परिचय: जब तापमान कार्बनिक पदार्थ की सीमा से अधिक हो जाता है
आम कार्बनिक पेंट 200-300 डिग्री सेल्सियस पर रेजिन को विघटित और विघटित करना शुरू करते हैं। कार्बनिक सिलिकॉन प्रतिरोधी थर्मल कोटिंग्स (methylbenzene सिलिकॉन राल पर आधारित) के लिए उच्च कुंजी ऊर्जा (लगभग 452kJ/mol, C-C कुंजी के ऊपर लगभग 348kJ/mol) और अकार्बनिक SiO2 सिरेमिक के लिए उच्च तापमान रूपांतरण, 400-800 °C के चरम तापमान पर दीर्घकालिक सेवा। धातु विज्ञान भट्टियों, कार निकास पाइप, औद्योगिक चिमनी की बाहरी दीवारों – इन परिदृश्यों में गर्मी प्रतिरोध, एंटीऑक्सीडेशन और कोटिंग की थर्मल साइकिलिंग स्थिरता के लिए अंतिम भौतिक विज्ञान चुनौती होती है।。
I. कार्बनिक सिलिकॉन राल और गर्मी प्रतिरोध स्तर के प्रकार
सिलिकॉन राल प्रकार
बेंजीन सामग्री (%)
हीट सहिष्णुता (°C)
लक्षण
दृश्य लागू करें
शुद्ध मिथाइल सिलिकॉन राल
CC BY-NC-ND 2.0
250-350
उच्च कठिन, मुलायम, कम लागत।
होम ओवन, हीटिंग टैबलेट।
मिथाइल बेंजीन सिलिकॉन राल (कम बेंजीन)
20-30
350-500
कठोरता और लचीलापन संतुलन (अनुशंसित)
औद्योगिक पाइप, बॉयलर
मिथाइल बेंजीन सिलिका राल (मध्यम बेंजीन)
40-50
500-650
यह लचीला है, यह गर्म है, यह महंगा है।
वेंटिलेशन पाइप, चिमनी।
मिथाइल बेंजीन सिलिकॉन राल (उच्च बेंजीन)
60-80
650-800
सर्वश्रेष्ठ गर्मी सहिष्णुता और उच्च मूल्य (3-5 बार)
धातुकर्म भट्टियां, अंतरिक्ष
II. तकनीकी मापदंडों की सारांश तुलना
तकनीकी संकेतक
मानक आवश्यकताएं
गुणवत्ता स्तर
टेस्ट विधि
निवेश
3 एमपीए
≥5MPa
आईएसओ 4624 सीढ़ी
नमक प्रतिरोधी कोहरे।
500 h
1000 h
एएसटीएम B117
लचीला (QV)
> 50% के लिए 1 000h
≥3000h. 80%।
आईएसओ 16474-3
वीओसी सामग्री
GB मानक
50% नीचे की सीमा
जीबी / टी 23985
निर्माण खिड़की
5-35°C
-10 ~ 40 डिग्री सेल्सियस
टीडीएस की सिफारिश की शर्तों
II. उच्च तापमान चूक परीक्षण के तीन तत्व
रंग परिवर्तन (ΔE): उच्च तापमान पर कोटिंग्स में रंग परिवर्तन विफलता का सबसे पुराना संकेत है – सफेद पीला भूरा और काला (फोल कार्बोनाइजेशन)। सिलिकॉन रेजिन में थर्मल ऑक्सीकरण शुरू होता है और gt; 400 °C, और शुद्ध सफेद कोटिंग E 500 °C / 100h और gt के बाद है; 10. सिरेमिक पेंट (ग्रीन Cr2O3-कोबाल्ट ब्लू CoAl2O4) जोड़ें क्योंकि यह अकार्बनिक, प्रतिरोधी और जीटी है; 800 °C नो-रंग कोटिंग में सतह रंग परिवर्तन को काफी कम कर सकता है। गर्मी वजन घटाने (टीजीए): थर्मल वजन विश्लेषण इंगित करता है कि सिलिकॉन राल वजन घटाने की थर्मल अपघटन शुरू करता है (लगभग 5-15% & gt; 20% & gt; 600 °C अवशेष SiO2 (लगभग 30% – 50% मूल राल वजन) 350-450 °C कार्बनिक श्रृंखला (मिथाइल / बेंजीन) पर हैं। क्रैकिंग: उच्च तापमान और कम राल अपघटन + मिट्टी के बरतन भरने / इस्पात आधार मुद्रास्फीति कारक विफलता गर्मी तनाव पैदा करती है – जब कोटिंग का आंतरिक तनाव > होता है; जब कोटिंग की ताकत टूट जाती है। गर्मी प्रतिरोधी क्रैकिंग को बढ़ाने के लिए रणनीतियाँ: एल्यूमिनियम पाउडर (सिल्क एल्यूमीनियम पाउडर) आंतरिक तनाव को कम करते हुए Al2O3 का उत्पादन करने के लिए उच्च तापमान पर ऑक्सीकरण करता है), क्लाउड मास्ट पाउडर या सिलिकेट फाइबर।。
सामान्य
Q1: कार्बनिक सिलिकॉन पेंट कैसे बदलता है कार्बनिक कोटिंग से अकार्बनिक सिरेमिक उच्च तापमान पर? उच्च तापमान (> 400°C) और एरोबिक वातावरण में, सिलिकॉन रेजिन के कार्बनिक साइड चेन (-CH3, -C6H5) को धीरे-धीरे थर्मल ऑक्सीकरण द्वारा हटा दिया जाता है और अवशिष्ट Si-O-Si कंकाल को सिरेमिक भराव के साथ मिलकर एक सतत अकार्बनिक SiO2/Silicate नेटवर्क बनाने के लिए जोड़ा जाता है। यह बदलाव क्रमिक है – कोटिंग 400 °C पर कार्बनिक अकार्बनिक अशुद्धता (सॉफ्ट) बनी हुई है, अधिकांश कार्बनिक क्लस्टर 600 °C पर विघटित (क्रैक) होते हैं, और 800 °C पर उन्हें मूल रूप से अकार्बनिक सिरेमिक परतों में परिवर्तित किया जाता है।。
Q2: क्यों एल्यूमीनियम पाउडर व्यापक रूप से गर्मी प्रतिरोधी पेंट में प्रयोग किया जाता है? एल्यूमिनियम पाउडर उच्च तापमान पर एक ट्रिपल समारोह है: (1) एल्यूमीनियम पाउडर की गोलियों की लेयरिंग एन्हांसमेंट कोटिंग का परिरक्षण प्रभाव; (2) उच्च तापमान पर Al2O3 के समय वॉल्यूम विस्तार (लगभग 28 प्रतिशत) का प्रभाव जिसके परिणामस्वरूप उच्च तापमान पर एल्यूमीनियम ऑक्सीकरण तनाव की भरपाई के लिए क्षतिपूर्ति करने के लिए उच्च तापमान पर होता है; और (3) Al2O3 परत की प्रतिक्रियाशील इन्फ्रारेड गर्मी विकिरण कोटिंग के तहत आधार सामग्री के तापमान को कम कर देता है। एल्यूमिनियम पाउडर आमतौर पर 10-20% (रेशम ठोस के रूप में) द्वारा जोड़ा जाता है और अत्यधिक जोड़ बढ़ी हुई कोटिंग चालकता (विद्युत-इन्सुलेशन परिदृश्य पर लागू नहीं) का कारण बनता है।。
Q3: क्या कार्बनिक सिलिकॉन पेंट संक्षारक है? पारंपरिक कार्बनिक सिलिकॉन कोटिंग्स को 180-25 °C पर भुना हुआ (इंडेंटेशन या पेरोक्साइड ठोसकरण) की आवश्यकता होती है, जो केवल प्लांट प्रीफैब्रिकेटेड कोटिंग के लिए उनके उपयोग को सीमित करती है। आरटीवी सिलिकॉन, 1990 के दशक में विकसित, टाइटेनियम या टिन उत्प्रेरक द्वारा कमरे के तापमान पर उत्प्रेरित और ठोस – बड़े गैर-बेकिंग संरचनाओं (जैसे, साइट पर लेपित वेंट्स, भट्टियों की बाहरी दीवारों) के लिए कार्बनिक सिलिकॉन पेंट के आवेदन का विस्तार। आरटीवी कार्बनिक सिलिकॉन आम तौर पर बेकरी प्रकार की तुलना में 50-100 °C कम गर्मी प्रतिरोधी है, लेकिन निर्माण बेहद आसान है।。
Q4: & #8221 कार्बनिक सिलिकॉन कोटिंग्स के लिए; #8221 पोस्ट-सॉलिडेशन के लिए; (पोस्ट-क्योर) क्या? नव छिड़काव कार्बनिक सिलिकॉन कोटिंग्स को पहले वार्मिंग के दौरान आगे बढ़ाया जाता है और छोटे आणविक उप-उत्पादों को जारी किया जाता है – यह पोस्ट-कंसर्वेशन प्रक्रिया धूम्रपान और मामूली गंध उत्पन्न कर सकती है। संयंत्र पूर्वनिर्मित वस्तुओं के लिए, मानक प्रक्रिया कम तापमान (80-100 °C / 30min) पर तालिका का सूखने के बाद इसे लेपित किया गया है और फिर उपकरण के पहले संचालन के समय ऑपरेटिंग तापमान (300-50 °C) का उपयोग करके ठोस किया गया है। साइट पर लेपित बड़े संरचनात्मक घटकों के लिए, पहली बार वार्मिंग धीमी (< 5 °C / मिनट) है ताकि बुलबुले को कोटिंग में आंतरिक गैस दबाव संचय के कारण रोका जा सके।。
Q5: गर्मी प्रतिरोधी पेंट अत्यधिक तापमान परिवर्तन (थर्मल झटके) का सामना कर सकते हैं? यह गर्मी प्रतिरोधी पेंट्स के लिए सबसे बड़ी तकनीकी चुनौती है – 600 °C से लेकर कमरे के तापमान (जैसे, भट्टी बंद-डाउन) तक के गर्मी तनाव के साथ 10-20 एमपीए तक कोटिंग / मैट्रिक्स इंटरफेस के लिए, जो तापमान कोटिंग की ताकत से कहीं अधिक है। प्रतिक्रिया: (1) एल्यूमीनियम पाउडर जोड़ें (जैसा कि पहले उल्लेख किया गया है); (2) कोटिंग डिजाइन की मोटाई बहुत मोटी नहीं होनी चाहिए (DFT 200 मीटर मोटी कोटिंग गर्मी के झटके के लिए बेहतर प्रतिरोधी है – पतली कोटिंग में पूर्ण शर्तों में कम थर्मल तनाव होता है); और (3) मध्यम बेंजीन सामग्री (30-50%) के साथ सिलिकॉन राल का चयन करें – गर्मी प्रतिरोध और लचीलेपन को संतुलित करना।。
Q6: क्या अकार्बनिक जिंक बेस पेंट को गर्मी प्रतिरोधी बेस पेंट के रूप में इस्तेमाल किया जा सकता है? हां, और यह व्यापक रूप से लागू होता है। अकार्बनिक जस्ता (एक सिलिकेट प्रकार) के लिए थर्मल प्रतिरोध 400 °C (जस्ता पिघलने बिंदु पर लगभग 420°C) के रूप में उच्च हो सकता है, जो जस्ता के बाद पिघलने के बाद कैथोड संरक्षण खो देता है। अकार्बनिक जस्ता + कार्बनिक सिलिकॉन पेंट की एक समग्र प्रणाली पेट्रोकेमिकल पाइप और उपकरण के लिए एक मानक गर्मी प्रतिरोधी कार्यक्रम है। 400 °C से अधिक परिदृश्यों के लिए, बेस पेंट को शुद्ध कार्बनिक सिलिकॉन बेस पेंट्स (एल्यूमीनियम पाउडर और सिरेमिक फिलिंग युक्त) या कोई बेस पेंट्स के साथ प्रतिस्थापित किया जाना चाहिए (बेस पेंट जोखिम का गर्मी विस्तार उपज से अधिक है)।。
Q7: उच्च तापमान पर गर्मी प्रतिरोधी दबाव कैसे बदलता है? प्रारंभिक परिवर्तन: कमरे के तापमान से 200 °C तक की वृद्धि – निवेश में मामूली वृद्धि (रेजिन के आगे एकीकरण)। 200-400 °C – मामूली गिरावट के लिए स्थिरीकरण। 400-600 °C – प्रयास में एक महत्वपूर्ण गिरावट (रेजिन कार्बनिक समूह की अपघटन ने कोटिंग-मैट्रिक्स रासायनिक कुंजी को तोड़ने का नेतृत्व किया) और यांत्रिक एंकरिंग पर निर्भरता के लिए कोटिंग्स का रूपांतरण। > 600°C – चित्रित चीनी मिट्टी के बरतन और #8221 से जुड़े; रासायनिक बंधन और #8221; और #8221 में परिवर्तित; भौतिक मशीनरी एंकरिंग + जल एकीकरण और #8221; एक संभावित पुन: रखरखाव के साथ।。
Q8: गर्मी प्रतिरोधी पेंट में पिगमेंट और फ़िलिंग की पसंद पर विशेष प्रतिबंध क्या हैं? मुख्य बाधाएं: (1) Intolerant कार्बनिक पेंट पूरी तरह से अनुपलब्ध हैं (300°C, अपघटन); (2) कुछ अकार्बनिक पेंट्स को उच्च तापमान पर क्रिस्टल द्वारा बदल दिया जाता है जिससे रंग परिवर्तन होता है – उदाहरण के लिए, TiO2 में लाल रॉक टाइटेनियम खान का रूपांतरण लगभग 600 °C था, पीले रंग में लौह ऑक्साइड और GT; 180 °C लाल करने के लिए निर्जलित; और (3) क्रिस्टलीकृत पानी युक्त भराव (जैसे एल्यूमिनियम हाइड्रॉक्साइड अल (OH)3) 200-300 °C पर कोटिंग में एक बुलबुला पैदा हुआ। अकार्बनिक पेंट (ग्रीन क्रोमियम ऑक्साइड / कोबाल्ट ब्लू / टाइटेनियम निकल पीला / लौह ऑक्साइड काला) और क्रिस्टल रहित पानी भरने (रंग चिनाई / सिलिकेट / पिघला हुआ पत्थर पाउडर) तापमान प्रतिरोधी स्थिरीकरण के लिए सिफारिश की जाती है।。
Q9:600 °C और 800 °C पर कोटिंग के तकनीकी मार्ग के बीच क्या अंतर है? 600°C – सिलिकॉन राल मार्ग (मध्यम HBB) + एल्यूमीनियम पाउडर + सिरेमिक भराव आवश्यकता को पूरा करते हैं (सिलिकेट राल सामग्री मुख्य सूत्रीकरण है)। 800 °C – सिलिकॉन राल लगभग पूरी तरह से विघटित होता है, कोटिंग्स अकार्बनिक सिरेमिक पाउडर और अवशिष्ट SiO2 sinters पर भरोसा करते हैं – सिरेमिक भराव + विशेष sintering एड्स (जैसे कम पिघल ग्लास पाउडर / बोल्ट रेत) का एक उच्च प्रतिशत (> 50% पीवीसी) उच्च तापमान पर सिरेमिक कणों के मिश्रण को सुविधाजनक बनाने के लिए आवश्यक है। 800 °C कोटिंग अत्यंत लचीला (एक्सटेंशन एंड एल; 0.5%) हैं और थर्मल विस्तार / कंपन दृश्य के लिए उपयुक्त नहीं हैं।。
Q10: कैसे कार्बनिक सिलिकॉन गर्मी प्रतिरोधी पेंट उच्च तापमान पर अकार्बनिक जस्ता / पाउडर पेंट के साथ प्रतिस्पर्धा करता है? कार्बनिक सिलिकॉन (400-600 °C): अपेक्षाकृत लचीला, निर्माण करने में आसान, रंगीन, लागत तटस्थ है। अकार्बनिक जस्ता (400400 °C): कैथोड संरक्षण + गर्मी प्रतिरोध, निर्माण के लिए सख्त आर्द्रता नियंत्रण, कम लागत। सिरेमिक कोटिंग (600-100°C): सबसे अच्छा गर्मी प्रतिरोधी, लेकिन बहुत नाजुक, और बेक और लागत की जरूरत है। 400-600 °C पर तापमान खिड़की में कार्बनिक सिलिकॉन सबसे अच्छा एकीकृत कार्यक्रम है और 600 °C सिरेमिक पेंट में एकमात्र विकल्प है।。
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सारांश
कार्बनिक सिलिकॉन गर्मी प्रतिरोधी पेंट को 400-800 °C के चरम तापमान पर लंबी सेवा के लिए उच्च कुंजी और उच्च तापमान सिलोक्सैन मुख्य श्रृंखला (Si-O-Si) द्वारा SiO2 सिरेमिक में परिवर्तित किया जाता है। निर्माण डिजाइन की मुख्य सीमा में शामिल हैं: बेंजीन सामग्री (30-80%) गर्मी प्रतिरोधी स्तर, एल्यूमीनियम पाउडर (10-20%) थर्मल तनाव क्रैकिंग को कम करता है, सिरेमिक पेंट्स (ग्रीन क्रोमियम ऑक्साइड / कोबाल्ट ब्लू) रंग स्थिरता सुनिश्चित करता है, पीवीसी 30-50% संतुलन ढाल और आंतरिक तनाव को नियंत्रित करता है। हाउस तापमान ठोसकरण कार्बनिक सिलिकॉन (RTV) एक बड़े संरचनात्मक गर्मी प्रतिरोधी कार्यक्रम है जिसे साइट पर बनाया जा सकता है। नई क्लाइंट मेल सामग्री कार्बनिक सिलिकॉन गर्मी प्रतिरोधी पेंट फॉर्मूलेशन और उच्च तापमान अनुप्रयोगों को अनुकूलित करने के लिए तकनीकी सहायता प्रदान करती है।。