Ceramiczne materiały ogniotrwałe – czym są i jaka jest ich podstawowa charakterystyka?

ceramika

Materiałów odpornych na wysoką temperaturę istnieje bardzo wiele. Zakres zwęża się jednak, kiedy mówimy wyłącznie o substancjach cechujących się odpornością na ogień. Do takiej grupy należą z pewnością wyroby z ceramiki ogniotrwałej i to właśnie one najbardziej kojarzą się z tego typu zastosowaniami.

Samo pojęcie ogniotrwałości również nie jest jednoznaczne. Definicja ta jest bardzo rozbudowana i nie dotyczy w pełni każdego rodzaju materiału. Poniżej postaramy się omówić, czym odznacza się ogniotrwałość oraz do czego służą tworzone ze specjalnej ceramiki wyroby.

Czym jest ogniotrwałość?

Ogniotrwałość jest bardzo rzadko występującą cechą materiału. Większość substancji pod wpływem wysokich temperatur czy bezpośredniego ognia po prostu się topi lub pęka. Istnieje jedynie wąska grupa materiałów w żaden sposób niereagujących na ten czynnik.

Wspominając wcześniej o rozbudowie tego pojęcia, chodziło przede wszystkim o to, że wyróżniamy dwa jego rodzaje. Pierwszym z nich jest żaroodporność. Polega ona na niereagowaniu materiału na korozję gazową, wywołaną dużymi temperaturami. Drugą cechą jest natomiast żarowytrzymałość. Mówi ona o odporności elementu na odkształcenia i uszkodzenia mechaniczne, spowodowane właśnie ogniem bądź zbyt dużym ciepłem.

Chcąc nie zostać gołosłownym w tej kwestii, należy odnieść się jeszcze do faktycznej temperatury, na którą odporne są materiały z ceramiki ogniotrwałej. Wysoka temperatura dla takich wyrobów zaczyna się mniej więcej od 1500oC. Oczywiście jest to jedynie początek zakresu. Po modyfikacjach i stosowaniu odpowiednich domieszek, najmocniejsze odmiany ceramiki są w stanie wytrzymać temperaturę rzędu 20 000oC.

Ceramika ogniotrwała – jakie ma cechy?

Wyrób, jakim jest ceramika ogniotrwała, otrzymuje się przede wszystkim z glinu i kwarcu. Aby zapewnić materiałowi wyższe parametry i lepszą wytrzymałość, dodaje się tlenków glinu, siarczków, azotków czy skaleni.

Ogniotrwałość to nie jedyna cecha omawianych materiałów. Cechuje je dodatkowo wysoka odporność na ścieranie czy środki chemiczne. Pod względem twardości jest to substancja plasująca się w rankingu tuż za diamentem.

Cały proces produkcji ceramiki polega na uformowaniu wyżej wymienionych składowych i poddaniu ich obróbce w bardzo wysokiej temperaturze. To właśnie tam zasychają i wyzbywają się wody, co skutkuje nabraniem właściwości termicznych.

ceramika

Gdzie stosujemy ceramikę ogniotrwałą?

Zdecydowana większość wyrobów ceramicznych jest aktualnie stosowana w zakładach metalurgicznych. Do produkcji różnorakich wyrobów hutniczych potrzebne są piece, wanny i cała armatura o wysokiej odporności termicznej lub po prostu otoczona taką izolacją.

Co więcej, materiał ten wykorzystuje się także w elektrowniach, gdzie służy jako komora koksownicza i niektóre elementy komory spalania. W przemyśle, możemy spotkać się również z całą aparaturą odlewniczą z ceramiki czy nawet z piecami do wytopu ołowiu i aluminium. Ilość zastosowań tego materiału jest naprawdę spora i ciężko byłoby za jednym razem wymienić wszystkie z nich. Zdecydowanie więcej w tym temacie możemy dowiedzieć się na stronie internetowej krakowskiej firmy ZAMAC, specjalizującej się w produkcji wyrobów ogniotrwałych.