Blog . Profile . Archive . Email . Design by .


سايت تخصصي هوافضا

مطالب مربوط به علوم گسترده هوافضایی

*عایق های با منشاء گیاهی و حیوانی  

در گذشته های نچندان دور در زمانی كه هنوز عایق ها و مصالح بنائی  امروزی تنوع چندانی نداشت دیوار های قطور با روكش كاه گل و سقف هاو پنجره های چوبی عمده جدار های ساختمانها را تشكیل    می دادو با توجه به ضریب هدایت حرارت چوب و گاه گل نسبت به مصالح بنائی امروزی آن ها را می توان نوعی عایق بشمار آورد كه با كاربردی وسیع در فضای مسكونی باعث می شدتنهابا اندك حرارتی در زمستان گرم شود . در تابستان نیزاز نفوذ گرمای زیاد به داخل خانه جلوگیری می كرد.به این ترتیب مصرف انرژی و هزینه مرتبت  با آن بسیار كم بوده و راحتی ساكنین نیز فراهم می شد. الیاف طبیعی مختلفی شامل پنبه , پشم , كتان و كاه است كه می توان با فرآوری از آنها به عنوان عایق استفاده نمود .

...

*عایق های الیاف پشم معدنی(MINERAL WOOL)  

معروف ترین آن ها عبارت از پشم شیشه , پشم سرباره , پشم سنگ می باشدوالیاف سیلیكات كلسیم وسیلیكات آلو مینیوم نیز از همین دسته می باشند. همانگونه كه از نام دسته بندی آن ها مشخص است مواد اولیه آن ها در طبیعت موجود می باشد . خصوصیت پشم های معدنی این است كه  شكننده بوده وسیلیس باعث رشته ای شدن الیاف آن ها می شود منفذ سلولی باز داشته و جاذب رطوبت هستند , به صورت مشترك و بسته به چكالی و تراكم خود دارای خاصیت موئینگی نیز می باشند .

به این نوع عایق ها, عایق های فیبری یا الیافی نیز گفته می شود و به این ترتیب آزبست را می توان در این خانواده اضافه نمود. جهت استفاده از این نوع عایق ها در ساختمان مهم ترین مسئله جلو گیری از جذب رطوبت در آن هاست كه توسط پوشش مناسب انجام می شود. 

 

عایق های الیاف پشم معدنی(MINERAL WOOL)

1-آزبست یا پنبه كوهی 

یك نوع كانی معدنی است كه بافت الیافی دارد , در گذشته از آزبست جهت عایق كاری استفاده می شده و پس از شناخت اثرات زیان بخش الیاف آن كاربرد آن به شدت كاهش یافته است ودیگر  در عایق كاری از آن استفاده نمی شود , مطابق استاندارد آزبست نباید بصورت جزء یا تشكیل دهنده بخشی از فرآورده ها استفاده شود.

آزبست انواع مختلفی دارد كه نوع كریزوتیل كم خطر تراز بقیه ای انواع آن است و خاصیت شكل پذیری خوبی دارد ولی مقاومت شیمیایی آن نسبت به انواع دیگر كمتربوده و در حدود94 % مصرف آزبست دنیا از این نوع است .

ضریب هدایت حرارت آن نسبت به عایق های دیگر بسیار بالاتر بوده (در حدود W/mc0/06 )و از این حیث عایق خوبی نمی باشد اما دلیل عمده مصرف آن به علت خاصیت عدم اشتعال پذیری آن بوده است .

خاصیت سرطان زا بودن الیاف و فیبرهای آزبست ثابت شده به همین دلیل اگر در تاسیسات قدیمی عایق آزبست مشاهده نمودید از دست زدن به آن خود داری نمائید زیرا فیبرهای آن در هوا پراكنده   می شود و برای برداشتن آن با مسئولین بهداشتی مشاوره نمائید. 

 

2-پشم شیشه (GLASS WOOL)

از معروف ترین و قدیمی ترین انواع عایق هاست ,در حدود 40سال است كه در ایران تولید  می شود.پشم شیشه شامل فیبرهای انعطاف پذیر شیشه است كه از ذوب مواد اولیه شیشه به دست می آیددر حالت استاندارد ضخامت الیاف آن می بایست بین 2/3 الی 4/6 میكرون بوده كه در این حالت محصول نرم تر بوده وخواص ارتجاعی خود را برای مدت بیشتر حفظ   می كند و ریزش ذرات آن كمتر خواهد بود واز انواع عایق های سلول باز بوده و می تواند رطوبت محیط را جذب نمائیدو در مجاورت با بخار آب (خصوصا در سطوح گرم )تولید اسید سیلیسیك می نمایدو اگر محافظت آن به نحو مطلوب انجام نشود باكتریها و قارچها در لایه های الیاف آن تكثیر پیدا می كنند.

در گسترش حریق بی اثر بوده و در مجاورت حریق گازهای سمی تولید نمی كندالیاف آن با سر سوزنی شكل بوده و اگر وارد نسوج ریه شود خارج نمی گردد و تماس آن با پوست باعث خراشیدگی می شود, استمرار مجاورت در تنفس ذرات معلق آن می تواند باعث ایجاد بیماریهای تنفسی و پوستی شود, حداكثر تحمل حرارتی آن550Cº است.

اخیرا پشم شیشه های جدیدی تولید شده كه از تركیب مذاب دو نوع شیشه است كه باعث كمتر شدن تحریك پوستی می گردد, و نیازی به چسباننده شیمیایی برچسباندن الیاف به هم ندارد تولید پشم شیشه در چگالی متوسط زیاد نیز انجام می شود كه مقاومت حرارتی آنها قدری بیشتر از نوع قدیمی آن است.

 

3 -پشم سر باره (SLAG WOOL)

از مشتقات و محصولات هماتیت بوده كه از كوره بلند به دست آمده و دارای خواص و درصد خلوص یكنواخت در تمام محصولات می باشد, كه از مزایای عمده این محصول است .در كشور های صنعتی جزو پر مصرف ترین عایق های معدنی است. در حدود 30 در صد حجم آن را سیلیس تشكیل داده كه باعث رشته رشته شدن الیاف عایق پشم سرباره می گردد و اضافه شدن در صد سیلیس آن را به سمت پشم شیشه سوق می دهدو كم شدن آن فرآیند رشته ای شدن آنها را به خطر می اندازد .

سر الیاف آن كروی شكل بوده كه به همین دلیل باعث خراش و تحریك پوستی بسیار كمتری می شود و به دلیل ریز بودن ذرات آن عایق الكتریسته نیز می باشد , بازگشت پذیری آن به طبیعت سریع انجام می شود .

در صورت مجاورت با بخار آب +PHدارد, جهت تولید اشكال هندسی از یك چسبنده لاتكس رزینی گرما سخت به نام فنولیك استفاده می شود كه محصول تولید شده تحمل درجه حرارتی كمتر از نوع خالص آن را دارد و پنل های آن می تواند به عنوان عایق صوتی نیز بكار رود, حداكثر تحمل درجه حرارت آن در نوع خالص800ºC است و در حالت غیر خاص و مخلوط با فنولیك حداكثر 350ºC را تحمل می كند .

 

4 -پشم سنگ (ROCK WOOL)

پشم سنگ كه در زبان انگلیسی Rock wool نامیده می‌شود، جزو خانواده عایق‌های حرارتی متشكل از الیاف معدنی است.

ماده اولیه اصلی برای تولید این عایق، سنگ بازالت، از گروه سنگ‌های آذرین است كه بازمانده فعالیت‌های آتش‌فشانی است و در كشور ما به وفور وجود دارد.  بدلیل رگه ای بودن مواد اولیه  آن محصول تولیدی آن ممكن است دارای خلوص یكنواخت نباشد.. مقاومت آن در مقابل آتش زیاد بوده و آتش گیرنیست , در مقابل مواد شیمیایی مقاوم بوده و جاذب رطوبت است, اثرات زیان بخش آن بر روی پوست و ضریب هدایت حرارتی آن ازانواع قبلی كمتر و دامنه تحمل حرارتی آن از انواع قبلی بیشتر است و حداكثر تحمل حرارتی آن بصورت خالص دمای820درجه سانتیگراد است وحداقل دمای مورد تحمل آن240- درجه سانتیگراد  است. نیز ph  آن خنثی بوده و عایق الكتریسته است.

روش تولید پشم سنگ به این صورت است كه ابتدا سنگ بازالت در دمای 1500 درجه سانتیگراد ذوب می شود و به صورت سیلیكات مذاب در می آید و سپس مذاب به دست آمده تحت روش های خاصی به الیافی به قطر حدود 6 میكرون تبدیل می شود .كه مجموعه این الیاف پشم سنگ را تشكیل می دهد.
نقطه ذوب این الیاف 1000درجه سانتیگراد بوده و می تواند تا دمای تا 700 درجه سانتیراد كاربرد عایقی داشته باشد.ا



آنالیز شیمیایی و مواد تشكیل دهنده آن عبارتند از :

اكسید سیلیس
sio2           46%
اكسید آلومینوم
Al2 o3            14%
اكسید تیتانیوم
Tio2             .5%
اكسیدهای آهن 7.5-8%
       Fe2 o3+Feo
اكسید كلسیم
cao             18%
اكسید منیزیم
Mgo              10%

 

 5 -سیلیكات كلسیم

یك نوع عایق دانه ای ساخته شده از آهك و تقویت شده توسط ذرات سیلیكات با ساختار یك پارچه و صلب به همراه مواد معدنی آلی می باشد,مقاومت مناسب در مقابل تغییر شكل داشته و جاذب آب است اما به سرعت خشك می شود در نتیجه فاسد نشده و مكان مناسبی برای رشد قارچ ها و میكروب ها نمی باشد . نیز قابل اشتعال نبوده و عموما برای لوله های عبور سیالات داغ مورد استفاده قرار می گیرد, دانه های المنت سماور  و یا برخی اتصالات  نسوز از این جنس است و حداكثر تحمل دمای آن  982Cº می باشد.

 

 6-سیلیكات آلو مینیوم 

این نوع عایق از مواد معدنی اكسید آلو مینیوم و الیاف سرامیكی تشكیل شده است, كه در دمای بالا با هم آمیخته می شوندو در دو شكل پتویی و یا آجری یكپارچه ساخته شده و تحمل دماهای بسیار بالا را دارد ,و همچنین در مقابل شوك های حرارتی نیز مقاوم بوده و كاملا غیر قابل اشتعال است .

عایق كورهای القائی ذوب فلز از این جنس می باشد و دماهای تا حدود 1800 را به راحتی تحمل می كند . 

 

*فوم های پلیمری

عایق فوم پلیمری جسمی است كه از دو فاز مختلف گاز و جامد تشكیل شده است . در مورد فوم های پلیمری فاز جامد از پلیمر ساخته شده است . در یك توده فومی دو نوع فضای خالی بین ذرات در بخش پلیمری می تواند وجود داشته باشد كه آنها را سلول می نامند, از این رو دو نوع سلول شامل باز و بسته در فوم ها وجود دارند . در مورد فوم های سلول باز فاز گاز موجود نیز پیوسته است, به همین دلیل در فوم های سلول باز ذرات بخار آب در لابه لای سلول های فاز جامد قرار گرفته و ضریب انتقال حرارت راافزایش می دهددر حالی كه در فوم سلول بسته فاز گاز ناپیوسته است . پلیمرهایی كه در ساخت این  فوم ها استفاده می شوند به دو دسته كلی گرمانرم و گرماسخت تقسیم می شوند . فومهای پلی استایرن و پلی اتیلن (پلی فوم)  مثالهای مورد اول و فوم پلی یورتان مثال مورد دوم هستند.از این رو بسته به نوع پلیمر به كار رفته در فوم ساخته شده نحوه تولید آن متفاوت است . آنچه كه در مورد فوم های مختلف اهمیت دارد نوع پلیمر و نوع گازی است كه در سلول های آن قرار دارند . این دو عامل ضریب هدایت حرارتی و یا توانایی یك فوم را در ایفای نقش عایق حرارتی تعیین می كند.

 

 

فوم  های پلیمری

 

1-پلی استایرن منبسط(فوم پلی استایرن ,پلاستو فوم یا یو نیلیت)

 برای اولین بار پلی استایرن توسط یك شركت آلمانی در سال 1940برای عایق در صنایع الكتریكی ساخته شد.و در جریان جنگ جهانی دوم جهت ساخت لاستیك مصنوعی از آن استفاده شد . محصولات پلی استایرن در سه گرید تولید می شود.

 گرید 1- مقاوم در برابرضربه كه جهت مصارفی مانند : تهیه ظروف , بدنه لوازم خانگی استفاده می شود.

گرید2- نوع معمولی كه مقاومت كمتری در مقابل ضربه دارد كه كاربردهای در صنایع اتومبیل سازی  و الكتریكی و غیره دارد.

گرید3- پلی استایرن منبسط یا فوم پلی استایرن (پلاستو فوم )كه در صنایع بسته بندی كار برد وسیعی داشته و به عنوان عایق حرارتی نیز استفاده می شود دامنه استفاده از این فوم در حال افزایش است به عنوان مثا ل اخیرادر سقفهای تیرچه بلوك به جای بلوك سیمانی از بلوك های پلاستو فوم استفاده می شود.

مزایای عمده فوم پلی استایرن عبارتند از :

1-انتقال حرارت كم جهت استفاده عایق حرارتی 2-جذب خوب انرژی برای بسته بندی مواد  3-شناوری بالا 4-بالا بودن نسبت سفتی به وزن به طوری كه قطعات ساخته شده دارای وزن كم و استحكام خوب هستند 5-هزینه كم به ازای واحد حجم .

معایب عمده فوم پلی استایرن عبارتند از :

 1-خاصیت اشتعال پذیری وكمك به گسترش حریق

 2-تولید گازهای سمی در هنگام سوختن

 3- انتقال بخار آب و جذب رطوبت

4-نمی توان در بالاتر از ˚C  74  درجه سلسیوس به كار برد .

فوم پلی استایرن به طور وسیعی در عایق حرارتی54-تا 74درجه سانتیگراد  به كار برده شده است كه دلائل عمده آن قیمت پائین  بوده , در دسترس    می باشد و به راحتی ساخته می شود , محكم و پایدار بوده و در برابرتخریب مقاوم است . پلی استایرن اكسترود شده به صورت تخته در اندازه های مختلف جهت ساخت دیوار و عایق بام در دسترس است . دانه های قابل انبساط پلی استایرن را نیز می توان به صورت صفحاتی برای نما در ساختمان سازی ساخته و به كار برد. در مواردی كه كاربردعایق حرارتی مورد نظر است مقاومت بالا لازم نبوده و پلی استایرن منبسط به اندازه كافی مقاومت دارد .

فوم پلی استایرن را در جرم ویژه های بسیار پائین نیز می توان تولید كرد. ولی كاهش جرم ویژه به افزایش ضریب هدایت حرارتی با كاهش عایق حرارتی و افزایش انتقال بخار آب می انجامد .از این رو از این نوع فوم های بسیار سبك در كارهای بسیار حساس نمی توان استفاده كرد.

2- فوم پلی یورتان 

فوم پلی یورتان با یك ساختار سلولی بسته كه برپایه پلی یورتان ,حضور كاتالیزورها و مواد دمنده با واكنش شیمیایی پلی ایزوسیانات ها با تركیبات حاوی هیدروژن اسیدی ساخته می شوند. مزیت های فوم پلی یورتان عبارتند از : هدایت حرارتی كم كه از تمامی مصالح عایق متداول دیگر كمتر است , وزن سبك , استحكام بالا, قابلیت بسیار زیاد در پذیرش تغییر در فومولاسیون جهت برآورده كردن انتظارات كاربردی, چسبندگی قوی به بسیاری از مواد, نفوذپذیری كم در برابر بخار آب, مقاومت حرارتی در دمای بیش از 100 در جه سلسیوس, قابلیت فوم شوندگی در محل برای پر كردن شكل های پیچیده, فوم سخت پلی یورتان در گستره وسیعی از دما به عنوان عایق حرارتی به كار برده شده است .برای مثال این نوع فوم در عایق كاری ازت مایع در-196 درجه سلسیوس و بخار در +126 درجه سلسیوس به كار برده شده است .

فرم انعطاف پذیر پلی یورتان نیز در عایق كاری لوله ها می تواند به كار برده شود . فوم های پلی یورتان به صورت یك لایه نازك با كارآرایی بالا عایق كاری بدنه یخچال ها و فریزرها به كار برده می شود . امروزه سعی می شود كه فوم پلی یورتان باگازی غیر از CFC(كلروفلوئور كربن )به عنوان ماده دمنده ساخته شود . اگر چه این گازها به خوبی گاز هایCFC عایق كاری را انجام نمی دهند ,ا ما به لایه ازن سیاره زمین آسیب كمتری وارد می كنند, چگالی فو م های ساخته شده  توسط روش جدید معمولا 32 كیلو گرم بر متر مكعب است . فومهای پلی یورتان سلول باز با چگالی كم (8كیلو گرم بر متر مكعب)نیز وجود دارد .بعضی انواع با چگالی كم از دی اكسید كربن به عنوان ماده دمنده استفاده می كنند و همچنین فوم های كم چگالی به داخل دیوار های دو جداره باز اسپری می شوند و به سرعت منبسط می شوند و فضای خالی راپر از درزبندی می كنند فو م های آهسته منبسط شونده برای ساختمان های موجود كه عایق حرارتی ندارند در نظر گرفته شده است . این فوم مایع بسیار آهسته منبسط می شود و بنابراین احتمال آسیب رسیدن به دیوار ناشی از انبساط بیش از حد كاهش می یابد . فوم در برابر بخار آب نفوذ پذیر است, قابل انعطاف بوده و در برابر مكش آب این عایق درزبندی هوای خوبی انجام می دهد . همچنین كندسوز است و بعد از براشتن آتش , شعله پایدار نخواهد بوداما نكته با اهمیت این است كه متصاعد نمودن گازهای سمی سیانید هیدروژن(سیانور) در مجاورت حرارت یا در هنگام سوختن می باشد.

3- فوم پلی اتلین(پلی فوم)

پلی اتلین دارای خواص مهمی از جمله عایق الكتریكی, خاصیت فیلم و ورقه شدن و مقاومت شیمیایی در برابر رسوبات را داراست . از جمله معایب پلی اتلین این است كه در برابر حلال ها تحت دما و شرایط معین , مقاومت كمتری نشان می دهد و اكسیژن می تواند در آن خرابی بوجود آورد . به طوری كه در طولانی مدت وقتی در برابر آب قرار می گیرد اكسیژن آزاد شده تولید پوسیدگی می كند این امر استفاده از این عایق هارا در شبكه آبرسانی آب گرم محدود می كند. در صورت استفاده از این عایق در صنایع برودتی وحرارتی با پدیده كندانس و اتلاف حرارت مواجه خواهیم شد ضریب انتقال حرارت این عایق در دما ی 25 درجه سانتیگراد 0/042 است . این عایق قابل اشتعال است و برابر شعله مستقیم باعث افزایش دامنه حریق می گردد و نباید از آن در معرض تابش مستقیم نور خورشید استفاده شودگسترده دمائی قابل استفاده از این فوم بین دماهای   ˚40- 90˚ است.

4-فوم پلی وینیل كلراید (PVC)

محدوده وسیعی از تغییر شكل فشار ی همراه با مزایای عالی عایق رطوبت و بخار ارایه می دهد . فوم PVC از طریق آمیزه سازی انواع مختلف نرم كننده و كوپلیمر به دو طریق فیزیكی و شیمیایی با خواص مختلف به دست می آید . این فوم ها به صورت نرم , سلول باز , بخشی سلول باز , نیمه سخت و سخت سلول بسته می توانند باشند. از نظر عایق حرارتی فوم PVC  سخت دو برابر گران تر از فوم های پلی استایرن و پلی یورتان است .در مقایسه با دیگر پلاستیك های سلول دار به كار رفته در عایق حرارتی PVC انبساط مقاومت بالایی داشته و بسیارسخت است.فوم PVC  سخت عایق حرارتی و صوتی بسیار خوبی بوده و نفوذ بخار و رطوبت در آن بسیاركم است. از آن جا كه مقاومت برشی فوم PVC بالاست سطح آن برای اعمال سیمان و گچ بسیار مناسب است . مزیت عمده فوم های PVC عمل كرد به تر آن ها در برابر آتش نسبت به سایر فوم های پلیمری است .از این رو نوع پانل ها در كاربردهای دریایی و ساختمانی در اورپا پذیرفته شده اند.

نوشته شده در ساعت توسط Ali Khodaeipour| |


Design By : Night Skin