اخبار

این یک سوال عالی است که به هسته اصلی چگونگی تأثیر طراحی ساختار مواد بر عملکرد می‌پردازد.

به عبارت ساده،پارچه الیاف شیشه منبسط شدهاز الیاف شیشه با مقاومت حرارتی بالاتر استفاده نمی‌کند. در عوض، ساختار منحصر به فرد «منبسط‌شده» آن، خواص عایق حرارتی کلی آن را به عنوان یک «پارچه» به طور قابل توجهی افزایش می‌دهد. این امر به آن اجازه می‌دهد تا از اشیاء پایین‌دست در محیط‌های با دمای بالاتر محافظت کند و در عین حال الیاف خود را از آسیب آسان محافظت کند.

می‌توانید این را اینگونه درک کنید: هر دو از یک «ماده» الیاف شیشه با مقاومت دمایی یکسان استفاده می‌کنند، اما «ساختار» آنها به پارچه منبسط شده اجازه می‌دهد تا در کاربردهای دمای بالا عملکرد بسیار بهتری داشته باشد.

در زیر، ما به تفصیل توضیح می‌دهیم که چرا «عملکرد مقاومت دمایی» آن از طریق چندین نکته کلیدی برتر است:

۱. دلیل اصلی: ساختار انقلابی - «لایه‌های هوای نرم»

این اساسی‌ترین و حیاتی‌ترین عامل است.

• پارچه فایبرگلاس استاندارد از نخ‌های تار و پود محکم بافته شده است و ساختاری متراکم با حداقل محتوای هوای داخلی ایجاد می‌کند. گرما می‌تواند به راحتی و به سرعت از طریق خود الیاف (هدایت حرارتی جامد) و شکاف‌های بین الیاف (همرفت حرارتی) منتقل شود.
• پارچه فایبرگلاس منبسط شدهپس از بافت، تحت عملیات ویژه «انبساط» قرار می‌گیرد. نخ‌های تار آن استاندارد هستند، در حالی که نخ‌های پود، نخ‌های منبسط شده (یک نخ فوق‌العاده شل) هستند. این امر باعث ایجاد تعداد بی‌شماری کیسه هوای کوچک و پیوسته در داخل پارچه می‌شود.

هوا یک عایق عالی است. این کیسه‌های هوای ثابت به طور مؤثر:

• مانع از رسانایی حرارتی: کاهش قابل توجه تماس و مسیرهای انتقال حرارت بین مواد جامد.
• جلوگیری از همرفت حرارتی: محفظه‌های ریز هوا، حرکت هوا را مسدود کرده و انتقال حرارت همرفتی را قطع می‌کنند.

۲. عملکرد حفاظت حرارتی پیشرفته (TPP) - محافظت از اشیاء پایین‌دست

به لطف این لایه عایق هوای بسیار کارآمد، هنگامی که منابع حرارتی با دمای بالا (مانند شعله‌های آتش یا فلز مذاب) به یک طرف پارچه منبسط شده برخورد می‌کنند، گرما نمی‌تواند به سرعت به طرف دیگر نفوذ کند.

• این بدان معناست که لباس‌های مقاوم در برابر آتش ساخته شده از آن می‌توانند از انتقال حرارت به پوست آتش‌نشان برای مدت طولانی‌تری جلوگیری کنند.
• پتوهای جوشکاری ساخته شده از آن به طور مؤثرتری از جرقه‌ها و سرباره مذاب که مواد قابل اشتعال زیرین را مشتعل می‌کنند، جلوگیری می‌کنند.

«مقاومت دمایی» آن به طور دقیق‌تر در قابلیت «عایق حرارتی» آن منعکس می‌شود. آزمایش مقاومت دمایی آن نه بر زمان ذوب شدن، بلکه بر میزان دمای خارجی که می‌تواند تحمل کند و در عین حال دمای ایمن را در پشت خود حفظ کند، متمرکز است.

۳. مقاومت در برابر شوک حرارتی افزایش یافته - محافظت از الیاف خود

• وقتی پارچه‌های متراکم معمولی با شوک‌های دمای بالا مواجه می‌شوند، گرما به سرعت در کل الیاف هدایت می‌شود و باعث گرمایش یکنواخت و رسیدن سریع به نقطه نرمی می‌شود.
• ساختار پارچه منبسط شده از انتقال حرارت آنی به تمام الیاف جلوگیری می‌کند. در حالی که الیاف سطحی ممکن است به دمای بالایی برسند، الیاف عمیق‌تر به طور قابل توجهی خنک‌تر می‌مانند. این گرمایش ناهموار، دمای بحرانی کلی ماده را به تأخیر می‌اندازد و مقاومت آن را در برابر شوک حرارتی افزایش می‌دهد. این شبیه تکان دادن سریع دست روی شعله شمع بدون سوختن است، در حالی که گرفتن فتیله باعث آسیب فوری می‌شود.

۴. افزایش ناحیه بازتاب گرما

سطح ناهموار و پرزدار پارچه منبسط شده، مساحت سطح بیشتری نسبت به پارچه صاف معمولی ارائه می‌دهد. برای گرمایی که عمدتاً از طریق تابش منتقل می‌شود (مثلاً تابش کوره)، این مساحت سطح بزرگتر به این معنی است که گرما بیشتر به جای جذب، منعکس می‌شود و راندمان عایق را بیشتر افزایش می‌دهد.

قیاس برای فهم:

دو نوع دیوار را تصور کنید:

۱. دیوار آجری یکپارچه (مشابه پارچه فایبرگلاس استاندارد): متراکم و محکم، اما با عایق‌بندی متوسط.

۲. دیوار حفره‌ای یا دیوار پر شده با عایق فوم (مشابهپارچه فایبرگلاس منبسط شده): مقاومت حرارتی ذاتی مصالح دیوار بدون تغییر باقی می‌ماند، اما حفره یا فوم (هوا) به طور قابل توجهی عملکرد عایق‌بندی کل دیوار را افزایش می‌دهد.

خلاصه:

بنابراین، نتیجه این است: «مقاومت در برابر دمای بالا» پارچه فایبرگلاس منبسط شده در درجه اول از خواص عایق حرارتی استثنایی آن به دلیل ساختار پرزدار آن ناشی می‌شود، نه از هرگونه تغییر شیمیایی در خود الیاف. این پارچه با «ایزوله کردن» گرما، در محیط‌های با دمای بالاتر کاربرد پیدا می‌کند و در نتیجه هم از خود و هم از اشیاء محافظت شده محافظت می‌کند.