Введение
В современной промышленности благодаря своим специфическим свойствам все больше применяются различные виды технических тканей. Одним из видов таких тканей являются кремнеземные, производство и активная разработка которых были начаты в прошлом веке. Эти уникальные материалы обладают рядом свойств, которые делают их незаменимыми в самых сложных отраслях. Они способны длительное время выдерживать высокие температуры, имеют низкую теплопроводность и низкую электропроводность.
Кремнеземное волокно — это разновидность стекловолокна, полученная путем выщелачивания стеклянных волокон в растворах кислот. В результате количество диоксида кремния (SiO₂) в волокне увеличивается до 95-96%. Исходным сырьем служит либо Е-стекло (большинство производителей), либо стекло, специально разработанное для этой цели (НПО Стеклопластик). Применение специального стекла для изготовления кремнезема позволяет сохранять до 50% прочности исходного волокна, в случае использования Е-стекла прочность волокна падает в 4-5 раз от исходной. Материалы с высоким содержанием SiO₂ используются в областях с воздействием высоких температур, в том числе для обеспечения противопожарной защиты.
Значение кремнеземных тканей в промышленности
Кремнеземная ткань получила широкое распространение в качестве теплоизоляционного и огнезащитного материала. Можно отметить растущий спрос на кремнеземное волокно и изделия из него в таких отраслях, как металлургия, строительство, судостроение, автомобилестроение, нефтегазовая и аэрокосмическая промышленность.
Кроме высокой температурной стойкости одним из ключевых преимуществ кремнеземного волокна является то, что оно стало безопасным заменителем асбеста, так как диаметр волокон превышает 6 мкм, что является безопасным для человека.
Кремнеземная ткань применяется в виде:
- изоляции высокотемпературных печей и турбин,
- чехлов для защиты от брызг и искр металла,
- печных завес,
- рукавов для трубопроводов, работающих при высокой температуре,
- компенсаторов для воздуховодов,
- сварочных штор, перегородок, сварочных подушек,
- противопожарных покрытий,
- противопожарных штор,
- других термо / огнезащитных изделий.
Свойства кремнеземных тканей
Кремнеземные материалы обладают высокой химической стойкостью к кислотным средам, устойчивы к грибкам и другим поражающим микроорганизмам. У них низкая теплопроводность, отличные электроизоляционные свойства и стойкость к радиационным излучениям.
Кремнеземная ткань может использоваться в течение длительного периода времени, не теряя своих изоляционных свойств, не испаряясь и не плавясь, сохраняет свои свойства при многократном воздействии температуры до 600°C. Однократно выдерживает температуру до 1200°C.
Спектр применения кремнеземных тканей
Кремнеземные ткани обладают превосходными теплоизоляционными свойствами, что делает их идеальными для применения в таких отраслях, как аэрокосмическая и автомобильная. Распространено применение тканей с высоким содержанием оксида кремния в сварочных и противопожарных покрытиях:
- защита для сварки в тяжелых условиях,
- тепловые экраны,
- теплоизоляционные чехлы, матрасы и подушки,
- противопожарные двери и дымовые завесы,
- противопожарные одеяла.
Легкие ткани подходят тогда, когда нужна гибкость и простота в обращении, тогда как тяжелые ткани обеспечивают повышенную долговечность и изоляционные свойства.
Также на область применения ткани влияет ее покрытие:
- ткань из кремнезема с силиконовым покрытием - защита от брызг сварки, огнестойкая ткань,
- кремнеземная ткань с полиуретановым покрытием – противопожарная защита, огнестойкая ткань,
- кремнеземная ткань с вермикулитовым покрытием - высокая термостойкость.
Кремнезем используется в материалах для защиты космических аппаратов, высокотемпературных изоляторах, сборе высокотемпературной газовой пыли, фильтрации жидкостей, фильтрации при плавлении металлов в цветной металлургии и так далее. Он имеет большую перспективу применения и огромный рыночный потенциал.
В дальнейшем ожидается, что спектр областей применения кремнеземных тканей будет расширяться. Спрос растет отчасти потому, что люди все больше узнают о высокотехнологичных материалах и их свойствах и используют их в различных отраслях. Также положительно на рост применения таких материалов влияет устойчивая тенденция к развитию электротранспорта, где они используются для противопожарной изоляции аккумуляторных блоков.
Примеры задач, которые успешно решаются с помощью кремнеземных тканей
Кремнеземные материалы – неотъемлемая часть современной промышленности. Они обладают уникальными свойствами, включая высокую термическую стабильность, прочность и химическую стойкость.
Термостойкость: благодаря высокой термостойкости (1200°C) кремнеземная ткань обеспечивает надежную тепловую защиту даже в самых экстремальных жарких условиях. Она идеально подходит для применения в сварочных ковриках, сварочных шторах и других высокотемпературных изделиях.
Теплоизоляция: отлично справляются с высокими температурами, обеспечивая эффективную теплоизоляцию в различных областях. Эта функция имеет решающее значение для отраслей, где требуется превосходная тепловая защита, таких как литейное производство, металлообработка. Кремнеземные ткани часто используются в качестве теплозащитных экранов для предотвращения перегрева окружающих компонентов и значительного снижения тепловых потерь.
Химическая устойчивость: устойчивость к воздействию кислот делает их незаменимыми на химических производствах.
Прочность и долговечность: делают материал идеальным для создания защитных чехлов для чувствительного оборудования, защищая его от внешних воздействий.
Заключение
Кремнеземные ткани представляют собой технологическое достижение, которое играет важную роль в различных промышленных секторах. Разнообразие успешно решенных задач с использованием кремнеземных тканей подчеркивает их важность и актуальность в современной промышленности.
Обладая таким большим количеством преимуществ и характеристик, изделия из кремнеземного волокна привлекли большое внимание и широко используются во многих тяжелых рабочих условиях.
В целом, кремнеземная ткань — это универсальный и надежный материал. Его устойчивость к высоким температурам, теплоизоляция, химическая стойкость, легкий вес и гибкость, электрическая изоляция и долговечность делают его идеальным для большинства отраслей промышленности.
Ожидается, что рост требований в промышленности будет способствовать росту применения кремнеземных материалов.