Теплопроводность керамогранита: Что такое теплопроводность керамогранита, ее сравнение с другими материалами?

вес, толщина, плотность, теплопроводность, размеры

Содержание

• Структура синтетического камня
• Технические характеристики керамогранита
• Разновидности керамогранита
• Технология производства керамического гранита
• Применение

У любого человека, впервые услышавшего название такого отделочного материала как керамогранит, возникает двоякое чувство: с одной стороны – керамика означает что-то искусственное, с другой – гранит это гарантия природной прочности. Оба понятия совершенно справедливы по отношению к керамическому граниту.

Всё дело в том, что этот материал изготавливается по тому же принципу, по которому формируется натуральный камень. Разница в том, что природный процесс неуправляем и долог, а технические характеристики керамогранита обусловлены контролем за процессом производства.

Структура синтетического камня

Его состав практически идентичен структуре натурального гранита, т.е. в нем присутствуют полевые шпаты, каолиновые глины, есть кварцевые включения. Образование природного и искусственного камня происходит в одних и тех же условиях высокого давления. Но в чем же разница?

Натуральный гранит имеет неоднородную структуру. Более того, даже его свойства в пределах одного месторождения могут быть различными. В природном камне могут встречаться не характерные для гранита включения, а сам материал может иметь трещины, полости и даже быть радиоактивным.

Керамогранит обладает множеством уникальных характеристик

Производство керамогранита подразумевает полностью управляемый процесс. При этом используются только отфильтрованные исходные материалы. Искусственный камень не может иметь трещин, полостей, что обуславливает его высокую стойкость к статистическим и динамическим нагрузкам. Керамогранит имеет нулевое водопоглощение и полностью безопасен в экологическом плане.

Технические характеристики керамогранита

Они являются одним из определяющих факторов при выборе любого строительного материала. Средняя толщина керамогранита находится в пределах 8-14 мм. С 1984 года в Европе существует стандарт EN, «отвечающий» за качество любой керамической плитки. Ниже приведены наиболее важные показатели, характеризующие керамогранит.

1. Износоустойчивость. Сюда включается сразу 3 понятия. Это сопротивляемость глубокому износу, «терпимость» к поверхностному износу, стойкость. У разных типов синтетического камня износоустойчивость может быть разной. По шкале EN максимальное значение (наименее прочный камень) составляет 205 мм куб.
2. Стойкость к истиранию. Этот показатель важен, если отбирается плитка для пола. Существует 5 классов, один из которых и присваивается определённой партии продукции.

   Комната, с покрытием из матового керамогранита

3. Морозоустойчивость. Один из важнейших показателей, определяющих возможность применения материала вне помещений. Любая разновидность керамогранита способна выдержать до 50-ти циклов, предусматривающих замораживание и последующее размораживание.
4. Водопоглощение. У керамогранита оно крайне низкое. Стандарт EN определяет значение не более 3%. Однако в реальности цифра в среднем составляет 0,05-0.5%. Невозможность глубокого проникновения влаги в плитку гарантирует её защиту от разрыва при морозах.
5. Удельный вес керамогранита составляет около 2400 кг/куб.м. Это примерно соответствует удельному весу стекла.
6. Устойчивость к механическому воздействию. Здесь EN выделяет две позиции:
   – сопротивляемость царапинам: >6 Моос;
   – устойчивость к образованию разлома: >27 N/mm кв.
   Помимо этих значений, существует такое понятие, как «прочность на изгиб». Керамогранит по этой характеристике прочнее природного камня в три раза, обычной напольной керамической плитки в полтора раза, а настенной – в два. Получаемая при производстве плотность керамогранита достигает 1400 кг/куб.м.
7. Стойкость цвета, его чистота. EN определяет эту характеристику, как «без изменений». Действительно, керамогранит не взаимодействует с химическими веществами, не реагирует на длительное солнечное излучение. Однако стоит помнить; чем сложнее фактура камня, тем сильнее он «притягивает» загрязнения.
8. Длина, ширина. Самый популярные размеры керамогранита – 600 на 600 мм. Для малых помещений используют меньшие размеры, например, 300 на 300 мм. Производители же «держат» общий диапазон от 200 на 200 мм до 1200 на 1800 мм.
9. Шероховатость (сопротивляемость скольжению). Это свойство имеет существенное значение при выборе плитки для напольного покрытия. Для определения класса проводятся испытания. При этом для частного жилья рекомендуется один тип камня, для общественных мест – другой. Производитель в любом случае выпускает плитку для пола с выраженной рельефностью, что позволяет исключить скольжение и избежать травматизма.
10. Теплопроводность. Нормативные документы не отражают эту характеристику. Но постоянное использование искусственного камня для вентфасадов и в качестве напольного покрытия теплых полов свидетельствует, что коэффициент теплопроводности керамогранита меньше, чем у природного гранита.

Разновидности керамогранита

Они определяются поверхностью плитки, которая обрабатывается разными способами, ведущими к изменению свойств материала. Плитка может быть:

Технология производства керамического гранита

1.Подготовка исходной глиняной смеси. В её состав входит:

• каолиновая глина;
• монтмореллонитовая глина;
• полевой шпат;
• кварцевый песок;
• красящие минеральные пигменты (окислы железа).

2.Формовка. Может происходить посредством экструзии, литья или прессования. Первые два метода пригодны только для получения декоративных элементов. Для производства керамогранитной плитки необходим последний способ.

Смесь предварительно просушивают и подвергают давлению в 500 кг/кв.см. Если плитка должна иметь пару слоёв, то прессование повторяют. На подготовленную к обжигу смесь наносят рельефный рисунок.

Процесс производства керамогранитной плитки

3.Обжиг. Он происходит в печах тоннельного типа. Температура доводится до +1200-1300С. Чтобы обжиг был более равномерным, материал всё время движется в печи, а колебания температуры заранее программируются. Высокие характеристики керамогранита достигаются за счёт процесса реструктуризации (полного внутреннего изменения свойств входящих в состав смеси материалов, их глубокого проникновения друг в друга).

Применение

Благодаря высокой степени износоустойчивости одной из самых популярных областей применения керамогранита стало обустройство пола, особенно в общественных помещениях (вокзалы, магазины, кафе и т.д.). Реже материал применяют для облицовки стен.

Синтетический камень также очень часто используют при монтаже вентфасадов. Однако следует помнить, что вес керамогранита накладывает определённые требования к подготовке каркаса.

‘;
blockSettingArray[0][«setting_type»] = 6;
blockSettingArray[0][«elementPlace»] = 15;
blockSettingArray[1] = [];
blockSettingArray[1][«minSymbols»] = 0;
blockSettingArray[1][«minHeaders»] = 0;
blockSettingArray[1][«text»] = ‘

‘;
blockSettingArray[1][«setting_type»] = 6;
blockSettingArray[1][«elementPlace»] = 15;
var jsInputerLaunch = 15;

Поделиться с друзьями:

Керамогранит – технические характеристики для пола, стен, вес, тип поврхности, плотность, коэффициент теплопроводности

Обычно достоинства того или иного изделия или материала базируются на его характеристиках. Прочность, малый вес, низкая (или высокая) теплопроводность или другие параметры зачастую определяют возможности и области его применения. Всё сказанное распространяется на керамогранит, технические характеристики этого материала с успехом позволяют использовать его для решения различных задач.

Содержание

• Всё определяет производство
• Что же получается в итоге?
• Водопоглощение
• Механические характеристики
• Ещё о полах и фасадах
• О весе керамогранита

Всё определяет производство

По сути, керамогранит – искусственный продукт. У керамогранита технические характеристики закладываются при производстве.

Сочетание высокого давления и температуры позволяет создать такие условия, когда из  исходного сырья рождается новое изделие – керамогранит.

Конечно, только этими воздействиями процесс производства не ограничивается. За время его выполнения происходит тщательный отбор исходных компонентов, их предварительная обработка и смешивание. В состав керамогранита входят:

• полевой шпат;
• минеральные красители;
• каолиновая глина;
• кварцевый песок;

Теперь абсолютно и навсегда, без регистраций и SMS можно бесплатно скачать 1хБет на Андроид перейдя по ссылке и продолжать наслаждаться игрой и ставками на любимую команду в мобильном приложении.

Все эти компоненты тщательно измельчаются, перемешиваются до образования однородной массы, прессуются под высоким давлением и обжигаются при 1300°С. В результате описанного технологического процесса получается керамогранит, свойства которого отличаются от тех, которыми обладает  исходный материал.

Что же получается в итоге?

Свойства полученного материала во многом уникальны, во всяком случае, если их сравнивать с природным камнем, тем же самым гранитом, то керамогранит, характеристики которого получены при искусственном процессе, превосходит его по некоторым из них.

Водопоглощение

Этот параметр характеризует способность керамогранита поглощать воду. Для наиболее близкого, по технологии изготовления  материала – керамической плитки, водопоглощение должно быть не более 3%, для гранита составляет  не более 0,46%, а вот у керамогранита этот параметр не превышает 0,05%.

Благодаря отсутствию водопоглощения керамогранит применяется в условиях внешней среды. Он не впитывает влагу и, значит, не повреждается при воздействии пониженной температуры, а также при её циклическом изменении.

Это позволяет использовать его для разнообразных вариантов отделки, в частности, как керамогранит фасадный, технические характеристики – отсутствие водопоглощения и устойчивость к воздействиям температуры – делают такое применение вполне обоснованным.

Механические характеристики

При рассмотрении возможностей керамогранита в условиях механических воздействий на него, стоит обратить внимание на прочность и износостойкость. Прочность керамогранита составляет 8 единиц, в то время как пределом является 10. Правда, во многом это зависит от вида поверхности плитки. Матовый керамогранит для пола, технические характеристики которого, близкие к предельным значениям по прочности, позволяют использовать его для отделки полов в разнообразных производственных помещениях (цехах, гаражах, мастерских и т.д.).

В то же время плитки с другой поверхностью (полированные, глазурованные и т.д.)  также прекрасно подойдут в качестве напольного покрытия, но их лучше использовать в условиях меньших нагрузок, т.к. вследствие обработки поверхности они обладают меньшей прочностью (до 6 единиц).

Есть ещё один параметр – стойкость к истиранию. Этот параметр очень важен, особенно для плитки, используемой в качестве напольного покрытия. В данном вопросе производители руководствуются европейским стандартом EN 154. Такой подход позволяет установить единые требования к качеству плитки и методам её проверки. В итоге плитка керамогранит напольная, технические характеристики которой соответствуют требованиям стандарта, делится на 5 групп, охватывающих все возможные области её применения.

Так, плитка группы 1 используется в местах небольшого движения и в мягкой обуви (ванная, спальня и т.д.), а плитка группы 5 может применяться в любых условиях, вплоть до  железнодорожных станций.

Ещё о полах и фасадах

Есть ещё один параметр, который может служить дополнительным подтверждением правильности выбора материала. Это теплопроводность керамогранита. Она достаточно низкая, благодаря чему керамогранит хорошо сохраняет тепло.

 Надо сказать, что коэффициент теплопроводности керамогранита не приводится в нормативной документации, но, тем не менее, практический опыт использования керамогранита в качестве «теплого» пола и в отделке фасадов подтверждает прекрасные результаты подобного применения плитки.

О весе керамогранита

В процессе производства исходная масса, полученная на этапе подготовки, подвергается прессованию, давление при этом используется очень высокое. В результате в составе заготовки плитки отсутствуют какие-либо поры. Когда заканчивается обжиг и получается керамогранит, плотность его будет максимально возможной.

Следствием является то, что керамогранит является достаточно тяжёлым материалом. Конечно, высокая плотность обеспечивает его прекрасные эксплуатационные характеристики, но не стоит забывать, что вес керамогранита при этом будет большим. И его должны выдерживать стены и перекрытия, на них будет приходиться дополнительная нагрузка при использовании керамогранита для отделки.

Для того, чтобы определить вес плитки, керамогранит это или любой другой материал, достаточно знать удельный вес и объём плитки.

Для керамогранита удельный вес составляет ориентировочно 2400 кг/куб.м. Если посмотреть справочники, то похожий удельный вес имеет стекло.

Чтобы точно определить вес керамогранита, 600х600 плитки, например, то достаточно умножить объём плитки керамогранита на его удельный вес (2400 кг/куб.м.). Вес плитки одного типоразмера может отличаться, т.к. их толщина может быть разной.

Те характеристики, которые приобретает керамогранит в ходе процесса производства, позволяют его использовать для решения многочисленных задач, связанных с отделкой. Это касается и внутреннего применения керамогранита, а также отделки элементов окружающего ландшафта (беседки, террасы, дорожки и т.д.). И по своим техническим характеристикам керамогранит наилучшим образом подходит для решения любой из этих задач.

Плотность, теплоемкость, теплопроводность

О фарфоре

Фарфор представляет собой керамический материал, изготовленный путем нагревания материалов, обычно включая такие материалы, как каолин, в печи до температуры от 1200 до 1400 °C. Фарфоровые и керамические материалы примерно так же устойчивы к кислотам и химическим веществам, как и стекло, но обладают большей прочностью. Это компенсируется большей вероятностью теплового удара.

Сводка

Плотность фарфора

Типичные плотности различных веществ даны при атмосферном давлении. Плотность  определяется как  масса на единицу объема . Это интенсивное свойство , которое математически определяется как масса, деленная на объем: общий объем (V), занимаемый этим веществом. Стандартная единица СИ составляет килограммов на кубический метр ( кг/м ³ ). Стандартной английской единицей измерения является масса фунтов на кубический фут ( фунтов/фут ³ ).

Плотность фарфора 2400 кг/м ³ .

Пример: Плотность

Вычислите высоту фарфорового куба, который весит одну метрическую тонну.

Решение:

Плотность  определяется как  масса на единицу объема . Математически он определяется как масса, деленная на объем: ρ = m/V

Поскольку объем куба равен третьей степени его сторон (V = a ³ ), высоту этого куба можно рассчитать:

Тогда высота этого куба равна a = 0,747 м .

Плотность материалов

Механические свойства фарфора

Прочность фарфора

В механике материалов прочность материала — это его способность выдерживать приложенную нагрузку без разрушения или пластической деформации. Сопротивление материалов в основном рассматривает взаимосвязь между внешними нагрузками , применяемый к материалу, и результирующая деформация или изменение размеров материала. При проектировании конструкций и машин важно учитывать эти факторы, чтобы выбранный материал имел достаточную прочность, чтобы противостоять приложенным нагрузкам или силам и сохранять свою первоначальную форму.

Прочность материала – это его способность выдерживать приложенную нагрузку без разрушения или пластической деформации. Для напряжения растяжения способность материала или конструкции выдерживать нагрузки, имеющие тенденцию к удлинению, известна как предел прочности при растяжении (UTS). Предел текучести или предел текучести — это свойство материала, определяемое как напряжение, при котором материал начинает пластически деформироваться, тогда как предел текучести — это точка, в которой начинается нелинейная (упругая + пластическая) деформация. В случае растягивающего напряжения однородного стержня (кривая напряжения-деформации) Закон Гука описывает поведение стержня в упругой области. Модуль упругости Юнга представляет собой модуль упругости для напряжения растяжения и сжатия в режиме линейной упругости одноосной деформации и обычно оценивается испытаниями на растяжение.

См. также: Прочность материалов

Предел прочности фарфора на растяжение

Предел прочности фарфора на растяжение 29 МПа.

Предел текучести фарфора

Предел текучести фарфора   — это Н/Д.

Модуль упругости фарфора

Модуль упругости Юнга фарфора – Н/Д.

Твердость фарфора

В материаловедении твердость  – это способность выдерживать  вдавливание поверхности ( локализованная пластическая деформация ) и  царапание . Испытание на твердость по Бринеллю В тестах Бринелля жесткий,  9Сферический индентор 0014 вдавливается под определенной нагрузкой в ​​поверхность испытуемого металла.

Число твердости по Бринеллю (HB) представляет собой нагрузку, деленную на площадь поверхности вмятины. Диаметр вдавления измеряют с помощью микроскопа с наложенной шкалой. Число твердости по Бринеллю рассчитывается по уравнению:

Твердость фарфора составляет приблизительно 7 по шкале Мооса.

См. также: Твердость материалов

Пример: Прочность

Предположим, пластиковый стержень сделан из фарфора. Этот пластиковый стержень имеет площадь поперечного сечения 1 см ² . Рассчитайте усилие на растяжение, необходимое для достижения предела прочности на растяжение для этого материала, которое составляет: UTS = 29 МПа.

Решение:

Напряжение (σ)  можно приравнять нагрузке на единицу площади или силе (F), приложенной к площади поперечного сечения (A) перпендикулярно силе, как:

, следовательно, растяжение усилие, необходимое для достижения предела прочности на растяжение:

F = UTS x A = 29 x 10 ⁶ x 0,0001 = 2 900 N

Прочность материалов

Эластичность материалов

.

Твердость материалов

из твердости материалов

Фарфор

Фарфор – Температура плавления

Температура плавления фарфора 1927 °C .

Обратите внимание, что эти точки связаны со стандартным атмосферным давлением. В целом плавление  является фазовым переходом  вещества из твердой фазы в жидкую. точка плавления вещества — это температура, при которой происходит это фазовое превращение. Точка плавления   также определяет состояние, при котором твердое тело и жидкость могут существовать в равновесии. Для различных химических соединений и сплавов трудно определить температуру плавления, так как они обычно представляют собой смесь различных химических элементов.

Фарфор – Теплопроводность

Теплопроводность фарфора 1,5 Вт/(м·К) .

Характеристики теплопередачи твердого материала измеряются свойством, называемым теплопроводностью , k (или λ), измеряемой в Вт/м·К . Это мера способности вещества передавать тепло через материал за счет теплопроводности. Обратите внимание, что закон Фурье  применим ко всей материи, независимо от ее состояния (твердое, жидкое или газообразное), поэтому он также определен для жидкостей и газов.

Теплопроводность большинства жидкостей и твердых тел зависит от температуры. Для паров это также зависит от давления. В общем:

Большинство материалов почти однородны, поэтому обычно мы можем написать k = k (T) . Аналогичные определения связаны с теплопроводностями в направлениях y и z (ky, kz), но для изотропного материала теплопроводность не зависит от направления переноса, kx = ky = kz = k.

Фарфор – Удельная теплоемкость

Удельная теплоемкость фарфора 1050 Дж/г K .

Удельная теплоемкость или удельная теплоемкость   – это свойство, связанное с  внутренней энергией  , которое очень важно в термодинамике. Интенсивные свойства c _v и c _p определяются для чистых простых сжимаемых веществ как частные производные внутренней энергии u(T, v)  и энтальпии h(T, p) , соответственно:

где индексы v и p обозначают сохраняющиеся при фиксированных переменных переменные. Свойства c _v и c _p называются удельной теплоемкостью (или теплоемкостью ), поскольку при определенных особых условиях они связывают изменение температуры системы с количеством энергии, добавленной теплопередача. Их единицы СИ  Дж/кг K или Дж/моль K .

Пример: расчет теплопередачи

Теплопроводность определяется как количество тепла (в ваттах), передаваемое через квадрат материала заданной толщины (в метрах) из-за разницы температур. Чем ниже теплопроводность материала, тем выше его способность сопротивляться теплопередаче.

Рассчитайте скорость теплового потока  через стену площадью 3 м x 10 м (A = 30 м ² ). Стена имеет толщину 15 см (L ₁ ) и изготовлена ​​из фарфора с теплопроводностью k ₁ = 1,5 Вт/м·К (плохой теплоизолятор). Предположим, что внутренняя и наружная температуры  составляют 22°C и -8°C, а коэффициенты конвекционной теплопередачи  на внутренней и внешней сторонах равны h ₁  = 10 Вт/м ² K и h ₂  = 30 Вт/м ² К соответственно. Обратите внимание, что эти коэффициенты конвекции сильно зависят, в частности, от окружающих и внутренних условий (ветер, влажность и т. д.).

Рассчитайте тепловой поток ( потери тепла ) через эту стену.

Решение:

Как уже было сказано, многие процессы теплопередачи включают составные системы и даже включают комбинацию теплопроводности и конвекции . С этими композитными системами часто бывает удобно работать с  общим коэффициентом теплопередачи , , известным как U-фактор . U-фактор определяется выражением, аналогичным Закон охлаждения Ньютона :

Общий коэффициент теплопередачи связан с полным тепловым сопротивлением и зависит от геометрии задачи.

Предполагая одномерную теплопередачу через плоскую стенку и пренебрегая излучением, общий коэффициент теплопередачи  может быть рассчитан как: /10 + 0,15/1,5 + 1/30) = 4,29Вт/м ² К

Тепловой поток можно рассчитать следующим образом: q = 4,29 [Вт/м ² К] x 30 [К] = 128,57 Вт/м через эту стену будет: q _потерь   = q . A = 128,57 [W/M ² ] x 30 [M ² ] = 3857,14 W

Точка плавления материалов

.0005

Тепло — Теплопроводность | Характеристики тонкой керамики | Мир тонкой керамики

• ДОМ
• Характеристики тонкой керамики
• Тепло — Теплопроводность

Теплопроводность легко передает тепло

Свойство, которое измеряет, насколько хорошо тепло передается через материал, называется теплопроводностью. Среди тонкой керамики (также известной как «усовершенствованная керамика») некоторые материалы обладают высоким уровнем проводимости и хорошо передают тепло, в то время как другие обладают низким уровнем проводимости и передают меньше тепла. Нитрид алюминия и карбид кремния особенно хорошо передают тепло. Нитрид алюминия используется в корпусах полупроводников, которые излучают большое количество тепла, но не должны накапливать тепло внутри. Цирконий эффективно блокирует тепло, а его коэффициент теплопроводности низкий — 1/10 от коэффициента теплопроводности нержавеющей стали. Используется для стен печей, подвергающихся воздействию высоких температур.

Применение : Материалы с высокой теплопроводностью, такие как корпуса ИС. Материалы с низкой теплопроводностью, например, стены печи.

Введение в типы тонкой керамики (материалы) и различные характеристики

Описание

Теплопроводность

Свойство, которое измеряет, насколько легко тепло передается через материал, называется теплопроводностью. Для керамики на это свойство могут влиять такие факторы, как внутренняя пористость, границы зерен и примеси. Более высокие или более низкие уровни теплопроводности могут быть достигнуты в материалах Fine Ceramic путем контроля этих факторов.

Теплопроводность тонкой керамики

Теплопроводность создается движением электронов и передачей колебаний решетки. Металлы с низким электрическим сопротивлением и кристаллы, в которых колебания решетки легко передаются (например, кристаллы с атомами или ионами близких масс в узлах решетки, и ковалентные кристаллы с сильными связями), обладают высокой теплопроводностью.

Теплопроводность при комнатной температуре

Дополнительные сведения см. в разделе «Выдержка из значений графика».

Термин «тонкая керамика» взаимозаменяем с «усовершенствованной керамикой», «технической керамикой» и «инженерной керамикой». Использование зависит от региона и отрасли.

Следующая страница
Химическая устойчивость

• Изоляция
• Проводимость
• Диэлектричество
• Пьезоэлектричество
• Магнетизм

Характеристики тонкой керамики

• Твердость
• Жесткость
• Прочность
• Удельный вес

Характеристики тонкой керамики

• Химическая стойкость
• Биосовместимость

Характеристики тонкой керамики

• Оптические свойства

Характеристики тонкой керамики

Люди, которые читают эту страницу, также читают.