Czym jest izolacja wysokotemperaturowa?

Materiały termoizolacyjne, to produkty stosowane dla wykładzin ogniotrwałych w zakładach produkcyjnych różnego typu, w celu zmniejszenia strat ciepła emitowanego przez maszyny i urządzenia. Charakteryzują się małą przewodnością i przepustowością cieplną, dzięki czemu ich zastosowanie jest wysokowydajnym i efektywnym wyborem.
Najlepsze materiały o właściwościach termoizolacyjnych mają porowatość rzędu przynajmniej 45%. Stosowane w praktyce produkty, najczęściej wykazują porowatość rzędu 60 - 90%, a w ekstremalnych przypadkach ok. 99%. Wysoka porowatość wiąże się z niską wytrzymałością mechaniczną, wysokim przenikaniem gazów i oraz niską odpornością na korozję.

Przewodnictwo cieplne zależy nie tylko od całkowitej porowatości materiału, lecz także od rozmiarów i kształtów porów, składu strukturalnego i mineralnego. W zależności od temperatury, czynniki odpowiedzialne za przepływ ciepła – przewodnictwo w stanie stałym, konwekcja i promieniowanie – różnią się pod jej wpływem. Konieczna jest maksymalna średnica porów < 1 mm. Mikroporowate materiały izolacyjne o porach < 0.1 µm mają najniższe przewodnictwo cieplne.

W celu wytworzenia i modyfikacji porów w materiałach izolacyjnych, można zastosować kilka procesów, na przykład rozkład termiczny, pienienie, rozdymanie (spęcznianie), procesy gazowe, użycie parujących płynów lub ciał stałych, oraz użycie struktur włóknistych i lekkich dodatków naturalnych lub syntetycznych.

Lekkie materiały termoizolacyjne prawie zupełnie zastąpiły ciężkie aplikacje z gęstych materiałów ogniotrwałych, takich jak szamot, dla zastosowań o niskich obciążeniach mechanicznych i niskim zagrożeniu korozją.

Odporność na szok termiczny lekkich materiałów konstrukcyjnych ma duży wpływ na ich zastosowanie. Produkty z wełny odpornej na wysokie temperatury (AES/PCW/ASW) nie ulegają poważnym udarom termicznym. Inne, lekkie materiały konstrukcyjne są bardziej podatne na szok termiczny.

Przewodnictwo cieplne różnych materiałów termoizolacyjnych

Przegląd najważniejszych grup wysokotemperaturowych materiałów izolacyjnych