CALSITHERM® kálciumszilikát hőszigetelőanyagok – a jövő anyagai

Az elmúlt kiadványban a könnyű, magashőmérsékletű szigetelőanyagokkal már foglalkoztunk.
Most áttekintést adunk a kálciumszilikát anyagokról, amelyek nagyon sokoldalúan használhatóak
fel és a jövő szigetelőanyagainak tekinthetők.
Elterjedésük fő okai:

  • környezetbarát termékek, egészségre nem káros
  • nagyon jó hőszigetelők
  • könnyen megmunkálhatóak
  • nagy nyomószilárdság 1 N/mm2
  • nagy méretben gyárthatóak
  • gyártható vastagság 25-100 mm
  • jó kapillaritás

A CALSITHERM Silikatbaustoffe GmbH 25 éve gyárt kölönböző tulajdonságú kálciumszilikát
termékeket , amelyeket szabványos méretekben vagy méretre vágva szállítanak a megrendelő
igényétől függően. A gyártott kálciumszilikát termékek testsűrűsége 200 és 1100 kg/m3 között
változik.

A SILCAL és MIKROCAL termékeket világszerte magas hőmérsékletű szigetelésekre használják
merev lapok illetve alakos formában. Fő felhasználási területek cementipar, alumíniumipar ,
petrolkémia, erőművek továbbá a kerámiaipar , kemencegyártók. A SILCA® 250 és SILCA ®
T300 termékeket a tűzvédelemben használják mint tűzgátló ajtók laborszekrények,
számítógéptermek, hajóajtók elemeiként , akár 90 perces tűzállóságig. A SILCA® 270 tipusú
lapot kályha illetve kandallógyártók használják a hagyományos téglafal átmelegedésének
csökkentésére.

A CALCAST® termékcsalád a nehéz kálciumszilikát termékek összefoglaló neve .Ezt a
termékcsaládot világszerte a nemvas fémöntészetben, különösképpen az alumíniumiparban
alkalmazzák, szintszabályozásra, csatornákban ott, ahol a fémmel közvetlen érintkezésbe
kerülhetnek. Kiválóan alkalmazhatóak ipari kemencékben nagyon jó hőszigetelő tulajdonságai
révén.

A CALSITEC® termékeket általánosan a gép és ipari berendezéseket gyártók használják. A
magas hőmérsékletállóság mellett kiváló elektromos szigetelési tulajdonságokkal rendelkezik.
Mindegyik termék precízen CNC gépekkel megmunkálható, nagyon szoros tűréshatárok között.

A CALSITHERM ® klímalemezek mint nem éghető , környezetbarát javítóanyagok az
építőiparban használatosak, elsősorban a műemlékvédelemben ahol a jó hőszigetelés mellet
követelmény a magas kapillaritás. Az alapanyag alkáli jellege miatt nem lép fel penészedés, a
klímalemez jellege miatt pedig javítja a lakótér klímáját.

A termékprogramban teljesen új család a kálciumaluminát alapú termékek, összefoglalóan a
CALUTHERM® termékek.. Tulajdonképpen egy mikroporózus szigetelőanyagról van szó,
amelynek kiemelkedő a hőszigetelési tulajdonsága és hősokkállósága 1450 C-ig.
Ez az anyag mint alternatíva megoldás lehet a kerámiaszálakkal szemben, elsősorban
kemencékben és magashőmérsékletű berendezésekben.

Mikroporózus kálciumszilikátok (KSZ)

A CaO-SiO2 rendszer sok lehetősége közül , három fő komponens játszik szerepet a
kálciumszilikát anyagoknál.

Ezek a kálciumszilikát –hidrátok:

  • Xonolit 6 CaO . 6 SiO2 . H2O (C6 S6 H )
  • Tobermorit 5 CaO .6 SiO2. 5 H2O (C5 S6 H5 )

és a természetben előforduló mint hidrátmentes anyag:

  • Wollastonit 6 CaO 6SiO2 ( C6 S6 )

amelyet a Xonolit szintetizálásából is nyerhetünk.

2.1. Kálciumszilikátok gyártása

A kálciumszilikát hőszigetelőanyagoknak két lehetséges gyártási útja van. Az egyik amikor az
összekevert alapanyagokat autoklávban kezelik ezután következik a termék formázása és
szárítása.

A másik lehetőségnél a már előzetesen bekevert zagyot szűrőprésben vagy hasonló
berendezésben nyomáson tartják és csak ezután következik a termék autóklávban történő
kezelése. A szárítás után következik az utómegmunkálás vagy a konfekcionálás.

A lemezeket 20-100 mm vastagságban gyártják, 3000 x 1250 mm lehetséges táblaméretben. A
vevő kívánsága szerint CNC gépekkel is megmunkálhatóak. Alapanyagként víz, mész és egy
SiO2 tartalmú komponens szolgál ami például őrőlt homok is lehet.

2.2 Tulajdonságok

A KSZ termékek nagyon magas hajlító és nyomószilárdságot mutatnak alacsony testsűrűség és
hővezetés mellet. Az anyagoknak alacsony a hőkapacitása , könnyen megmunkálhatóak,
öntartó anyagokként beépíthetőek.

Az I. táblázat mutatja a termékek tulajdonságait

    SILCAL 900 SILCAL 1000 SILCAL 1100 MIKROCAL 1100
Osztályozási hőmérséklet °C 900 1000 1100  
Testsűrűség kg/m3 275 250 250 250
Porozitás 90 90 90 90
Nyomószilárdság Mpa 1,8 1,5 1,6 1,8
Nyomószilárdság MPa 1 1 1 1
°C 800 900 950 1000
Zsugorodás 12 órás temperálás után % 0,8 1,5 1,5 0,9
°C 900 1000 1050 1000
Hővezetés W/mK 400 °C 0,1 0,11 0,11 0,08
600 °C 0,12 0,12 0,12 0,1
800 °C 0,15 0,15 0,15 0,12
Hőkapacitás kJ/kg K   0,8-1,2 0,8-1,2 0,8-1,2 0,8-1,2
Kémiai összetétel CaO 42 42 43 33
Sio2 43 44 45 39
L.o.I.% 11 11 11 11

Az anyagok nem tartalmaznak azbesztet és egyéb veszélyes rákkeltő szálas anyagot , nem
esnek semmiféle egészségügyi besorolás alá. A leeső anyagokat építési törmelékként
kezelendők. Az anyagok feldolgozására nem vonatkoznak különleges kezelési és munkavédelmi
szabályok.. A termékek mind a gyártás mind a felhasználás során környezetbarát anyagok.

2.3 Alacsony hővezetőképességek

A KSZ termékek jó szigetelőképessége mellet további előnyt jelent a fejlesztéseknek
köszönhetően a hővezetési tényezőnek a csökkentése különösen a magas hőmérsékletek
tartományában .Ez a továbbfejlesztett termék a MICROCAL®.

Az I. kép mutatja a mért hővezetési értékeket.

A MICROCAL® 1100 30%-al alacsonyabb hővezetési értékeket mutat a SILCAL 1100 és
SILCAL 900 lapokhoz viszonyítva.

2.4. A kálciumszilikát termékek felhasználási területei

Hőszigetelési tulajdonságaik alapján elsődleges felhasználók az ipari kemence gyártók. A
termékek a DIN 4102 szabvány alapján A1 besorolásúak azaz nem éghetőek , ezért a
tűzvédelemben kiválóan felhasználhatóak. Jelentős a belsőépítészeti felhasználás, különösen a
műemlékvédelemben, légkamrákban, számítógéptermek és hasonló speciális gyárakban. A
magas kapillaritás és az optimális vizgőz- diffúzió ellenállás faktor nagyon jó lehetőségeket kínál
az építőiparban klimatizált helységek kialakítására.

3. Kálciumaluminát bázisú hőszigetelő anyagok

Egy további lehetőség a mikroporózus szigetelőanyagok gyártásában a CaO-Al2O3
rendszerben adódik. Ellentétben az előzőkben említett CaO-SiO2 rendszerekkel itt az
elsődleges cél a sokkal magasabb klasszifikációs hőmérséklet elérése. Elsősorbant a timföldben
gazdag kálciumaluminát magas olvadáspontja a döntő, ahol már csak mint kálciumhexaaluminát, nincsen hidraulikus aktivitása.

A kálciumaluminát bázisú mikroporózus anyagok olyan magas hőmérsékletű alkalmazásokra
adnak lehetőséget amelyet eddig csak szálas anyagokkal lehetett realizálni.
Ezek magas timföldbázisú kálciumaluminát anyagok kiváló hősokkállóságot mutatnak ,
alkáliákkal és CO-val szemben ellenállóak.

A CALSITHERM® anyagokat az elmúlt években fejlesztették több lépcsőben, ennek az
eredménye a CALUTHERM HS 9. Testsűrűsége 900 kg/m3 1000 C-on. A nyers lemezek
formázása egy speciális nyomásos eljárással történik, amelynek az eredménye az alacsony
testsűrűség és a lunkermentes szerkezet.

Tovább