উচ্চ তাপমাত্রা প্রতিরোধী হাতা | উপকরণ, অ্যাপ্লিকেশন

উপকরণ এবং নির্মাণ – চরম তাপমাত্রার জন্য প্রকৌশল

উচ্চ তাপমাত্রা প্রতিরোধী হাতা অবশ্যই তারগুলি, পায়ের পাতার মোজাবিশেষ এবং উপাদানগুলিকে তাপ হ্রাস, গলিত ধাতব স্প্ল্যাশ, শিখা এবং উজ্জ্বল তাপ থেকে রক্ষা করতে হবে। ফাইবার উপাদান এবং নির্মাণ পদ্ধতির সমন্বয় তাপমাত্রা রেটিং, নমনীয়তা, ঘর্ষণ প্রতিরোধের, এবং পরিষেবা জীবন নির্ধারণ করে। নীচে ASTM এবং শিল্প পরীক্ষার মানগুলির উপর ভিত্তি করে একটি বিস্তৃত তুলনা রয়েছে৷

ফাইবারগ্লাস হাতা (ই-গ্লাস) - মাঝারি তাপমাত্রার জন্য ওয়ার্কহরস। দামের ভারসাম্য (সাধারণত প্রতি মিটারে 2-8 ডলার), তাপমাত্রার রেটিং (260°C একটানা, 550°C বিরতিহীন) এবং নমনীয়তার কারণে উচ্চ তাপমাত্রার হাতার জন্য ফাইবারগ্লাস হল সবচেয়ে সাধারণ উপাদান। ফাইবারগ্লাস তন্তুগুলি সূক্ষ্ম ফিলামেন্টে (5-20 মাইক্রন ব্যাস) আঁকা গলিত কাচ থেকে তৈরি করা হয়। তারপর ফাইবারগুলিকে সুতোয় পেঁচানো হয় এবং হাতাতে বিনুনি বা বোনা হয়। 260 ডিগ্রি সেলসিয়াসের উপরে অ্যাপ্লিকেশনের জন্য, সাইজিং (উৎপাদনের সময় প্রয়োগ করা জৈব আবরণ) পুড়ে যায়, কিন্তু কাচের ফাইবারগুলি নিজেই 550-600 ডিগ্রি সেলসিয়াস পর্যন্ত অক্ষত থাকে। যাইহোক, 500°C এর উপরে, ফাইবারগ্লাস ভঙ্গুর হয়ে যায় এবং যান্ত্রিক শক্তি হারায়। 500°C এর উপরে ক্রমাগত এক্সপোজারের জন্য, সিলিকা বা সিরামিক ফাইবার প্রয়োজন। ফাইবারগ্লাসের হাতা প্রায়শই ভার্মিকুলাইট (একটি তাপ-প্রসারিত অভ্রের মতো খনিজ) দিয়ে লেপা থাকে যা কাচের তন্তুগুলির সাথে বন্ধন করে, ঘর্ষণ প্রতিরোধ করে এবং আলগা ফাইবার ধারণ করে। ভার্মিকুলাইট আবরণ গলিত ধাতব স্প্ল্যাশের প্রতিরোধ ক্ষমতাও উন্নত করে (স্বল্প সময়ের জন্য 800°C পর্যন্ত)।

সিলিকা ফাইবার - 1000°C ক্রমাগত পরিষেবার জন্য পছন্দ। সিলিকা ফাইবার (এছাড়াও নিরাকার সিলিকা বলা হয়) উচ্চ-বিশুদ্ধতার সিলিকা (94-98 শতাংশ SiO2) থেকে তৈরি করা হয়। এটি নমনীয়তা এবং স্ট্রাকচারাল অখণ্ডতা ধরে রাখে 1000 ডিগ্রি সেলসিয়াসে ক্রমাগত ন্যূনতম সংকোচনের সাথে (1000 ডিগ্রি সেলসিয়াসে 24 ঘন্টা পরে 3 শতাংশের নিচে)। সিরামিক ফাইবারের বিপরীতে, সিলিকা ফাইবারকে বেশিরভাগ প্রবিধানের অধীনে কার্সিনোজেন হিসাবে শ্রেণীবদ্ধ করা হয় না (সিরামিক ফাইবারগুলি সম্ভবত মানুষের জন্য কার্সিনোজেনিক হিসাবে শ্রেণীবদ্ধ করা হয়, বিশেষ পরিচালনার প্রয়োজন হয়)। সিলিকা হাতা কাচ তৈরিতে ব্যবহার করা হয় (1200 ডিগ্রি সেলসিয়াসে গলিত কাচের চারপাশে), চুল্লির দরজার তারের সুরক্ষা, এবং মহাকাশ ইঞ্জিনের বগি। এগুলি ফাইবারগ্লাসের চেয়ে বেশি ব্যয়বহুল (সাধারণত প্রতি মিটারে $15-40) তবে 4-5x উচ্চ তাপমাত্রার ক্ষমতা অফার করে। সিলিকা হাতা প্রায়শই একটি ঘন বোনা টেপ বা স্লিভিং হিসাবে সরবরাহ করা হয়, যা পরিচালনার জন্য উচ্চ-তাপমাত্রার আকার দিয়ে লেপা।

সিরামিক ফাইবার - সর্বোচ্চ তাপমাত্রা রেটিং। সিরামিক ফাইবার (অ্যালুমিনো-সিলিকেট, সাধারণত 45-55 শতাংশ Al2O3, 43-47 শতাংশ SiO2) ক্রমাগত 1260°C এবং 1430°C সর্বোচ্চ - অন্য যেকোনো স্লিভিং উপাদানের চেয়ে বেশি। এটির খুব কম তাপ পরিবাহিতা (800°C তাপমাত্রায় 0.1-0.2 W/m·K), এটি একটি চমৎকার তাপীয় বাধা তৈরি করে। যাইহোক, সিরামিক ফাইবার ভঙ্গুর, দুর্বল ঘর্ষণ প্রতিরোধ ক্ষমতা রাখে এবং শ্বাস-প্রশ্বাসযোগ্য ফাইবারগুলিকে মুক্তি দেয় যার জন্য নিরাপত্তা সতর্কতা প্রয়োজন (হ্যান্ডলিং করার সময় শ্বাসযন্ত্র পরিধান করা)। সিরামিক হাতা চরম অ্যাপ্লিকেশনে ব্যবহৃত হয়: ধাতব প্রক্রিয়াকরণ (সেকেন্ডারি স্টিল মেকিং, ফাউন্ড্রি ল্যাডলস), সিরামিক ভাটা এবং কাচের চুল্লি মেরামত। এগুলি সাধারণত সূঁচযুক্ত অনুভূত বা বোনা ফ্যাব্রিক হিসাবে সরবরাহ করা হয়, প্রায়শই ঘর্ষণ সুরক্ষার জন্য বাইরের স্টেইনলেস স্টিল বা ইনকোনেল জাল সহ। খরচ বেশি ($30-100 প্রতি মিটার)।

স্থায়িত্ব জন্য আবরণ এবং সমাপ্তি. আনকোটেড ফাইবারগ্লাস হাতা আলগা কাচের ফাইবার (ত্বকের জ্বালা) ফেলে এবং আর্দ্রতা এবং তেল শোষণ করে। সাধারণ আবরণগুলির মধ্যে রয়েছে: ভার্মিকুলাইট (সবচেয়ে সাধারণ - বন্ধনযুক্ত আবরণ, ঘর্ষণ এবং স্প্ল্যাশ প্রতিরোধের উন্নতি করে, তাপমাত্রার রেটিং বেস ফাইবারগ্লাসের মতো, $0.50-2 প্রতি মিটার অতিরিক্ত), সিলিকন রাবার (আর্দ্রতা এবং রাসায়নিক প্রতিরোধের সরবরাহ করে, তবে সর্বোচ্চ তাপমাত্রা 260 °C, উচ্চ-তাপমাত্রা $1-এ ফ্লেক্স-3 মিটারে নেমে যায়), (সিলিকনের মতো কিন্তু সর্বোচ্চ 300°C, কম খরচে), এবং PTFE (রাসায়নিক প্রতিরোধ, নন-স্টিক, 260°C সর্বোচ্চ, $3-5 প্রতি মিটার অতিরিক্ত)। সিলিকা এবং সিরামিক হাতাগুলির জন্য, কলয়েডাল সিলিকা আবরণ ফাইবার শেডিং হ্রাস করে এবং সহজ পরিচালনার জন্য কাঠামোকে শক্ত করে।

শিল্প অ্যাপ্লিকেশন - যেখানে উচ্চ তাপমাত্রা হাতা প্রয়োজন হয়

উচ্চ তাপমাত্রা প্রতিরোধী হাতা একাধিক শিল্প জুড়ে গুরুত্বপূর্ণ উপাদান রক্ষা করে। নীচে শিল্প, তাপমাত্রা শাসন, এবং হাতা উপাদান সুপারিশ দ্বারা অ্যাপ্লিকেশনের একটি বিশদ ভাঙ্গন আছে।

ঢালাই এবং ধাতু ফ্যাব্রিকেশন - বৃহত্তম বাজার বিভাগ। 200-600 amps বহনকারী ওয়েল্ডিং তারগুলি তাপ উৎপন্ন করে, কিন্তু প্রাথমিক হুমকি হল গলিত ধাতব স্প্যাটার (600-1000°C)। ভার্মিকুলাইট আবরণ সহ একটি ফাইবারগ্লাস হাতা মানসম্মত: আবরণটি গলে যায় এবং একটি গ্লাসযুক্ত বাধা তৈরি করে যা স্প্যাটারটি না মেনেই গড়িয়ে যায়। কিছু স্প্যাটার প্রভাবের পরে আনকোটেড ফাইবারগ্লাস জ্বলে উঠবে। রোবোটিক ঢালাই কোষের জন্য, সিলিকন-প্রলিপ্ত ফাইবারগ্লাসও ব্যবহার করা হয় কারণ সিলিকন ক্রমাগত রোবোটিক গতির জন্য আরও ভাল নমনীয়তা প্রদান করে। ভারী ঢালাই পরিবেশে সাধারণ হাতা জীবন: এমআইজি ওয়েল্ডিংয়ের জন্য 3-6 মাস, টিআইজি ওয়েল্ডিংয়ের জন্য 12-24 মাস (কম স্প্যাটার)। ঢালাই টর্চ পায়ের পাতার মোজাবিশেষ (গ্যাস লাইন), সিলিকন বাইরের স্তর সঙ্গে ডবল-স্তর ফাইবারগ্লাস তাপ এবং ঘর্ষণ উভয় সুরক্ষা প্রদান করে।

মোটরগাড়ি এবং মোটরস্পোর্ট নিষ্কাশন সুরক্ষা. নিষ্কাশন গ্যাসের তাপমাত্রা পরিবর্তিত হয়: পেট্রল ইঞ্জিনগুলি 500-700°C বহুগুণের কাছাকাছি, টার্বোচার্জার 800-950°C, ডিজেল 400-600°C। উচ্চ তাপমাত্রা প্রতিরোধী হাতা নিষ্কাশন অ্যাপ্লিকেশনের জন্য তেল, রাস্তার লবণ এবং কম্পন প্রতিরোধ করার সময় এই তাপমাত্রা সহ্য করতে হবে। বেসাল্ট ফাইবার হাতা (800°C ক্রমাগত) ক্রমবর্ধমান জনপ্রিয় কারণ সিরামিক ফাইবারের স্বাস্থ্যের উদ্বেগ ছাড়াই ফাইবারগ্লাসের তুলনায় বেসাল্টের শক্তি এবং রাসায়নিক প্রতিরোধ ক্ষমতা বেশি। সিলিকন-কোটেড ফাইবারগ্লাস (260°C) সরাসরি নিষ্কাশন যোগাযোগের জন্য অপর্যাপ্ত কিন্তু নিষ্কাশন থেকে 50-100mm দূরে অবস্থিত তারের বান্ডিলের জন্য কাজ করে। মোটরস্পোর্টের (রেসিং) জন্য, স্টেইনলেস স্টিলের ওভার-বেণি সহ সিরামিক ফাইবার ব্যবহার করা হয় টার্বো কম্বল এবং নিষ্কাশন মোড়কের জন্য, 1000°C সর্বোচ্চ তাপমাত্রা সহ্য করে।

মহাকাশ ইঞ্জিন বগি - চরম নির্ভরযোগ্যতা প্রয়োজন। বিমানের ইঞ্জিনের কম্পার্টমেন্ট (টার্বোফ্যান, টার্বোপ্রপ) টারবাইন বিভাগের কাছে 400-1000 ডিগ্রি সেলসিয়াসে পৌঁছায়। হাতা অবশ্যই FAA শিখা প্রতিরোধের প্রয়োজনীয়তা পূরণ করতে হবে (60-সেকেন্ড উল্লম্ব বার্ন পরীক্ষা, স্ব-নির্বাপক)। উপকরণ: সিলিকা ফাইবার (একটানা 1000°C) বা বিশেষ ফিনিশ সহ উচ্চ-তাপমাত্রার ফাইবারগ্লাস (একটানা 550°C)। স্টেইনলেস স্টীল বা ইনকোনেল ওভার-ব্রেইডগুলি ঘর্ষণ এবং ছ্যাঁকা প্রতিরোধ করে। অনেক মহাকাশ হাতা ট্রেসেবিলিটি (ব্যাচ টেস্ট সার্টিফিকেট) সহ শক্তভাবে নিয়ন্ত্রিত মাত্রায় সরবরাহ করা হয়। খরচ বেশি ($50-200 প্রতি মিটার) কিন্তু নির্ভরযোগ্যতা প্রয়োজনীয়তা দ্বারা ন্যায্য। স্লিভ লাইফ ইঞ্জিন ওভারহল ইন্টারভালের সাথে মেলে (5,000-10,000 ফ্লাইট ঘন্টা)।

তাপমাত্রা পরিমাপ এবং যাচাইকরণ। সমালোচনামূলক অ্যাপ্লিকেশনের জন্য, নির্মাতারা থার্মোগ্রাভিমেট্রিক বিশ্লেষণ (TGA) ডেটা সরবরাহ করে যা ওজন হ্রাস বনাম তাপমাত্রা দেখায়। একটি হাতা ওজন হারায় কারণ জৈব সাইজিং বন্ধ হয়ে যায় (300°C এর নিচে) এবং তারপর স্থিতিশীল হয়। উপাদানের ক্রমাগত রেটিং এর উপরে উল্লেখযোগ্য ওজন হ্রাস ফাইবার অবক্ষয় নির্দেশ করে। উপাদানের সর্বোচ্চ রেটিং এর কাছাকাছি অ্যাপ্লিকেশনের জন্য সরবরাহকারীদের কাছ থেকে TGA বক্ররেখার অনুরোধ করুন। ক্ষেত্র যাচাইকরণ: হাতা বাইরের পৃষ্ঠে অ-যোগাযোগ ইনফ্রারেড থার্মোমিটার ব্যবহার করুন; যদি বাইরের পৃষ্ঠ উপাদানটির ক্রমাগত রেটিং অতিক্রম করে, হয় উচ্চ-রেটেড হাতাতে আপগ্রেড করুন বা বায়ু ফাঁক / তাপ রক্ষা বৃদ্ধি করুন।

নির্বাচন ম্যাট্রিক্স - অ্যাপ্লিকেশন প্রয়োজনীয়তার সাথে হাতা ম্যাচিং

উপরের ডেটার উপর ভিত্তি করে, উপযুক্ত নির্বাচন করতে এই কাঠামোটি ব্যবহার করুন উচ্চ তাপমাত্রা প্রতিরোধী হাতা আপনার নির্দিষ্ট শিল্প প্রয়োজনের জন্য।

দ উচ্চ তাপমাত্রা প্রতিরোধী হাতা বাজার 260°C ফাইবারগ্লাস থেকে 1430°C সিরামিক ফাইবার পর্যন্ত ইঞ্জিনিয়ারড সলিউশন অফার করে। 80 শতাংশেরও বেশি শিল্প অ্যাপ্লিকেশনের জন্য (ঢালাই, স্বয়ংচালিত নিষ্কাশন, সাধারণ তাপ রক্ষা), ভার্মিকুলাইট বা সিলিকন আবরণ সহ ফাইবারগ্লাস সর্বোত্তম মান প্রদান করে - $2-10 প্রতি মিটারে পর্যাপ্ত তাপমাত্রা প্রতিরোধ। ক্রমাগত 600°C এর বেশি অ্যাপ্লিকেশনের জন্য, বেসাল্ট (800°C) বা সিলিকা (1000°C) ফাইবারে আপগ্রেড করুন। চরম 1200°C পরিবেশের জন্য (ধাতু প্রক্রিয়াকরণ, গ্লাস উত্পাদন), উচ্চ খরচ এবং পরিচালনার সতর্কতা সত্ত্বেও স্টেইনলেস মেশ ওভার-বেণি সহ সিরামিক ফাইবার প্রয়োজন। সিরামিক ফাইবার হাতাগুলির জন্য সর্বদা উপাদান সুরক্ষা ডেটা শীট (MSDS) প্রাপ্ত করুন - কাটা এবং ইনস্টলেশনের সময় তাদের শ্বাসযন্ত্রের সুরক্ষা প্রয়োজন। সমস্ত হাতার জন্য, সঠিক ইনস্টলেশন (স্ল্যাক, শেষ বন্ধন, পরিদর্শন ব্যবধান) উপাদান নির্বাচনের মতো গুরুত্বপূর্ণ। সঠিক স্পেসিফিকেশন এবং রক্ষণাবেক্ষণের সাথে, উচ্চ তাপমাত্রার হাতা সবচেয়ে চাহিদাপূর্ণ তাপীয় পরিবেশে বছরের পর বছর ধরে কেবল এবং পায়ের পাতার মোজাবিশেষ রক্ষা করে।