للفرن الزجاجي، أو إذا كان لديك أي أسئلة حول الطوب شبه السيليكا ، فلا تتردد في الاتصال بنا للمشتريات والمزيد من المناقشات.
مراجع
- ASTM International. طرق الاختبار القياسية للتحليل الكيميائي للمواد الحرارية السيليكا. ASTM C289 - 19.
- ISO 5017: 2013. المنتجات الحرارية - تحديد الكثافة الكبيرة ، المسامية الواضحة والمسامية الحقيقية.
- GB/T 2997 - 2015. منتجات حرارية كثيفة الشكل - تحديد الكثافة السائبة ، المسامية الواضحة والمسامية الحقيقية.
