Objašnjenje pojma termičkog širenja i kontrakcije
Toplotno širenje i kontrakcija odnosi se na svojstvo da se predmet širi kada se zagrije i skuplja kada se ohladi. Budući da se kretanje čestica (atoma) u objektu mijenja s temperaturom, kada temperatura raste, amplituda vibracija čestica se povećava, uzrokujući širenje objekta; ali kada temperatura padne, amplituda vibracije čestica se smanjuje, uzrokujući da se objekat skuplja.
01 Keramička vlakna se ne šire prilikom zagrijavanja
Mnogi objekti u prirodi imaju svojstva termičkog širenja i skupljanja, ali keramička vlakna se neće širiti nakon zagrijavanja, ali također imaju stopu skupljanja od 0.03. Razlog je iz strukturnih karakteristika samog keramičkog vlakna.
Mikrostruktura keramičkih vlakana je mješovita struktura sastavljena od čvrstog vlakna i zraka, a njena mikrostruktura se odlikuje time što i čvrsta i plinovita faza postoje u obliku kontinuirane faze. U ovoj strukturi, čvrsta materija postoji u obliku vlakana prečnika 2~5um i dužine od 30~250mm, i čini neprekidni čvrsti skelet, dok gasna faza postoji kontinuirano u skeletnom procepu materijala vlakana, a poroznost je veća od 90 posto.
Stoga će ekspanzija keramičkog vlakna nakon zagrijavanja biti preklopljena vlastitim porama i neće biti previše očita. To je razlog zašto se proizvodi od keramičkih vlakana ne šire kada se zagrijavaju.
02 Protiv skupljanja keramičkih vlakana pri radu na visokim temperaturama
U procesu primjene proizvoda od keramičkih vlakana u visokotemperaturnoj peći, zbog dugotrajnog okruženja visoke temperature, vlaknasti filamenti sastavljeni od čvrstog skeleta se lome zbog mrtve težine ili krhkosti, što rezultira kolapsom skeleta, agregacijom vlaknastih niti i smanjenim prazan prostor. Stoga, od pojave proizvoda od keramičkih vlakana, doći će do određenog skupljanja, stopa skupljanja je općenito manja od 0.03.
Savjeti za primjenu
a. Odabir keramičkih vlakana treba slijediti princip visoke vatrostalne temperature, te smanjiti linearno skupljanje keramičkih vlakana što je više moguće;
b. Strukturu bloka od keramičkih vlakana treba stisnuti i sabiti što je više moguće tokom procesa izgradnje kako bi se spriječilo skupljanje pri visokim temperaturama koje uzrokuje praznine u oblogi peći i oštećenje tijela peći;
c. Prilikom odabira obloge peći od modula od keramičkih vlakana, preporučljivo je imati određenu količinu pamučnih pokrivača od keramičkih vlakana za popunjavanje praznina u kasnijoj fazi.
