علم سرامیک

2. زیرکون (Zircon)

زمین شناسی

منابع اصلی و اقتصادی زیرکون در ماسه های ساخلی و رودخانه هاست، زیرکون یک کانی معمول و همراه در سنگ های آذرین اسیدی مانند گرانیت، سینیت و یک سازه اصلی در بعضی نفلین سینیت هاست.

درجه بندی نسوز

زیرکون با 66 درصد ZrO₂ و دانه های کمتر از 3 میلیمتر

3. بادلیت (Baddeleyite)

زمین شناسی

بادلیت یک کانی نسبتاً نادر همراه با توده های آذرین اسیدی و نیمه قلیایی و همچنین بصورت ترکیبات نفوذی کربناته شامل : آپاتیت، فورسترین و مگنتیت می باشد.

درجه بندی نسوز

بادلیت با 66 درصد ZrO₂

کاربردها

زیرکن و بادلیت دارای حد نسوزندگی بسیار بالا و نقطه ذوب بیش از 2430 درجه سانتی گراد    می باشد. پایداری شیمیایی همراه با ضریب حرارتی قابل پیش بینی و کم و همچنین ترشوندگی پایین توسط فلز مذاب و نفوذ حرارتی عالی، فرآورده های نسوز زیرکونی را قابل کاربرد در آستر نسوز پاتیل فولادسازی، نازل های ریخته گری مداوم، کوره های ذوب شیشه و سیمان نسوز کرده است، علاوه بر این بادلیت همراه با سایر مواد اولیه نسوز نظیر : سیلیس و آلومینا بصورت نسوزهای :

آلومینا ـ زیرکونیا و آلومینا ـ زیر کونیا ـ سیلیس قابل استفاده است.

زیرکونیهای ذوبی :

از نظر درجه خلوص، سختی، وزن حجمی و تراکم بسیار بالا بوده و نقطه ذوب آن بالاتر از آلومینا و بیش از 2700 درجه سانتیگراد می باشد. بهمین دلیل دارای کاربردهای ویژه و متنوع است.

4. سیلیکون کاربید (Silicon Carbide)

زمین شناسی

سیلیکون کاربید یک کانی بسیار نادر بوده که بنام موی ساینت (...) معروف است و به مقدار جزیی فقط در بعضی از کیمبرلیت ها یافت می شود که بنام سازه های شهاب سنگ معروف است.

درجه بندی نسوز

تمام کانی های سیلیکون کاربید بصورت مصنوعی تولید می گردند، سیلیکون کاربید به روش Acheson از طریق حرارت دادن ماسه سیلیسی و کک در دمای بالای 2300 درجه سانتیگراد در اطراف الکترود کربنی بدست می آید. سیلیکون کاربید سیاه دارای 98-95 درصد SiC می باشد (93% = حداقل SiC).

کاربردها

سیلیکون کاربید در دمای 2700 درجه سانتیگراد تصعید می گردد، مواد نسوز سیلیکون کاربیدی دارای مقاومت بسیار زیاد در مقابل : حرارت های بالا، شوک حرارتی، سایش و خورندگی در مقابل فلز مذاب، اسیدها، سرباره و گازهای مختلف و همچنین هدایت حرارتی بالا می باشند.

انواع آجرها و جرم های ویژه سیلیکون کاربید دار اعم از جرم های کوبیدنی، ریختنی، پاشیدنی، گل ها و ملات ها قابل استفاده در صنایع متالوژی و کوره های زباله سوز می باشند.

د) مواد اولیه نسوز عایق (Insulating Refractory Raw Materials)

1. دیاتمه (Diatomite)

2. پرلیت (Perlite)

3. ورمیکولیت (Vermiculite)

1) دیاتمه (Diatomite)

دیاتمه، سنگی سیلیسی است که از اسکلت های ریز گیاهان دریایی بنام دیاتوم ها تشکیل شده و دارای بیش از 75 درصد SiO₂ می باشد.

زمین شناسی

دیاتمه عمدتاً بصورت لایه های جوان در توده های رسوبی دوران ترشیاری با ضخامت متغیر توام با مقدار متنوع شیل ها، رس ها یا سنگ های آهکی و همچنین بصورت خالص ترین رسوبات که تقریباً بطور ویژه پوسته دیاتمه ها هستند تجمع می کند.

درجه بندی نسوز

دیاتمه با بیش از 70 درصد SiO₂

کاربردها

آجرهای نسوز دیاتمه بعنوان لایه نسوز عایق در صنایع مختلف کاربرد داشته و غالباً با افزودن 30 درصد خاک چسبنده به دیاتمه تولید می گردد.

2) پرلیت (Perlite)

پرلیت یک سنگ آتشفشانی غنی از سیلیس بوده که حاوی آب ذخیره شده می باشد.

زمین شناسی

پرلیت به شکل گنبدهای آتشفشانی پرشیب و عریض بوده که از مواد مذاب درونی و گداره های غلیظ غنی از سیلیس سریع سرد شده تشکیل و سپس با آب های جوی هیدراته می گردد.

درجه بندی نسوز

پرلیت با درصد آنالیز شیمیایی زیر درجه بندی می شود.

کاربردها

پرلیت خرد شده در دمای حدود 1000 درجه سانتی گراد منبسط شده و تشکیل دانه های کروی پوک و سفید رنگ را می دهد که قابلیت کاربردی نسوز بصورت های متنوع آجر یا جرم در دمای کمتر از 1100 درجه سانتیگراد را می یابد مواد نسوز پرلیتی بعنوان لایه عایق قبل از لایه ایمنی نسوز استفاده می شوند.

3) ورمیکولیت (Vermiculite)

زمین شناسی

ورمیکولیت بصورت ذخایر کم عمق ناشی از هوازدگی یا دگرسانی هیدروترمال فلوگوپیت، بیوتیت و سایر کانی های آهندار موجود در ترکیبات فوق قلیایی و رسوبات کربناته تشکیل می گردد.

درجه بندی نسوز

ورمیکولیت با درصد آنالیز شیمیایی زیر درجه بندی می شود :

کاربردها

ورمیکولیت در دمای حدود 1000-900 انبساط یافته و حجم آن نسبت به حجم اولیه تا ده مرتبه افزایش و وزن حجمی آن کاهش می یابد، نقطه ذوب آن 1315 درجه سانتیگراد و دمای زینتر شدن 1260 درجه سانتیگراد می باشد.

ورمیکولیت منبسط شده ورقه ای در صنایع مختلف بعنوان عایق استفاده می شود، این کاربرد می تواند صنایع ساختمانی را هم شامل شود.