Естественные теплоизоляционные материалы

Из естественных теплоизоляционных материалов, относящихся к группе огнеупорных, наибольшее распространение получили диатомит и трепел (последний также известен под названием кизельгур, или инфу­зорная земля). Эти материалы представляют собой пористые осадочные породы, образовавшиеся из остатков доисторических водорослей и мор­ских простейших организмов. Их состав описывается формулой SiC₂·nH₂О.

Диатомит и трепел используют в сыром и в обожженном виде для засыпок в порошкообразной форме [средний коэффициент теплопровод­ности 0,12— 0,16 Вт/(м·К)]. Из этих материалов также изготовляют кирпич на глинистой связке.

Диатомитовый кирпич выпускают двух марок: D-500 и D-600, что отвечает его плотности в кг/м³. Средний коэффициент теплопроводно­сти диатомита равен 0,25 Вт/(м·К).

Диатомитовые кирпичи очень непрочны и применяются для выпол­нения слоя наружной тепловой изоляции стен и сводов печей. Предель­ная температура службы для засыпок составляет 900 °С, а для обож­женного диатомитового кирпича 1000 °С.

Помимо диатомита и трепела, к естественным материалам относит­ся вермикулит. Он представляет собой разновидность слюды, имеющей способность вспучиваться и увеличивать объем в 15—20 раз при на­греве до 800—900 °С вследствие удаления гидратной влаги. Необож­женный вермикулит используют для засыпок и изготовления плит. Мак­симальная температура применения вермикулита 700—850 °С, средний коэффициент теплопроводности засыпок и плит примерно 0,1 Вт/(м·К). В обожженном виде он известен под названием зонолит и применяется для засыпок и изготовления различных изделий. Максимальная рабочая температура зонолита — до 1100 ^СС, средний коэффициент теплопровод­ности засыпок и изделий примерно 0,1 Вт/(м·К).

Из неогнеупорных теплоизоляционных материалов широко известен асбест. Асбест — естественная горная порода, встречающаяся в природ­ных месторождениях в виде волокнистой массы, — имеет состав 3MgO·2SiО₂·2H₂О. При нагреве асбеста до температуры выше 500 °С происходит удаление связанной влаги и в результате он разрушается, рассыпаясь в порошок, и теряет теплоизоляционные свойства. Поэтому асбест можно применять до температуры 450 °С.

Асбест в виде крошки используют для засыпок, а из его длинново­локнистых сортов изготовляют шнур и асбестовую ткань. Изготовляют также асбестовый картон, используя 80 % асбеста и 20 % огнеупорной глины, и асбоцементные плиты, где асбестовая крошка связывается гли­ноземистым цементом.

Асбестовую крошку широко применяют в качестве важнейшей со­ставной части различных обмазок. Средний коэффициент теплопровод­ности асбестового шнура, ткани и засыпки из асбестовой крошки при­мерно 0,15 Вт/(м·К), асбестового кирпича 0,17 Вт/(м·К), асбоцемент­ных плит 0,11 Вт/(м·К).