Thảo luận hóa vô cơ Vật liệu chịu nhiệt trình bày các nội dung chính như: Khái niệm mở đầu và các tính chất cơ bản của vật liệu chịu nhiệt, các ứng dụng,...Mời các bạn cùng tham khảo!
KHOA HĨA LÝ KỸ THUẬT BỘ MƠN CƠNG NGHỆ HĨA HỌC ******* THẢO LUẬN HĨA VƠ CƠ Chủ đề: Vật Liệu Chịu Nhiệt MỤC LỤC DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VẬT LIỆU CHỊU NHIỆT: VLCN DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 1: Nhiệt độ chịu lửa của một số VLCN Bảng 2: Nhiệt độ biến biến dạng dưới tải trọng 2kg/cm2của VLCN MỞ ĐẦU Vật liệu là các chất liệu để làm ra hoặc tạo nên một vật. Từ khi nền văn minh của lồi người xuất hiện, con người sử dụng các vật liệu theo cùng với năng lượng để nâng cao chất lượng cuộc sống của mình. Vật liệu ở khắp nơi bao quanh chúng ta bởi các sản phẩm đều được làm từ các vật liệu. Một vài vật liệu thơng dụng như: gỗ xây dựng, bê tơng, gạch, thép, chất dẻo, thủy tinh, cao su, nhơm, đồng và giấy. Ngồi ra còn rất nhiều vật liệu khác, chỉ cần chúng ta nhìn xung quanh chúng ta là thấy. Do vậy các vật liệu mới được nghiên cứu và phát triển khơng ngừng Sự phát triển khoa học cơng nghệ VLCN, bắt đầu từ thế kỷ XIV, khi xuất hiện các lò cao, nhưng ngành cơng nghiệp sản xuất VLCN dưới dạng gạch samơt thương phẩm mới có ở Đức lần đầu tiên vào năm 1810, ở Anh vào năm l822, ở Nga vào năm l 856. Một số VLCN ta thường gặp như gạch chịu nhiệt, xi măng chịu nhiệt do đóng vai trò đặc biệt đối với nền cơng nghiệp nên VLCN có lịch sử phát triển khá lâu dài gắn liền với sự phát triển khoa học kỹ thuật và nền cơng nghiệp thế giới. Ví dụ như tại châu Âu, cuối thế kỷ XIV gạch samot đóng thành viên từ đất sét chịu lửa bắt đầu được sản xuất nhưng đến năm 1856 mới xây dựng nhà máy sản xuất đầu tiên Nga đến năm 1997, nước ta mới có 3 nhà máy sản xuất VLCN nhưng chỉ sản xuất gạch chịu lửa samot Nhìn chung giới có khoảng 35 nước phát triển ngành cơng nghiệp VLCN, nửa sản lượng giới tập trung Mỹ Liên Xô cũ Vào kỷ XX đòi hỏi cơng nghiệp chiến tranh phát triển ngành khoa học kỹ thuật vũ trụ, VLCN phát triển mạnh mẽ theo hướng oxyt, cacbua, silixua, borua, nitrua, kim loại đất kim loại hợp kim chịu lửa Ở Nhật Bản sau Mỹ người ta sản xuất thử nghiệm thành công loại động diezel đoạn nhiệt vật liệu gốm chịu lửa ZrO2 ổn định Y2O3 Động làm việc nhiệt độ 1000oC có hệ số tác dụng hữu ích 48% Các động đoạn nhiệt loại tuabin khí vật liệu chịu lửa composit gốm 7 CHƯƠNG 1 KHÁI NIỆM MỞ ĐẦU VÀ CÁC TÍNH CHẤT CƠ BẢN CỦA VẬT LIỆU CHỊU NHIỆT 1.1 Khái niệm VLCN là vật liệu làm việc nhiệt độ cao, điều kiện khắc nghiệt mà khơng thay đổi tính chất hóa lý VLCN là vật liệu dùng để xây dựng các lò cơng nghiệp , các ghi đốt, các thiết bị làm việc ở nhiệt độ cao (>10000), ở đấy chúng chịu đựng lâu dài đối với các tác dụng khác nhau về mặt cơ học và hóa lí. Chúng khác với các vật liệu xây dựng khác về những u cầu sau: Nhiệt độ đốt nóng trong các ghi đốt và lò cơng nghiệp hiện đại dao động trong khoảng 100018000C . Vì vậy VLCN phải có độ chịu nhiệt nghĩa là khả Thường đa số VLCN nóng chảy ở nhiệt độ cao hơn 16501750 0C nhưng nhiệt độ thấp hơn nhiều các VLCN bắt đầu mềm và mất cường độ xây dựng. Vì thế tác dụng của nhiệt độ cao lên VLCN khơng phải giới hạn ở nhiệt độ nóng chảy của chúng mà chất lượng của VLCN được đánh giá bằng khả năng chống lại các tác dụng của tải trong xây dựng ở nhiệt độ xác định Khi chịu tác dụng bởi nhiệt độ cao, phần lớn các VLCN đều giảm thể tích do hiện tượng kết khối phụ. Một số khác lại tăng thể tích như Dinat. Sự biến đổi thể tích của VLCN có thể gây nên hư hỏng và phá hủy vỏ lò. Vì vậy VNCN phải có thể tích ổn định ở nhiệt độ dùng của chúng Sự thay đổi nhiệt độ của lò khi đốt nóng và làm nguội cũng như khi đốt nóng vỏ lò khơng đều cũng gây nên nứt vỡ VLCN. Do vậy cần phải có độ bền nhiệt Lớp gạch lót trong lò cơng nghiệp hay các ghi đốt dễ bị hủy hoại do tác động hóa học với tro xỉ nhiên liệu hay với các vật liệu nấu hay nung trong đó, vì vậy một u cầu nữa là cần có độ bền hóa Hiện nay vẫn chưa có loại VLCN nào tập hợp đầy đủ các tính chất làm việc cần thiết để sử dụng một cách chắc chắn trong các điều kiện bất kì. Mỗi dạng VLCN được đặc trưng bởi những tính chất nào đó của nó, trên cơ sở đó người ta xác định phạm vi sử dụng thích hợp Ví dụ: Dinat ở nhiệt độ cao có cường độ xây dựng lớn, có thể dùng rất tốt để xây vòm lò làm việc ở nhiệt độ cao. Trong khi đó gạch manhêdi thường có độ chịu lửa cao và bền xỉ nhưng độ bền nhiệt thấp, nhiệt độ biến dạng dưới tải trọng thấp khơng thể dùng ở vòm lò có lực xiên ngang 1.2 Phân loại Có nhiều cách phân loại 1.2.1 Theo bản chất hố lí của ngun vật liệu ban đầu Theo bản chất hố lí của ngun vật liệu ban đầu có thể chia VLCN làm 8 nhóm chính: Nhóm silic: Gồm 2 nhóm nhỏ là dinat và thạch anh a) Dinat là loại VLCN chứa >= 93% SiO 2, sản xuất từ quặng của quắc và chất liên kết là vơi hoặc chất khác, nung nhiệt độ đảm bảo quắc biến đổi đa hình thành tridimit và cristobalit. Dinat là loại VLCN axit, nó rất bền đối với xỉ axit, tro nhiên liệu. Ơxyt kim loại ăn mòn dinat tạo thành hợp chất silicat dễ nóng chảy. Ngun liệu chủ yếu để sản xuất dinat là các quặng của quắc có thành phần chủ yếu là SiO2 ở các dạng tinh thể và vơ định hình. Sự biến đổi đa hình của chúng quyết định q trình kỹ thuật và tính chất của sản phẩm b) Thạch anh nóng chảy 1600 1670 0C. Nhiệt độ nóng chảy của nó khơng thể xác định chính xác được vì có sự biến hóa một phần sang những dạng đa hình khác với tỉ lệ khác nhau tùy theo điều kiện bên ngồi Thạch anh tinh khiết nhất gặp trong thiên nhiên gồm những tinh thể trong suốt và khơng màu được gọi là pha lê thiên nhiên. Khi có lẫn tạp chất, thạch anh có các màu khác nhau: hồng, tím, nâu, lục. Những dạng này được coi là đá q Thạch anh là chất có hoạt tính quang học. Dựa vào hoạt tính này người ta chia thạch anh làm hai dạng: thạch anh quay phải thạch anh quay trái.Ngồi đặc tính quang học thạch anh còn có tính áp điện Người ta dùng những tinh thể lớn của thạch anh vào trong các máy phát siêu âm còn những tinh thể nhỏ thạch anh dùng trong các đầu đọc của máy thu nhanh và máy quay đĩa Thạch anh thuộc loại khống vật hết sức phổ biến.Tinh thể thạch anh tinh khiết dùng để làm thấu kính và lăng kính. Đá quaczit và cát là loại thạch anh kém tinh khiết hơn. Trong phòng thí nghiệm, ngồi những dụng cụ bằng thủy tinh người ta còn dùng những dụng cụ như chén, bát,ống thử làm bằng 10 thạch anh(hay còn gọi là thủy tinh thạch anh). Ưu điểm nổi bật của thủy tinh thạch anh có hệ số dãn nở rất bé và hầu như khơng thay đổi theo nhiệt độ nên chịu được sự thay đổi nhiệt độ rất đột ngột. Loại thủy tinh này khơng ngăn giữa tia tử ngoại nên được dùng trong các máy tia tử ngoại Nhóm Alumơsilicat: Gồm 3 nhóm nhỏ: Bán axit, sămơt, cao alumin Bán axit chứa Al2O3 ≤30% (1530%) Sămơt chứa Al2O3 = 3045% sản xuất từ đất sét và cao lanh chịu lửa cộng với phụ gia gầy Sămơt (tức đất sét đã nung đến kết khối) hoặc đất sét khơng dẻo cộng chất kết dính là đất sét và cao lanh. Cao Alumin chứa Al2O3>45% loại này có chất lượng cao, đáp ứng được u cầu tăng cường q trình nhiệt trong các lò cơng nghiệp, đảm bảo độ bền, chịu tải trọng và chịu tác dụng của mơi trường khí nhiệt độ cao. Nó được sử dụng trong tất cả những điều kiện làm việc rất nặng nề mà Sămơt khơng thể chịu đựng nổi. Tùy hàm lượng Al2O3 có trong sản phẩm chia 3 loại: + Loại A: chứa từ 4560% Al 2O3 + Loại B: chứa từ 6075% Al2O3 + Loại C: chứa > 75% Tùy theo thành phần khoáng chia sản phẩm ra làm 4 loại: + Loại silimanit: 4570% Al2O3 + Loại mullit: 7078% Al2O3 + Loại mullit corun 7895% Al2O3 + Loại corun: > 95% Al2O3 11 Hàm lượng Al2O3 khơng chỉ là dấu hiệu để chia loại sản phẩm mà nó còn quyết định những tính chất cơ bản của sản phẩm cao alumin cũng như qua đó để lựa chọn ngun liệu và kỹ thuật thích hợp VLCN thuộc nhóm alumosilicat có cấu tạo chủ yếu từ SiO 2 và Al2O3 Các oxit khác có trong sản phẩm là các tạp chất. Thành phần và hàm lượng của tạp chất này phụ thuộc vào độ tinh khiết của nguyên liệu ban đầu. Hàm lượng Al2O3 dao động trong khoảng lớn từ 1015% ở sản phẩm bán axit đến 99100% sản phẩm cao alumin. Sự thay đổi thành phần hóa học của sản phẩm alumosilicat tương ứng với sự thay đổi thành phần pha của chúng. Từ thành phần pha ta có thể phán đốn được tính chất của sản phẩm. Nhóm Manhêdi: Gồm 4 nhóm nhỏ: Đơlơmit, Forsterit, Spinen, manhêdi VLCN manhêdi là loại VLCN kiềm tính điển hình, chứa 8085% periclaz (MgO) đơi khi nhiều hơn , nhiệt độ chịu lửa >2000oC ( nhiệt độ nóng chảy của MgO ngun chất 2800oC ). Tạp chất chủ yếu trong sản phẩm manhêdi SiO2, CaO, Al 2O3 và Fe2O3 . Ở nhiệt độ cao chúng tạo ra một số khống có độ chịu lửa cao , một số có độ chịu lửa thấp . Có hai loại VLCN manhêdi : Loại viên và loại bột. Loại viên để xây tường lò , loại bột dùng để đầm lò Nhóm crơmit: Gồm 2 nhóm nhỏ: Crơmit, crơm manhêdi VLCN Crơm manhêdi (CrMg) là sản phẩm sản xuất từ 2 ngun liệu crơmit và manhêdi kết khối. Khống chủ yếu trong sản phẩm này thuộc loại nhóm khống Spinen với cơng thức chung R2+O, R3+2O3. (R2+ là Mg2+, Fe2+; R3+ là Cr3+, Fe3+, Al3+ ) Crơmit quặng mà thành phần khống (Fe,Mg).(Cr,Al)2O4 chiếm ~ 80%. Khống ngun chất của crơmit là FeO.Cr2O3 nhưng hiếm gặp trong 12 thiên nhiên. Trong quặng crơmit ngồi crơmspinen ra còn có lẫn 20% khống tạp như Serpentin (M3S2H2) clorit, một ít canxit Thành phần hố của quặng crơmit dao động trong một khoảng rộng: Cr2O3 1862%, Fe2O3 03%, FeO 020%, MgO 616%, Al 2O3 033%. Ngồi ra còn có: 2% TiO2, 0,2% V2O5, 1% MnO, 0,1% NiO, 0,01% CoO và đến 2% CaO Tuỳ theo hàm lượng Cr2O3 chia quặng crơmit làm 4 loại : + Quặng nghèo: Cr2O3 50% Crơmit để sản xuất VLCN yêu cầu: Cr2O3=3540%, phần phi quặng 2000oC 1.2.3 Theo đặc tính gia cơng nghiệt: Chia làm 3 loại: Loại khơng nung Loại nung Loại đúc từ chất nóng chảy 16 1.2.4 Theo phương pháp sản xuất: Chia làm 3 loại: Sản phẩm nén dẻo, nén bán khô hoặc nén dập từ phối liệu dạng bột không dẻo Sản phẩm đúc từ hồ và chất nóng chảy Sản phẩm cưa từ quặng 1.2.5 Theo độ xốp: Chia làm 3 loại: Loại kết khối : Có độ xốp nhỏ hơn 1 % Loại đặc: Có độ xốp từ 1030 % Loại kết khối :Có độ xốp lớn hơn 50 % 1.3 Các tính chất 1.3.1 Độ chịu lửa: Khái niệm: Là khả năng chống lại tác dụng của nhiệt độ cao khơng bị nóng chảy Độ chịu lửa là một hằng số kỹ thuật, nó khác với nhiệt độ nóng chảy của vật liệu là một hằng số lí học. Nhiệt độ nóng chảy là nhiệt độ ứng với trạng thái cân bằng giữa pha tinh thể và pha lỏng. Điểm nóng chảy cũng là nhiệt độ kết tinh của vật chất bị nóng chảy, vì ở nhiệt độ đó trạng thái cân bằng của q trình nóng chảy và kết tinh là thuận nghịch. Để xác định độ chịu lửa của vật liệu người ta dùng cơn để đo Độ chịu lửa của vật liệu thí nghiệm phụ thuộc vào tính chất của vật liệu và điều kiện thí nghiệm như: Thành phần hố, thành phần khống, thành phần hạt, tốc độ nâng nhiệt, hình dạng kích thước mẫu thí nghiệm, mơi 17 trường thí nghiệm Các vật liệu có thành phần hố và thành phần khống khác nhau sẽ có nhiệt độ chịu lửa khác nhau. Bảng 1: Nhiệt độ chịu lửa của một số VLCN Loại vật liệu Quắc Dinat Đất sét chịu lửa Cao lanh Sămôt Bán axit Độ chịu lửa (oC) Loại vật liệu Độ chịu lửa (oC) 1730 1750 Cao alumin 1780 2000 1710 1720 Manhedi >2300 1580 1750 Crom manhedi >2000 1740 1770 Đôlomit >2000 1610 1750 Forsterit 1800 – 1850 ( 2MgO.SiO2 85% + MgO.Fe2O3 15% ) 1610 1710 1.3.2 Cường độ xây dựng nhiệt độ cao Là khả năng chống lại đồng thời tác dụng của nhiệt độ và tải trọng cơ học. Tính chất này được đặc trưng bởi nhiệt độ biến dạng dưói tải trọng tĩnh 2 kg/cm2, biểu thị khoảng mềm khi đó sản phẩm sẽ bị biến dạng dẻo. Tải trọng thực tế thường nhỏ hơn tải trọng kiểm tra nhiều lần. Cao nhất 0,51kg/cm2. Để xác định nhiệt độ biến dạng dưói tải trọng tĩnh 2kg/cm2 theo tiêu chuẩn Liên Xơ (GOST 407048) ngưòi ta cắt sản phẩm ra thành hình trụ có 18 đường kính 36mm, cao 50mm. Mẫu này đặt trong lò điện và ln chịu một tải trọng khơng đổi 2kg/cm2. Cạnh lò có một hệ thống cơ học ghi sự biến dạng của sản phẩm Tốc độ nâng nhịêt: đến 800oC khơng qúa 10oC /phút. >800oC 45oC/phút. Q trình xác định sẽ tìm ra 3 nhiệt độ: Nhiệt độ bắt đầu biến dạng: Ứng với độ lún của mẫu 0,3mm Nhiệt độ biến dạng 4%: Ứng với độ lún của mẫu 2mm Nhiệt độ kết thúc biến dạng hay là nhiệt độ phá huỷ: Ứng với độ lún của mẫu 40% chiều cao ban đầu Bảng 2: Nhiệt độ biến biến dạng dưới tải trọng 2kg./cm2 của VLCN Nhiệt độ biến dạng dưới tải trọng 2 kg/cm2 (oC) VLCN BD 4% 40% Dinat 1650 Bán axit 1400 1430 1500 Sămot B 1250 1320 1500 Sămot A( Al2O3 40%) 1400 1470 1600 Cao lanh (Al2O3 42%) 1450 1550 1650 Mullit kết khối 1600 1660 1800 1870 1900 1670 (Al2O3 70%) Côrun (Al2O3 99%) Manhedi ( 99% MgO) 1550 1580 Crom Manhedi 1450 1550 1480 1600 Forsterit 1550 – 1650 1650 1710 Đôlomit 1550 1610 1630 1680 1650 1690 19 Nhiệt độ biến dạng VLCN chủ yếu phụ thuộc vào thành phần khống hố, vào đặc tính cấu trúc, vào tỉ lệ giữa pha tinh thể và pha thuỷ tinh, vào độ nhớt của pha lỏng tạo ra khi nóng chảy pha thuỷ tinh và tinh thể dễ chảy. Nhiệt độ biến dạng dưới tải trọng của VLCN đi từ các oxyt tinh khiết thường gần với nhiệt độ nóng chảy của nó, vì trong thành phần pha của sản phẩm lượng pha thuỷ tinh hầu như khơng có hoặc có chỉ rất ít. Khi các pha tinh thể chủ yếu bắt đầu hố mềm và biến dạng dẻo (sắp nóng chảy) thì sản phẩm mới bắt đầu bị biến dạng. Nhưng VLCN thường chứa một lượng tạp chất nên ở nhiệt độ cao chúng tạo một lượng pha lỏng làm hạ thấp nhiệt độ biến dạng của sản phẩm so với độ chịu lửa càng lớn. Lúc này đặc tính cấu trúc phần tinh thể có giá trị lớn. Các tinh thể chủ yếu đủ lớn tạo được một khung xương vững chắc, khắc phục được ảnh hưởng có hại của pha lỏng sẽ làm tăng nhiệt độ biến dạng . Thể hiện rõ nhất ở Dinat Dinat: có cấu trúc mạng lưói tinh thể trydimit rối loạn xen kẽ nhau chặt chẽ làm cho nhiệt độ mềm của dinat cao so với độ chịu lửa và đạt tới 1650 1670oC. Khoảng cách giữa độ chịu lửa và độ biến dạng gần 5070 oC mặc dù dinat ngồi SiO2 còn có 46% tạp chất tạo 1015% pha lỏng. Độ nhớt của pha thuỷ tinh nóng chảy cao. Các tinh thể trong dinat là liên kết bền vững, nó hồ tan trong pha lỏng khơng đáng kể.Vì thế dinat chỉ bị phá huỷ khi tridimit bắt đầu nóng chảy ở 16501670oC. Ở nhiệt độ này tốc độ phá huỷ sản phẩm rất nhanh (hiệu nhiệt độ giữa bắt đầu biến dạng và kết thúc biến dạng chỉ có 10 20oC) đường cong biến dạng gần như dốc thẳng đứng. Sản phẩm manhêdi: Chứa 91% MgO, gồm 90% tinh thể periclaz, 10% còn lại gồm MgO+ các tinh thể dễ chảy chủ yếu là silicat và pha thuỷ tinh 20 Tinh thể periclaz khi tái kết tinh và lớn lên có dạng hạt khơng phải que hay trụ nên khơng tạo một mạng tinh thể chặt chẽ trong sản phẩm. Các hạt tinh thể liên kết nhau bằng một lớp chất dễ chảy mỏng. Nếu lớp này mềm ra, chảy ra sẽ làm sản phẩm mềm và biến dạng. Vì vậy nhiệt độ biến dạng của manhêdi xấp xỉ 1550oC tức chính là nhiệt độ nóng chảy chất liên kết. Khoảng cách giữa nhiệt độ biến dạng và nhiệt độ chịu lửa khoảng 700 oC. Độ nhớt pha liên kết giảm khá nhanh khi tăng nhiệt độ nên sản phẩm manhêdi có khoảng biến dạng ngắn (2050oC), đường cong biến dạng giai đoạn cuối dốc gần như thẳng đứng Sămốt: Sản phẩm này bị biến dạng hơi khác khi tăng nhiệt độ. Sămốt chứa gần 50% mullit ( A3S2) chịu lửa cao nhưng tinh thể hình kim nhỏ khơng tạo thành liên tinh thể bền vững. Phần còn lại là pha thuỷ tinh silic có độ nhớt cao. Vì thế khi tăng nhiệt độ khối thuỷ tinh mềm ra, độ nhớt giảm dần, pha lỏng tăng lên làm Sămốt biến dạng từ từ. Mẫu thí nghiệm khơng bị phá huỷ mà bị phình theo hình tang trống Khoảng biến dạng dài 150 200oC.λλλλλ 1.3.3 Độ bền nhiệt (bền xung nhiệt) Sự thay đổi nhiệt độ ở các lò nung và thiết bị làm việc gián đoạn hay sự dao động nhiệt độ các lò và thiết bị làm việc liên tục có thể gây nứt vỡ gạch xây dựng. Tính chất của VLC chống lại sự dao động nhiệt độ khơng bị phá huỷ gọi là độ bền nhiệt Ngun nhân làm vỡ gạch vì dao động nhiệt là do khi đốt nóng và làm nguội sản phẩm sẽ có sự chênh lệch nhiệt độ dẫn đến xuất hiện ứng xuất trong sản phẩm. Sự chênh lệch nhiệt độ giữa các lớp song song với bề mặt đốt nóng và làm nguội sản phẩm phụ thuộc vào điều kiện đốt nóng và làm 21 nguội, vào hệ số dẫn nhiệt độ . Hệ số dẫn nhiệt độ đặc trưng tốc độ phân phối nhiệt độ trong vật liệu và nó phụ thuộc vào các đại lượng vật lí sau: hệ số dẫn nhiệt, tỉ nhiệt, trọng lượng thể tích của vật liệu Như vậy nếu điều kiện đốt nóng và làm nguội như nhau thì vật liệu sẽ có hệ số dẫn nhiệt lớn, gradien nhiệt độ trong vật liệu càng nhỏ Khi có sự chênh lệch nhiệt độ trong sản phẩm sẽ xuất hiện ứng suất do giãn nỡ nhiệt khơng đều. Như vậy muốn cho sản phẩm bền vững thì sự chênh lệch nhiệt độ giữa các lớp phải nhỏ, nghĩa là hệ số dẫn nhiệt lớn hệ số giãn nõ nhiệt nhỏ Ngồi ra người ta còn thấy rằng: Sản phẩm càng bền nhiệt nếu tính chất đàn hồi của vật liệu càng cao Kích thước và hình dạng sản phẩm cũng ảnh hưởng đến độ bền nhiệt sản phẩm có hình dạng nhiều góc cạnh, nhiều điểm uốn lượn thì kém bền nhiệt hơn so với sản phẩm dạng đơn giản Thực tế đã chỉ ra rằng bằng cách làm tăng kích thước hạt trong phối liệu (gạch Sămốt, manhêdi, corun) sẽ làm tăng độ bền nhiệt của vật liệu Ngun nhân: với thành phần hạt như vậy cấu trúc của sản phẩm sẽ có những vết nứt li ti, các mối đứt gần quanh các hạt lớn làm tính linh động của các hạt tăng lên làm tăng độ bền nhiệt Phương pháp gia cơng phơi liệu và đóng khn sản phẩm cũng có thể thay đổi độ bền nhiệt 22 CHƯƠNG CÁC ỨNG DỤNG Vật liệu chịu nhiệt có nhiều ứng dụng trong cơng nghiệp, nghiên cứu khoa học và đời sống CHƯƠNG 2: CÁC ỨNG DỤNG 2.1. Trong đời sống sinh hoạt Rất nhiều đồ dùng sinh hoạt trong gia đình đc làm từ VLCN như: Tơ thủy tinh có thể sử dụng được trong lò vi sóng Xoong nồi Bếp gas : Kiềng bếp, giá đỡ , đầu đốt Bếp điện, bếp hồng ngoại: mặt kính và mâm nhiệt Bóng đèn sợi đốt Sơn 2.2. Trong cơng nghiệp 23 Cơng nghiệp VLCN là ngành cơng nghiệp sản xuất vật liệu sử dụng ở nhiệt độ cao, dùng để xây các loại lò nung như lò nung gốm sứ, vật liệu chịu nhiệt, xi măng, lò nấu thuỷ tinh, luyện kim, xây dựng các buồng hồi nhiệt, buồng đốt nhiên liệu và các thiết bị làm việc ở nhiệt độ lớn hơn 10000C VLCN sử dụng cho cơng nghiệp hóa chất, chế tạo máy, cơng nghiệp lượng để lót lò nung xi măng, lò nấu thủy tinh, lò khí hóa than, nồi hơi, lò điện Trong cơng nghiệp luyện kim, VLCN sử dụng nhiều nhất: lò cao, lò luyện thép (lò Mactanh, lò thép thổi), lò nấu luyện kim loại màu, lò điều chế kim loại siêu sạch, Nhu cầu VLCN công nghiệp luyện kim chiếm gần nửa khốí lượng VLCN sản xuất giới Có thể hình dung lượng VLCN tiêu tốn cho gang thép 10% sản lượng gang thép sản xuất Ngoài VLCN sử dụng cho cơng nghiệp hóa chất, chế tạo máy, cơng nghiệp lượng để lót lò nung xi măng, lò nấu thủy tinh, lò khí hóa than, nồi hơi, lò điện Ngày với phát triển khoa học vật liệu, người ta dùng VLCN để chế tạo động đốt đoạn nhiệt (adiabatic) làm việc nhiệt độ cao 1000 oC không cần hệ thống làm nguội để tăng hệ số tác dụng hữu ích (theo nguyên lý Carno), chế tạo tuabin khí làm việc lâu dài nhiệt độ cao, chế tạo buồng đốt nhiên liệu đầu phun khí đốt động phản lực, chế tạo vỏ tên lửa, vỏ vệ tinh Lò phản ứng nhà máy điện ngun tử đòi hỏi VLCN vừa có tác dụng hấp thụ nơtron tốt vừa chịu nhiệt độ cao Công nghệ chế biến hợp chất siêu đòi hỏi VLCN bền với chất hóa học liên quan để làm bình phản ứng, nồi lò, chén nung 24 Tại Việt Nam, nhu cầu sử dụng VLCN đã có từ lâu, nhưng mãi tới khi miền Bắc được giải phóng chúng ta mới bắt đầu xây dựng được một số nhà máy sản xuất vật liệu chịu lửa có quy mơ nhỏ, cơng suất nhỏ,nhiều máy móc và thiết bị gia, điển hình như các nhà máy : + Nhà máy VLCN Cầu Đuống (nay là cơng ty cổ phần VLCL Viglacera Cầu Đuống) + Nhà máy VLCN Thái Ngun + Nhà máy VLCN Tun Quang 2.3. Cơ hội việc làm Có thể làm việc tại: Cơng ty sản xuất phụ tùng thay cho các thiết bị nơng lâm ngư nghiệp Các cơng ty cấu kiện, vật liệu xây dựng, vật liệu trang trí nội thất Các cơ quan đào tạo và nghiên cứu khoa học Viện nghiên cứu thiết bị và cải tiến cơng nghệ. 25 ... động đoạn nhiệt loại tuabin khí vật liệu chịu lửa composit gốm 7 CHƯƠNG 1 KHÁI NIỆM MỞ ĐẦU VÀ CÁC TÍNH CHẤT CƠ BẢN CỦA VẬT LIỆU CHỊU NHIỆT 1.1 Khái niệm VLCN là vật liệu làm việc nhiệt độ... DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VẬT LIỆU CHỊU NHIỆT: VLCN DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 1: Nhiệt độ chịu lửa của một số VLCN Bảng 2: Nhiệt độ biến biến dạng dưới tải trọng 2kg/cm2của VLCN MỞ ĐẦU Vật liệu là các chất liệu để làm ra hoặc tạo nên một vật. Từ khi nền văn... phối nhiệt độ trong vật liệu và nó phụ thuộc vào các đại lượng vật lí sau: hệ số dẫn nhiệt, tỉ nhiệt, trọng lượng thể tích của vật liệu Như vậy nếu điều kiện đốt nóng và làm nguội như nhau thì vật liệu sẽ