مواد نسوز
مواد نسوز دستهای از مواد سرامیکی هستند که قادرند دماهای بالا را تحمل کنند. واضح است که اهمیت مواد نسوز فقط به پایداری حرارتی آنها محدود نمیشود، بلکه به پایداری فیزیکی و شیمیایی آنها در برابر تأثیرات تخریبی محیط دمای بالا نیز مربوط میشود. به عنوان مثال، دمای ذوب یک ماده نسوز ممکن است حدود ۲۰۰۰ درجه سانتیگراد باشد، اما نمیتواند به مدت طولانی در برابر سایش یا خوردگی مواد یا گازهای داغ دوام بیاورد. به عبارت دیگر، مواد نسوز موادی با دمای ذوب بالا هستند که قادر به حفظ خواص شیمیایی، فیزیکی، مکانیکی و ترمومکانیکی (انعطافپذیری، سایش، شوک حرارتی و غیره) در شرایط عملی و در دماهای بالا میباشند.
انواع مختلفی از مواد نسوز وجود دارد که از نظر شکل، ساختار، ترکیب شیمیایی، کاربردها و … متفاوت هستند. به عنوان مثال، مواد نسوز را میتوان بر اساس شکل فیزیکیشان به دو دسته تقسیم کرد: نسوزهای بدون شکل (یکپارچه) و نسوزهای شکلدار. مواد نسوز صنعتی معمولاً بر پایه اکسیدهای اصلی (SiO2، Al2O3، MgO، CaO، Cr2O3 و ZrO2) تولید میشوند. ترکیب شیمیایی مواد نسوز نقش مهمی در تعیین خواص و عملکرد آنها در کاربردهای مختلف با دماهای بالا ایفا میکند.
نوعی از دستهبندی مواد نسوز بر مبنای درصد سیمان (CaO) به کار رفته در ترکیب آنها انجام میشود. جرم نسوز ریختنی با سیمان کم (LCC) و جرم نسوز ریختنی با سیمان فوقالعاده کم (ULCC) نوعی از مواد نسوز یکپارچه هستند که مقدار کمتری از چسب سیمانی (CaO) را نسبت به جرمهای نسوز ریختنی معمولی دارند. همچنین جرمهای نسوز ریختنی وجود دارند که تقریباً هیچ CaO نداشته باشند. این جرمهای نسوز ریختنی به گونهای طراحی شدهاند که خواص بهتری مانند استحکام بالا، مقاومت در برابر سایش و مقاومت در برابر شوک حرارتی را ارائه دهند. کاهش محتوای سیمان به کاهش تخلخل و بهبود عملکرد نسوز در دماهای بالا کمک میکند.
آلومینای هیدراتهشونده (پودر اکتیو آلومینا یا آلومینای Rho) در تولید مواد نسوز استفاده میشود. آلومینای هیدراتهشونده میتواند به عنوان چسب در مخلوطهای نسوز استفاده شود و به حفظ مواد نسوز در کنار یکدیگر کمک کند. زمانی که آلومینای هیدراتهشونده با سایر مواد نسوز مانند آلومینا، سیلیکا یا خاک نسوز ترکیب میشود، یک ماتریس قوی و مقاوم در برابر حرارت تشکیل میدهد. ساختار متخلخل آلومینای هیدراتهشونده میتواند به بهبود مقاومت در برابر پوستهریزی (spalling) مواد نسوز کمک کند. پوستهریزی به جدا شدن یا شکستن سطح نسوز به دلیل شوک حرارتی یا تنش مکانیکی اشاره دارد. تخلخل در آلومینای هیدراتهشونده میتواند به دفع این تنشها کمک کرده و خطر پوستهریزی را کاهش دهد. آلومینای هیدراتهشونده در برابر تخریب حرارتی بسیار مقاوم است و خواص خود را در دماهای بالا حفظ میکند. این پایداری حرارتی آن را به یک جزء ارزشمند در فرمولاسیونهای نسوز تبدیل میکند که باید در برابر حرارت شدید مقاومت کنند. خواص آلومینای هیدراتهشونده میتواند پلاستیسیته و کارایی مخلوطهای نسوز را بهبود بخشد. این مسئله میتواند به شکلدهی، مدلسازی و نصب مواد نسوز کمک کند.
شرکت مواد پیشرفته شرق (EAM) آلومینای هیدراتهشونده با سطح ویژه، اندازه حفرات و توزیع اندازه ذراتی که برای اهداف نسوز ایدهآل هستند، را ارائه میدهد.