Неорганічні неметалічні матеріали

Неорганічні корозійностійкі матеріали широко використовуються в хімічній промисловості для захисту апаратури. У багатьох випадках вони успішно замінюють дефіцитні і дорогі високолеговані сталі і сплави, забезпечуючи в той же час довговічність служби апаратури і надійність її роботи. Ці матеріали володіють рядом специфічних властивостей; а) низькою механічною міцністю на розтягування і досить високою на стиснення; б) низькою теплопровідністю; у) значно меншим температурним коефіцієнтом лінійного розширення в порівнянні з металами; г) високою теплостійкістю.

У промисловості знаходять застосування як матеріали природного походження (азбест, андезит, бештауніт, діабаз, базальт), так і штучні (вогнетривка цегла, скло, кераміка і в'яжучі силікатні матеріали).

Неметалічні матеріали, особливо неорганічні, використовують для виготовлення хімічного устаткування в набагато меншому об'ємі у порівнянні з металами і сплавами.

Найбільшого поширення серед неорганічних неметалічних конструкційних матеріалів набули порцеляна, азбест, емаль, діабаз, кераміка, скло. Деякі з цих матеріалів використовуються для виготовлення хімічних апаратів у виробництвах особливо чистих речовин [8,9].

Андезит і бештауніт – гірські породи вулканічного походження. Як і більшість силікатів, вони нестійкі до фтористоводневої кислоти.

Ці матеріали застосовують для футерування апаратури, що працює в тяжких умовах. Рідше їх використовують як конструкційні матеріали для виготовлення корпусів башт, електрофільтрів і колосникових пристроїв апаратів абсорбції. Андезит і бештауніт застосовують у вигляді щебеню і муки в якості наповнювачі в кислототривких бетонах і замазках.

Плавлений діабаз отримують обробкою певних гірських порід в мартенівських печах при 1400 °С. Він містить приблизно 48 % оксиду силіцію (IV) і 16 % оксиду алюмінію, є стійким до дії мінеральних кислот, за винятком фтористоводневої і фторсиліцієвої. Луги його роз'їдають. Кислотостійкість інших силікатних гірських порід складного і непостійного складу, також використовуваних для створення футерувань в кислотостійких апаратах, декілька нижче, ніж у андезита і бештауніта. Кам'яне литво з діабазу володіє високою стійкістю до абразивного зносу і газонепроникністю. З кам'яного литва виготовляють футерувальні плитки, труби, штуцери та ін. [1,5].

Базальт – гірська порода, що застосовується головним чином для виготовлення різних деталей шляхом литва після розплавлення в печах при 1400-1500 °С. Кам'яне литво зазвичай містить 47-48 % SiO₂, 15-16 % А1₂O₃, 11-12 % FeO і Fe₂O₃, 6-7 % СaО і 2-4 % К₂O. Воно відрізняється високою міцністю (межа міцності на стиснення 250, на вигин 47 МПа), зносостійкістю і кислотостійкістю (99,3 %) в усіх кислотах, за винятком фтористоводневої. З кам'яного литва виготовляють футеровану плитку розміром 180×115×18 мм і плити розміром 235×360×30 мм, труби діаметром 200-400 мм, а також фасонні деталі для трубопроводів (патрубки, штуцера, трійники і т.д.). Крім того, з нього отримують порошок, який використовують як наповнювач кислототривких замазок.

Азбест – природний мінерал тонковолокнистої будови, що містить 41,5-58 % SiO₂; 29-40 % MgO; 2-10 % FeO і Fe₂O₃, 1,7-12,5 % Н₂O. Зустрічаються два різновиди азбесту – антофіліт і хризотил.

Антофіліт відноситься до кислотостійких матеріалів (кислотостійкість 87,0-88,5 %), його можна застосовувати при температурі 600-800 °С.

Найважливіший з азбестів (до 90 % всього використовуваного) – хризотил. Хризотил в кислотах нестійкий, він є лугостійким матеріалом, застосовувати його можна при температурі до 400 °С.

Азбести володіють низькою теплопровідністю. Їх можна застосовувати як теплоізолятори і прокладки при температурах до 600-800 °С. З азбестів виготовляють листи площею до 1 м² і товщиною від 2 до 12 мм, вогнестійкі тканини, шнури і азбестову вату.

Азбести також використовується у вигляді картону, шнура і тканини як ізолюючий і прокладочний матеріал, а також в різних корозійностійких композиціях як наповнювач на основі органічних смол [2,3.4].

Кераміка

⇐ Предыдущая891011121314151617Следующая ⇒

Поделиться: