Термобарьер: ТЕРМОБАРЬЕР 2 – огнезащитный атмосферостойкий состав для металлоконструкций

Содержание

ТЕРМОБАРЬЕР 2 – огнезащитный атмосферостойкий состав для металлоконструкций

ТУ 20.30.22-007-30642285-2017

ТЕРМОБАРЬЕР 2 — эпоксидный двухкомпонентный огнезащитный атмосферостойкий состав не содержащий растворителя.

Образует покрытие устойчивое к воздействию открытой промышленной атмосферы и нефтепродуктам.
Содержит в составе исключительно атмосферостойкие компоненты.
Обеспечивает предел огнестойкости металлоконструкций до 120 минут (R120).
Гарантийный срок эксплуатации покрытия: 10 – 20 лет в условиях УХЛ.
Применяется для огнезащиты зданий и сооружений расположенных в сейсмических районах до 9 баллов по шкале MSK-64.

Описание продукта

Разработка НПК «ОгнеХимЗащита» – двухкомпонентный огнезащитный состав для металла ТЕРМОБАРЬЕР 2, предназначеный для повышения огнестойкости стальных конструкций на объектах гражданского и промышленного строительства. Обеспечивает предел огнестойкости металлоконструкций от 30 до 120 минут (R30, R45, R60, R90, R120) и соответствует 6-й, 5-й, 4-й, 3-й и 2-й группам огнезащитной эффективности по ГОСТ Р 53295-2009.

Огнезащитное покрытие образованное составом ТЕРМОБАРЬЕР 2 полностью соответствует требованиям норм пожарной безопасности, установленным в НПБ 236-97, Техническому регламенту о требованиях пожарной безопасности (Федеральный закон от 22.07.2008 № 123-ФЗ), ГОСТ Р 53295-2009 «Средства огнезащиты для стальных конструкций. Общие требования. Метод определения огнезащитной эффективности», СП 14.13330.2014 «Строительство в сейсмических районах».

Отличительные особенности

Исключительная устойчивость к воздействию промышленной атмосферы, нефти и нефтепродуктам
Устойчивость к сейсмическому воздействию до 9 баллов по шкале MSK-64
Не содержит растворителя — отсутствие усадки при нанесении, слой до 3 мм за 1 проход
Не требует финишного покрытия в большинстве случаев
Возможность нанесения прямо на металл

Сертификаты

Сертификат соответствия пожарной безопасности 6-я, 5-я, 4-я группы огнезащитной эффективности – № С-RU.ПБ09.В.00435
выдан аккредитованным МЧС испытательным центром АНО «Пожарные Подмосковья»
Сертификат соответствия пожарной безопасности 6-я, 5-я, 4-я, 3-я, 2-я группы огнезащитной эффективности – № НСОПБ.RU.ПР 013/3.Н.00079
выдан аккредитованным МЧС испытательным центром АНО «Пожарные Подмосковья»
Сертификат соответствия пожарной безопасности – № RU С-RU.ПБ09.В.00079/19
выдан аккредитованным МЧС испытательным центром АНО «Пожарные Подмосковья»
Свидетельство о государственной регистрации – № RU.77.01.34.008.E.002997.10.17
действительно для РФ, Республики Беларусь и Республики Казахстан
Сертификат соответствия – № РОСС RU.НВ61.Н13172
Сертификат соответствия для применения в сейсмоопасных районах (MSK-64) – № СЭБ.RU.ПР01.В.00022

Система покрытий

Огнезащитный состав ТЕРМОБАРЬЕР 2 совместим с широким спектром грунтовок и финишных покрытий.

Грунтовки (при необходимости, возможно нанесение на металл без грунтовки): эпоксидные, полиуретановые, алкидные.
Финишные покрытия (при необходимости): полиуретановые, акриловые, эпоксидные.

Система покрытий для каждого объекта разрабатывается индивидуально под заданные условия эксплуатации.

Комплекс покрытий в обязательном порядке проходит сертификационные испытания на огнезащитную эффективность и другие необходимые.

Эксплуатация покрытия

Эксплуатация огнезащитного покрытия ТЕРМОБАРЬЕР 2 допускается в условиях воздействия открытой промышленной атмосферы климатических зон УХЛ1 при температуре воздуха от -60ºС до +60ºС и относительной влажности до 100% в том числе и без финишного покрытия.

Технические характеристики

Цвет	черный, темно-серый, оттенок не нормируется
Массовая доля нелетучих веществ	не менее 97%
Время жизнеспособности смеси при температуре (+20±0,5) °C	не менее 1 часа
Толщина сухого покрытия нанесенного за 1 тех. проход методом безвоздушного распыления, при температуре (+20±0,5) °C	до 3 мм
Обеспечиваемый предел огнестойкости	R30, R45, R60, R90, R120
Тара	металлическое евро-ведро 20 кг + 5 кг (Компонент А + Б)

Нанесение

Методы нанесения

Огнезащитный состав наносят методом безвоздушного распыления.

Требования к аппарату безвоздушного распыления

Тип оборудования	Поршневой / гидропоршневой / поршневой с пневмоприводом
Давление	22 МПа (220 Бар)
Производительность	7 л/мин
Размер сопла	0,027-0,035 дюйма
Угол сопла	30-50°
Диаметр шланга	3/8 дюйма
Фильтры	отсутствуют
Очистка и промывка	Растворитель Р-4, Р-5 по ГОСТ 7827
Примеры оборудования	ASPRO-7200, Graco Mark X

Данные параметры являются рекомендуемыми и могут отличаться в ту или иную сторону в зависимости от возможностей используемого оборудования, конфигурации конструкций и температурных условий.

Расход, толщина покрытия, огнезащитные свойства

Необходимая толщина покрытия ТЕРМОБАРЬЕР 2 определяется на основе результатов сертификационных испытаний с учетом приведенной толщины и требуемого предела огнестойкости металлической конструкции.

Приведенная толщина стальной конструкции, мм ПТМ, мм
	30		45		60		90		120
	толщина, мм	расход, кг/м²	толщина, мм	расход, кг/м²	толщина, мм	расход, кг/м²	толщина, мм	расход, кг/м²	толщина, мм	расход, кг/м²
2,4	1,3	1,76	1,8	2,43	2,4	3,24	—	—	—	—
2,6	1,28	1,73	1,78	2,4	2,36	3,19	—	—	—	—
2,8	1,26	1,7	1,76	2,38	2,32	3,13	—	—	—	—
3	1,24	1,67	1,74	2,35	2,28	3,08	—	—	—	—
3,2	1,22	1,65	1,72	2,32	2,24	3,02	—	—	—	—
3,4	1,2	1,62	1,7	2,3	2,2	2,97	4,1	5,55	5,9	7,95
3,6	1,18	1,6	1,68	2,26	2,18	2,94	4,01	5,41	5,8	7,83
3,8	1,17	1,58	1,65	2,23	2,15	2,9	3,92	5,29	5,7	7,7
4	1,15	1,55	1,63	2,19	2,13	2,87	3,83	5,16	5,6	7,56
4,2	1,13	1,53	1,6	2,16	2,1	2,84	3,73	5,04	5,5	7,43
4,4	1,12	1,51	1,58	2,13	2,08	2,8	3,64	4,92	5,4	7,29
4,6	1,1	1,49	1,55	2,09	2,05	2,77	3,55	4,79	5,3	7,16
4,8	1,08	1,46	1,53	2,06	2,03	2,73	3,46	4,67	5,2	7,02
5	1,07	1,44	1,5	2,03	2	2,7	3,37	4,55	5,1	6,89
5,2	1,05	1,42	1,48	1,99	1,98	2,67	3,28	4,42	5	6,75
5,4	1,03	1,4	1,45	1,96	1,95	2,63	3,18	4,3	4,9	6,62
5,6	1,02	1,37	1,43	1,92	1,93	2,6	3,09	4,17	4,8	6,48
5,8	1	1,35	1,4	1,89	1,9	2,57	3	4,05	4,7	6,35
6	1	1,35	1,4	1,89	1,9	2,57	2,94	3,97	4,63	6,24
6,2	1	1,35	1,4	1,89	1,9	2,57	2,89	3,9	4,55	6,14
6,4	1	1,35	1,4	1,89	1,9	2,57	2,83	3,82	4,48	6,04
6,6	1	1,35	1,4	1,89	1,9	2,57	2,77	3,74	4,4	5,94
6,8	1	1,35	1,4	1,89	1,9	2,57	2,71	3,66	4,33	5,84
7	1	1,35	1,4	1,89	1,9	2,57	2,66	3,59	4,25	5,74
7,2	1	1,35	1,4	1,89	1,9	2,57	2,6	3,51	4,18	5,64
7,4	1	1,35	1,4	1,89	1,9	2,57	2,56	3,46	4,1	5,54
7,6	1	1,35	1,4	1,89	1,9	2,57	2,52	3,4	4,03	5,43
7,8	1	1,35	1,4	1,89	1,9	2,57	2,48	3,35	3,95	5,33
8	1	1,35	1,4	1,89	1,9	2,57	2,44	3,29	3,88	5,23
8,2 и более	1	1,35	1,4	1,89	1,9	2,57	2,4	3,24	3,8	5,13

* – Согласно п. 5.4.3 СП 2.13130.2020 следует применять конструктивную огнезащиту.

Практический расход может варьироваться в зависимости от условий нанесения, выбранных настроек оборудования, сложности конструкции, подготовки поверхности и других факторов.

ТЕРМОБАРЬЕР К2 – атмосферостойкая конструктивная огнезащита металлических конструкций по СП 2.13130.2020

Имеет заключение ФГБУ ВНИИПО МЧС России о соответствии требованиям СП 2.13130.2020.

ТУ 5768-005-30642285-2016
ТУ 20.30.22-007-30642285-2017

ТЕРМОБАРЬЕР К2 – атмосферостойкая двухслойная конструктивная огнезащита металла.

Обеспечивает предел огнестойкости металлоконструкций до 150 минут (R150).
Гарантийный срок эксплуатации покрытия: 10 – 20 лет в условиях УХЛ.

Применяется для огнезащиты зданий и сооружений расположенных в сейсмических районах до 9 баллов по шкале MSK-64.

Описание продукта

Разработка НПК «ОгнеХимЗащита» – атмосферостойкая двухслойная конструктивная огнезащита ТЕРМОБАРЬЕР К2, предназначена для повышения предела огнестойкости несущих стальных конструкций зданий и сооружений на промышленных и гражданских объектах. Обеспечивает предел огнестойкости металлоконструкций от 90 до 150 минут (R90, R120, R150) и соответствует 3-й, 2-й и 1-й группам огнезащитной эффективности по ГОСТ Р 53295-2009.

Двухслойная конструктивная огнезащита ТЕРМОБАРЬЕР К2 состоит:

Первый слой – теплоизоляционный материал ТЕРМОБАРЬЕР Т по ТУ 5768-005-30642285-2016. Принцип действия: образует покрытие с низкой теплопроводностью на защищаемой конструкции. Поставляется в двух упаковках, смешивается непосредственно перед напылением.
Второй слой – огнезащитный атмосферостойкий состав ТЕРМОБАРЬЕР 2 по ТУ 20.30.22-007-30642285-2017. Принцип действия: образование пористого вспененного кокса при воздействии высоких температур замедляющего нагрев защищаемой конструкции. Поставляется в двух упаковках, смешивается непосредственно перед напылением.

Двухслойная конструктивная огнезащита, полностью соответствует Техническому регламенту о требованиях пожарной безопасности (Федеральный закон от 22.07.2008 № 123-ФЗ), СП 2.13130.2020 и ГОСТ Р 53295-2009.

Сертификаты

Сертификат соответствия пожарной безопасности 1-я группа огнезащитной эффективности – № С-RU.ПБ09.В.00503
выдан аккредитованным МЧС испытательным центром АНО «Пожарные Подмосковья»
Сертификат соответствия пожарной безопасности 3-я, 2-я группы огнезащитной эффективности – № СЭБ.RU.ПР001.В.00020
выдан аккредитованным МЧС испытательным центром АНО «Пожарные Подмосковья»
Сертификат соответствия пожарной безопасности – № RU С-RU.ПБ09.В.00080/19
выдан аккредитованным МЧС испытательным центром АНО «Пожарные Подмосковья»
Свидетельство о государственной регистрации – № RU.77.01.34.015.E.001942.07.17
действительно для РФ, Республики Беларусь и Республики Казахстан
Сертификат соответствия – № РОСС RU.НВ61.Н13170
Сертификат соответствия для применения в сейсмоопасных районах (MSK-64) – № СЭБ.RU.ПР01.В.00021

Условия эксплуатации

Эксплуатация конструктивной огнезащиты ТЕРМОБАРЬЕР К2 допускается в условиях воздействия открытой промышленной атмосферы климатических зон УХЛ1 при температуре воздуха от -60ºС до +60ºС и относительной влажности до 100% в том числе и без финишного покрытия.

Расход, толщина покрытия, огнезащитные свойства

Толщина каждого слоя конструктивной огнезащиты определяется на основе результатов сертификационных испытаний с учетом приведенной толщины и требуемого предела огнестойкости металлической конструкции.

Первый слой – теплоизоляционный материал ТЕРМОБАРЬЕР Т. Толщина сформированного слоя – 0,8 мм, расход 1,1 кг/м² для всех пределов огнестойкости и соответствующих им приведенных толщин металла, указанных в таблице.

Второй слой – огнезащитный атмосферостойкий состав ТЕРМОБАРЬЕР 2. Толщина сухого слоя указана в таблице.

Приведенная толщина стальной конструкции, мм ПТМ, мм
	90		120		150
	толщина, мм	расход, кг/м²	толщина, мм	расход, кг/м²	толщина, мм	расход, кг/м²
2,4	3,3	4,5	5,2	7,0	—	—
2,6	3,3	4,5	5,2	7,0	—	—
2,8	3,3	4,5	5,2	7,0	—	—
3	3,3	4,5	5,2	7,0	—	—
3,2	3,3	4,5	5,2	7,0	—	—
3,4 и более	3,2	4,3	5,0	6,75	6,1	8,2

Практический расход может варьироваться в зависимости от условий работ, выбранных настроек оборудования, сложности конструкции, подготовки поверхности и других факторов.

Термобарьеры, надгробные камни и прочие прелести печатных плат / Хабр

Пока крутые конструкторы проектируют правильные платы и заказывают производство на суперсовременных американо-европейских заводах, обратимся к опыту разработки печатных плат под возможности срочного производства одного из подмосковных (на самом деле Зеленоград – район Москвы) заводов с ручным подвальным монтажом (на самом деле ручные монтажники у них сидят аж на втором этаже, а в подвале стоит линия на 60,000 компонентов в час).

Дальнейший текст – личное мнение автора. Это не истина в последней инстанции, а лишь один из возможных срезов того огромного пласта информации, который доступен в настоящее время обычному конструктору.

Поговорим немного о САПР. Несмотря на то, что их достаточно много, почти все они предоставляют в распоряжение конструктора примерно одинаковый базовый функционал. Обладая необходимыми знаниями, можно и в Sprint-Layout (без обид!) сделать высокоскоростную диф.пару, которая будет нормально работать. Вопрос лишь в том, сколько времени займет трассировка этой пары.

При этом можно накосячить в том же PADS так («работаем с трассировкой» с электроникса пестрит примерами интересных дизайнов), что расхлебывать придется долго и нудно:

К чему это? А к тому, что если конструктор — идиот, то никакой суперсовременный САПР не решит за него конструкторские задачи. Да, будет проверка всевозможных правил и много чего еще. Но учесть абсолютно всё невозможно. Особенно это касается вопросов пайки и монтажа (хотя с проверкой размещения в последнее время всё лучше и лучше).
К сожалению, при проектировании ПП зачастую встречаются абсолютно взаимоисключающие параграфы. Типичный пример – блокировочные конденсаторы по питанию. С одной стороны, необходимо разместить их как можно ближе к выводу питания микросхемы.

С другой стороны, нельзя ставить компоненты впритык друг к другу, если планируется автоматический монтаж (мало ли, какие ограничения у конкретного автомата, который будет расставлять комплектующие) и пайка оплавлением (конденсатор может оказаться в так называемой «тени» от высокого компонента, и при нагреве паста на его контактных площадках не расплавится, как надо).
А еще надо не забыть о частотах, на которых у нас всё работает, и как индуктивность трасс от\к конденсатору повлияет на его свойства в конкретной схеме (сильно рекомендую почитать это и вот это для лучшего понимания вопроса).

Но вернемся к нашим камням и барьерам. Если не знаешь, что делать, то что нужно делать? Читать документацию, разумеется! И она есть, причем много!
Не будем трогать наши ГОСТы, некоторые из которых не обновлялись уже более сорока лет. Обратим свой взор на стандарты IPC, которыми пользуется большая (ни чем не обоснованное личное мнение автора, поскольку не знаю точных цифр) часть конструкторов ПП во всем мире.

В дереве стандартов видно, что прежде всего можно почитать что-то из 2220 и 7351.
Из 2220 нас прежде всего интересует 2221 — Generic Standard on Printed Board Design. По ссылке прошлая версия стандарта, поскольку текущая только за деньги (ну мы то знаем, что всё при желании можно найти).
В частности про термобарьеры написано в разделе 9.1.3. Если вкратце переводить то, что там написано, то всё сводится к тому, что если компонент выводной (а 2221 посвещен исключительно выводным компонентам), то желательно делать термобарьеры, поскольку их наличие облегчает пайку.

Давайте теперь посмотрим, что такое термобарьер:

И в чем же он помогает?
Ну, во-первых, при пайке волной.

Такой вид пайки в основном используется в очень крупносерийном производстве. При этом для волны припоя есть ряд ограничений по размещению компонентов и куча рекомендаций по посадочным площадкам для компонентов.
Дэйв, как всегда, просто и понятно объясняет, что к чему:

Оптимизация, одним словом, с целью уменьшения количества брака.

Занятный процесс:

Проблема тут в том, что не во всех машинах есть зона преднагрева, да и она не всегда помогает, если полигоны большие. Получается, что если вести плату медленнее, чтобы большие полигоны прогревались, то велик шанс перегреть мелкие компоненты. Термобарьеры помогают решить эту проблему. Но дьявол в деталях, как всегда.

Прежде, чем двинуться дальше, поговорим еще немного о ручной, а не машинной пайке.

Представьте, что у вас многослойная плата, как на кдпв в начале статьи, и надо в неё запаять разъемы. Но некоторая проблема в том, что плата шестислойная, причем четыре слоя тупо земля на всю плату. А половина контактов в разъемах — именно земля. Можно, разумеется, воспользоваться преднагревом до 100-110 градусов и потом уже паять. Но это не всегда возможно. Да и танталы лишний раз греть не хочется (ведь сначала была напаяна вся мелочевка, а разъемы в последнюю очередь). Вот тут и помогают термобарьеры. Паяльник греет только вывод разъема, стакан металлизации и контактные пятачки, а не все полигоны во всех слоях.

И вот тут начинаются проблемы.
Вполне очевидно, что термобарьер уменьшает общую площадь меди, через которую происходит контакт компонента и полигона. То есть, увеличивается физическое сопротивление контакта. Также возрастает паразитная индуктивность соединения.

Довольно беглый поиск показал, что есть как минимум три статьи, в которых изучается вопрос сопротивления, индуктивности и взаимосвязи всего этого.

Вот они:

Все статьи опубликованы

IEEE

, что позволяет полагать, что там не откровенный бред.

Опять же, очень рекомендую ознакомиться.

Выводы всех статей, если вкратце: да, термобарьеры — это круто и полезно, но использовать нужно с умом (кто бы сомневался, да?). Если есть сомнения, то надо как минимум просимулировать. В основном, это всё касается компонентов для поверхностного монтажа, поскольку выводные компоненты и так обладают достаточной паразитной индуктивностью выводов.
Что же касается сопротивления, то да, оно немного возрастает в месте контакта. Примерно на единицы миллиом. Если это не критично, то можно использовать. И, разумеется, необходимо принимать во внимание ток, который будет протекать через это соединение. Если он такой, что будет нагрев, то следует смотреть, что важнее: некоторый локальный перегрев или удобство монтажа.

Для себя я вывел такое правило. На макетах можно смело использовать термобарьеры, поскольку всё равно макеты в основном паяются вручную. На серийных изделиях следует посоветоваться с конкретным производством, где будут монтироваться платы (это вообще полезно делать, в смысле советоваться с производством), поскольку технолог лучше вас знает свою линию сборки и её возможности.

Но это всё касалось выводных компонентов. А как же быть с поверхностным монтажом? А вот тут всё еще несколько сложнее. В стандарте 7351 — Generic Requirements for Surface Mount Design and Land Pattern Standard вообще не упоминаются термобарьеры.
Есть интересный документ, в котором автор советует не использовать термобарьеры из-за увеличения импеданса соединения. Действительно, в этом есть смысл: при проектировании источников питания и других силовых схем.

Немного отвлечемся.
Надеюсь, как выглядит плэйсер компонентов, многие представляют.
Если же нет, то вот неплохая иллюстрация процесса:

После набивки платы она по конвейеру уходит в печку для пайки оплавлением.
Выглядит это примерно вот так:

К сожалению, иногда возможен вот такой эффект:

Причин его возникновения может быть несколько (можно ознакомиться с основными, например, тут).
Одна из них — кривой термопрофиль пайки. Далее идут (не в порядке важности): просроченная (или неправильно хранившаяся) паста, неправильный трафарет для переноса пасты, криво запроектированные посадочные площадки компонентов, ошибки плэйсера.
Если термопрофиль, паста, плэйсер и иногда трафарет — это головная боль производства, то кривые площадки — это непосредственный косяк конструктора.
Главная идея в том, что площадки должны быть одинаковой геометрии, чтобы при растекании пасты возникали одинаковые силы поверхностного натяжения. Ведь подъем компонента возникает именно из-за различных сил поверхностного натяжения, которые действуют на планарный компонент. Также бывает, что площадка очень большого размера сама по себе (подключение к земляному полигону, например), термобарьера нет, и при кривом термопрофиле площадка прогреется медленнее, чем другой вывод. В итоге, паста быстрее расплавится на не полигональной площадке, и компонент может встать.

Неплохая иллюстрация и сопутствующая статья:

Почему компонент встал? Потому что даже если вырез в трафарете под пасту был одинаковый на обеих площадках, то в процессе плавления пасты у того вывода, где большая открытая от паяльной маски площадь, не только нагрев идет медленнее, но и паста растекается по большей площади, что в общем случае сильно ухудшает характеристики паяного соединения (недостаточное количество припоя) и может привести к повороту компонента относительно посадочной площадки.
Одна подмосковная, в смысле московская, контора предлагает в таком случае компромиссный вариант:

Если есть необходимость в большом открытом от маски полигоне, чтобы не произошло растекания пасты по полигону, можно сделать стопорный мостик из маски небольшой ширины, который предотвратит растекание припоя при оплавлении.

Всё сказанное выше в основном касается легких компонентов с типоразмерами меньше 0603 (в дюймах), хотя бывают и исключения.

Что в сухом остатке?
Термобарьеры, безусловно, нужны. Применять их везде, где нужно и не нужно — не стоит. Особенно это касается СВЧ-техники. В повседневном проектировании несложных микроконтроллерных проектов, на мой взгляд, они приносят больше пользы, чем вреда. Но многое зависит от технологии пайки и последующей необходимости в ремонтопригодности изделия.
При пайке в печи следует помнить о возможности подъема компонентов из-за неправильного проектирования посадочных площадок и косяков технолога, обслуживающего линию.

В любом случае, при трассировке печатной платы, в первую очередь, включайте головной мозг и анализируйте!

Спасибо, что дочитали!

Обо всех замеченных ошибках прошу сообщать в личку.

Краска огнезащитная ТЕРМОБАРЬЕР. Всегда в наличии.

Краска огнезащитная «ТЕРМОБАРЬЕР» применяется для повышения огнестойкости металлоконструкций объектов гражданского и промышленного строительства.

Обеспечивает предел огнестойкости от 45 до 120 минут (R45, R60, R90, R120), который соответствует 5-й, 4-й, 3-й и 2-й группам огнезащитной эффективности по ГОСТ Р 53295-2009. Основное преимущество огнезащитной краски «ТЕРМОБАРЬЕР» — это возможность нанесения при температуре воздуха от -30°С до +35°С и влажности до 90% , также быстрое высыхание при любой температуре и влажности — это позволяет не останавливать строительство и выдерживать срок сдачи объекта несмотря на погоду.

Покрытие «ТЕРМОБАРЬЕР» эксплуатируется внутри помещений при температуре от -45ºС до +45ºС при относительной влажности не более 90% без воздействия конденсата, воды и агрессивных сред.

Подготовка поверхности

Краску огнезащитную «ТЕРМОБАРЬЕР» допускается наносить только на загрунтованные металлические конструкции грунтом ГФ-021 (по ГОСТ 25129-82) толщиной слоя 50 мкм.

Металлические поверхности:

Перед нанесением краски «ТЕРМОБАРЬЕР» поверхность тщательно очищаются от загрязнений, продуктов коррозии и старого покрытия до чистого металла. После очистки поверхность обезжиривается растворителем Р-4, Р-5 или 646 до степени 1 по ГОСТ 9.402-80. Подготовленный металл, покрывается грунтом ГФ-021.

Нанесение огнезащитной краски «ТЕРМОБАРЬЕР» производится только после полного высыхания слоя грунта — не менее 5 суток.

Загрунтованные поверхности:

Перед нанесением огнезащитной краски «ТЕРМОБАРЬЕР» поверхность очищаются от загрязнений. Старое покрытие зачищается механическими щетками или наждачной бумагой. После очистки загрунтованную поверхность обезжиривается растворителем Р-4, Р-5 или 646 до степени 1 по ГОСТ 9.402-80. Слой грунта должен прочно держаться на металле, без повреждений, отслоений и очагов коррозии под ним.

Ремонт покрытия: поверхности тщательно очищаются от загрязнений, старого непрочно держащегося покрытия и продуктов коррозии механическим или абразивоструйным способом до чистого металла. После очистки поверхность обезжиривается растворителем Р-4, Р-5 или 646 до степени 1 по ГОСТ 9.402-80. Участки очищенные до металла покрывают грунтом ГФ-021, а затем необходимым количеством слоев огнезащитной краски. Нанесение огнезащитной краски производится только после полного высыхания слоя грунта — не менее 5 суток. На оставшуюся поверхность, достаточно нанести огнезащитную краску до необходимой толщины.

Нанесение:

Допускается производить нанесение краски огнезащитной «ТЕРМОБАРЬЕР» при температуре воздуха от -30°C до +35°C и относительной влажности до 90%.
Температура окрашиваемых поверхностей должна быть выше точки россы не менее чем на 2°C. Не допускается нанесение на сырые или покрытые инеем поверхности. Непосредственно перед нанесением краску необходимо перемешать до однородного состояния, применяя низкооборотный пневмо- или электромиксер, и выдержать не менее 20 минут для полного выхода пузырьков воздуха.

Способы нанесения

Краску рекомендуется наносить способом безвоздушного распыления при огнезащитных работах больших объемов. На небольших или труднодоступных участках используется кисть. Толщина сухого покрытия за один проход достигает 0,7 мм при использовании безвоздушного распыления, кисти — 0,5 мм.

Сертификаты

Сертификат соответствия пожарной безопасности 5-я, 4-я, 3-я, 2-я группы огнезащитной эффективности,
Сертификат соответствия;

Технические характеристики

Цвет	белый
Внешний вид покрытия	матовое
Сухой остаток	более 70%
Удельный вес	≈ 1,2 кг/литр
Степень перетира	45-55 мкм
Толщина нестекаймого слоя, при температуре (+20±0,5)°C	до 0,7 мм
Условная вязкость по вискозиметру В3-246 с соплом 6 мм, при температуре (+20±0,5)° C	280-340сек
Предел огнестойкости	R45, R60, R90, R120

Срок службы покрытия:

Срок службы огнезащитного покрытия «Термобарьер» внутри помещения при относительной влажности воздуха до 90% без образования конденсата, воздействия воды и агрессивных сред- не менее 20 лет. При нанесении покрывного слоя, возможна эксплуатация покрытия при влажности до 100% в условиях открытой атмосферы.

Хранение и транспортировка

Беречь от огня!

Температура хранения — от -45ºС до +45°С, относительная влажность — до 90%.

Гарантийный срок хранения- 12 месяцев со дня производства.

Наши реквизиты:

Адрес: г. Санкт-Петербург,ул. Севастьянова д. 3, офис 103

Телефоны: (812) 329-03-23

Контактное лицо: Александра. E-mail: [email protected]

Огнезащита ТЕРМОБАРЬЕР 2🎯– консультация по применению

Атмосферостойкий огнезащитный состав ТЕРМОБАРЬЕР 2 применяется для защиты металлических конструкций от пожаров. Использование этого состава позволяет обеспечить предел огнестойкости металлоконструкций от 30 до 120 минут.

Достоинства состава ТЕРМОБАРЬЕР 2

ТЕРМОБАРЬЕР 2 может храниться при минусовой температуре;
Устойчив к нефтепродуктам и открытой пром. атмосфере;
Имеет большое количество сухого остатка;
Не дает усадки во время высыхания;
Подходит для использования в районах с высокой сейсмической активностью;
Может наноситься при высокой влажности (до 90%).

Принцип действия состава ТЕРМОБАРЬЕР 2

При воздействии экстремальных температур покрытие, сформировавшееся после нанесения состава, образует особый изолирующий слой, который оберегает защищаемые конструкции от огня.

Свойства ТЕРМОБАРЬЕР 2

Срок эксплуатации	10-20 лет
Расход на 1 мм покрытия	1,35 кг/м2
Срок хранения состава	Один год
Температура хранения	От -60 до +45°С
Цвет покрытия	Компонент А: от темно-серого до угольного Компонент Б: от прозрачного до темно-коричневого
Сухой остаток	Не <97%

Нанесение ТЕРМОБАРЬЕР 2

Нанесение состава производится при температуре не ниже 0 и не выше +35°С (от -10°С в спец. поставке). Изначально потребуется очистить поверхность от коррозии, пыли и грязи, также необходимо обезжирить и загрунтовать ее.

Компонент А нужно тщательно перемешать, соединить с компонентом Б и снова перемешать. Получившаяся смесь жизнеспособна минимум в течение 1-го часа при +20°С.

Покрытие наносится с помощью аппарата безвоздушного распыления.

Финальный контроль толщины и внешнего вида сухого покрытия осуществляется не ранее чем через одни сутки с момента окончания работ (при +20°С).

Более подробно узнать все характеристики материала, получить консультацию по подбору огнезащитного материала под ваши условия эксплуатации, а также по его применению в разных условиях вы можете у наших специалистов. Также мы изготавливаем проект огнезащиты.

Настоящая статья не является коммерческим предложением о продаже материала ТЕРМОБАРЬЕР 2, а имеет информационный характер.

Заказать этот товар вы можете у производителя, ООО «НПК «ОгнеХимЗащита».

Каталог огнезащиты ТЕРМОБАРЬЕР

Заказать звонок

Сегмент огнезащитных красок в последнее время демонстрирует устойчивую тенденцию к росту. Причин этому достаточно много. И совершенствование технологий строительства зданий, и возрастающие требования к мерам пожарной безопасности.

Связаться с нами

Что такое термобарьер?

expertykt
Загрузка

13.12.2016

5418

Вопросы и ответы Вроде бы как он должен защищать пруток от расплавления на участке до нагревателя. Но зачем-то его делают из теплопроводящего материала — стали, который отлично отбирает тепло от нагревателя и передает его прямиком туда, куда не надо. И поэтому там-где-не-надо приходится вешать радиатор, вентилятор, кожух, провода. Т.е. получается что конструкция термобарьера прямо противоречит его назначению.

Почему термобарьер не делают из термоизолятора?

Ответы на вопросы

Термобарьер P-100 приточно-вытяжная установка — Рекуператор воздуха «Thermobarrier» P-230

Наименование, ед.изм.	Термобарьер 230	Термобарьер 100, 130
Количество режимов работы, шт	4	4
	1-й режим –Только приток 2-й режим –Только вытяжка 3-й режим –Ппиточно-вытяжной (основной энергосберегающий режим) 4-й режим –Проветривание	1-й режим –Только приток 2-й режим –Только вытяжка 3-й режим –Ппиточно-вытяжной (основной энергосберегающий режим) 4-й режим –Проветривание
Количество уровней производительности (скоростей), шт (Пятый уровень рекомендуется включать лишь в режимах «на приток» или «на вытяжку»).	5	5
Воздухообмен в режиме энергосбережения, м³/час	60 — 180	15 — 75
	1-я ступень –60 м³/ч 2-я ступень – 100 м³/ч 3-я ступень – 140 м³/ч 4-я ступень – 180 м³/ч 5-я ступень – 200 м³/ч	1-я ступень –15 м³/ч 2-я ступень – 35 м³/ч 3-я ступень – 45 м³/ч 4-я ступень – 60 м³/ч 5-я ступень – 75 м³/ч
Производительность в режимах «только приток» или «только вытяжка», м³/час	120 — 460	30 — 150
КПД теплообменника (рекуператора), %	90 — 97	90-97
Диапазон рабочих температур, °С	— 40…+50
Максимальная скорость вентиляторов, обор./мин	2700	2700
	1-я ступень – 900 об/мин 2-я ступень – 1100 об/мин 3-я ступень – 1350 об/мин 4-я ступень – 1600 об/мин 5-я ступень – 2700 об/мин	1-я ступень – 900 об/мин 2-я ступень – 1100 об/мин 3-я ступень – 1350 об/мин 4-я ступень – 1600 об/мин 5-я ступень – 2700 об/мин
Максимальная скорость воздуха на выходе, м/с	4,1	4,1
	1-я ступень – 1,4 м/с 2-я ступень – 2 м/с 3-я ступень – 2,7 м/с 4-я ступень – 3,4 м/с 5-я ступень – 4,1 м/с	1-я ступень – 1,4 м/с 2-я ступень – 2 м/с 3-я ступень – 2,7 м/с 4-я ступень – 3,4 м/с 5-я ступень – 4,1 м/с
Рабочее напряжение, В/Гц	220/50	220/50
Энергопотребление, Вт	От 15 до 30	От 15 до 30
	1-я ступень –15 Вт 2-я ступень – 19 Вт 3-я ступень – 23 Вт 4-я ступень – 27 Вт 5-я ступень – 30 Вт	1-я ступень –15 Вт 2-я ступень – 19 Вт 3-я ступень – 23 Вт 4-я ступень – 27 Вт 5-я ступень – 30 Вт
Уровень шума, дБ	От 15 до 40
	1-я ступень –15 Дб 2-я ступень – 21 Дб 3-я ступень – 27 Дб 4-я ступень – 33 Дб 5-я ступень – 40 Дб	1-я ступень –15 Дб 2-я ступень – 21 Дб 3-я ступень – 27 Дб 4-я ступень – 33 Дб 5-я ступень – 40 Дб
Диаметр системы круглого сечения, мм	200	132
Минимальная длина рабочего модуля, мм	400	400
Размер внутреней решетки, мм	240х240	200х200
Толщина стены, мм	400-700	400-700
Вес нетто, кг	8,5	8,5
Вес брутто, кг	9	9
Размеры упаковки товара, мм	310х310х450	260х260х450
Вес нетто, кг	8.5	4.5
Вес брутто, кг	9.5	5.5
Пульт дистанционного управления	Да	Да
Страна производитель	Россия	Россия
Гарантийный срок	24 (мес)	24 (мес)

Что такое термобарьер и когда он нужен при использовании аэрозольной пены?

Независимо от того, ремонтируете ли вы свой существующий дом или строите новый дом, при исследовании изоляции из распыляемой пены вы, вероятно, многое узнаете о тепловом барьере.

Когда речь идет о тепловых барьерах и когда именно они нужны, возникает большая путаница. К счастью, мы поддержим вас и расскажем о тепловом барьере и Международном жилищном кодексе (IRC) понятным вам образом.

RetroFoam из Мичигана утеплила тысячи домов с момента нашего основания в 2002 году, поэтому мы понимаем, как работают нормы IRC и Мичиганского кодекса изоляции, когда речь идет о новых домах и проектах реконструкции.

Нам нравится вооружать домовладельцев всей информацией, необходимой им для принятия наилучшего решения по их проектам теплоизоляции. В рамках этих постоянных усилий мы собираемся объяснить, что такое тепловой барьер и можно ли оставлять пену для спрея незащищенной, когда дело касается вашего дома.

Что такое термобарьер?

Тепловой барьер — это материал, который наносится между изоляцией из аэрозольной пены и внутренним жилым пространством.

Тепловой барьер используется в основном как средство огнестойкости.IRC призывает к созданию этого барьера между занимаемым пространством и материалами, которые могут считаться легковоспламеняющимися или пожароопасными.

Строительные нормы и правила не совсем соответствуют достижениям в области теплоизоляции из распыляемой пены за последние годы. Многие изоляционные материалы из напыляемой пены премиум-класса относятся к классу огнестойкости 1, что означает, что они не действуют как катализатор при пожаре.

Материалы, которые можно использовать в качестве термобарьера из напыляемой пены, — это гипсокартон и фанера. Гипсокартон — еще один тепловой барьер, поскольку это гипсокартон со встроенным антипиреном.Также существует краска DC-315, которая распыляется непосредственно на пенопласт под определенным давлением.

Не в каждой части вашего дома должен быть тепловой барьер. Итак, что нужно освещать, а что можно раскрыть.

Можно ли оставить открытой пены от распылителя?

Быстрый ответ — да и нет, потому что аэрозольная пена может оставаться открытой в некоторых частях дома, а в других требуется тепловой барьер в соответствии с нормами.

Если область дома, обработанная пеной, напрямую связана с жилым пространством, то ее необходимо отделить термическим барьером.Это будут ваши внешние стены и потолок.

Исключениями из этого правила являются подвесные перекрытия, чердак и балки подвала. По словам консультанта по экологичному строительству, единственное время, когда ползун или чердак нуждается в тепловом барьере, — это когда пространство используется в качестве вспомогательного жилого помещения или хранилища.

Узнайте больше о Кодекс изоляции Мичигана

Теперь вы довольно хорошо разбираетесь в тепловых барьерах, но, возможно, у вас возникнут дополнительные вопросы о коде встречи.

Если вы живете в Мичигане и хотите убедиться, что ваш новый дом или проект реконструкции соответствует нормам, ознакомьтесь с нашей статьей о требованиях к изоляции на нашем веб-сайте.

Thermal Barrier — обзор

9.4 Тепловые и экологические барьерные покрытия

Термобарьерные и экологические барьерные покрытия (TBC и EBC соответственно) используются для защиты конструкционных материалов, когда они работают при высоких температурах, высоких тепловых потоках и термоокислительные среды [24,25]. Они представляют особый интерес для аэрокосмической (компоненты газотурбинных двигателей), энергетики (компоненты промышленных генераторов энергии и ядерных реакторов), автомобилестроения (компоненты выхлопных систем двигателей и турбокомпрессоров) и нефтегазовой (насосы, компрессоры) технологий и промышленности. .TBC и EBC не только защищают конструкционные материалы, но и облегчают работу при более высоких температурах, тем самым повышая эффективность двигателей. Обычно предполагается, что повышение КПД двигателя на 1% может быть достигнуто при повышении температуры горения на 50 ° C (повышение КПД двигателя на 1% снижает затраты на топливо примерно на 20 млн долларов в течение жизненного цикла комбинированного агрегата мощностью 400–500 МВт. цикл, газовая промышленная электростанция [26]).

Текущим отраслевым стандартом для TBC является первичный тетрагональный оксид циркония, стабилизированный оксидом иттрия (YSZ), но представляют интерес некоторые другие оксиды, такие как пирохлор A ₂ ³⁺ B ₂ ⁴⁺ O ₇ оксидов (особенно пирохлора цирконата редкоземельных элементов) и флюорита HfO ₂, CeO ₂ и ThO ₂ оксидов.Силикаты редкоземельных элементов (Re ₂ SiO ₅ и Re ₂ Si ₂ O ₇ Re = Y, Gd, Lu) и (Ba _0,75 Sr _0,25) Al ₂ Si ₂ O ₈ используются для EBC. Все эти оксиды могут быть легко допированы небольшим количеством ионов трехвалентного лантаноида для обеспечения люминесценции, подходящей для измерения температуры, как подробно обсуждается в главе 6 и в ссылках. [27,28]. Легирование покрытий не нарушает свойств их материалов, что имеет первостепенное значение для рабочих характеристик TBC и EBC.Для активации люминесценции в TBC и EBC используются в основном Eu ³⁺, Dy ³⁺ и Tb ³⁺, в меньшей степени с Sm ³⁺. Эти ионы имеют большую разницу энергий между возбужденным и основным состояниями, поэтому их люминесценция тушится только при высоких температурах, при которых время жизни возбужденного состояния резко уменьшается, как это видно на рис. 9.6 для случая время жизни Eu ³⁺ YSZ, легированного (Y _0,06 Eu _0.01 Zr _0,93 O _1,965) ⁵ D ₀ уровень [29]. Как для объемных материалов, так и для покрытий, полученных методом электронно-лучевого физического осаждения из паровой фазы (EB-PVD), значение срока службы не изменяется при температурах до 400 ° C, а быстро уменьшается (на 4 порядка) в диапазоне 400–1200 ° C. Диапазон C. Такая большая температурная зависимость срока службы предполагает, что показания времени затухания могут быть эффективно использованы для оценки температуры ТВП с хорошей чувствительностью измерения.Следует отметить, что традиционные методы термометрии не могут быть реализованы напрямую для измерения температуры TBC и EBC. Излучательная способность многих материалов при высоких температурах еще точно не известна, что создает проблемы при использовании пирометрии. Более того, пирометрия дает информацию о температуре поверхности TBC и EBC, в то время как реальный интерес представляет температура конструкционного материала под ним (сплава, SiC и т. Д.), Которая значительно ниже (> 200 ° C) из-за высокой -температурный градиент по покрытию.Принимая во внимание, что TBC защищают суперсплавы от температур, которые могут превышать их точки плавления, и что температура на границе суперсплав – TBC решающим образом влияет на продолжительность TBC, измерение температуры на границе раздела представляет первостепенный интерес [30]. Gentleman et al. [29] показали, что фактическая температура суперсплава на границе раздела может быть измерена, когда слой термографического люминофора (YSZ, легированный Eu толщиной 10 мкм) вводится между суперсплавом и YSZ – TBC, как показано на рис.9.6B.

Рисунок 9.6. (A) Температурная зависимость времени жизни возбужденного состояния Eu ^{3+ 5} D ₀ в массивном оксиде циркония, стабилизированном оксидом иттрия (YSZ), и материалах с покрытием. (B) Поперечное сечение термобарьерного покрытия YSZ со слоем YSZ, легированного Eu ³⁺, введенным между суперсплавом и его покрытием: ( слева, ) изображение, полученное в белом свете, ( справа, ) изображение, полученное в УФ-свете. радиация.

(перепечатано по материалам Gentleman MM, Eldridge JI, Zhu DM, Murphy KS, Clarke DR.Бесконтактное определение температуры границы раздела TBC / BC в температурном градиенте. Surf Coatings Technol 2006; 201 (7): 3937–41, авторское право (2006), с разрешения Elsevier).

Красное свечение слоя люминофора можно легко наблюдать по изображению поперечного сечения, полученному в ультрафиолетовом излучении в правой части рис. 9.6B. Слева показано изображение покрытия в белом свете. Недавно Nada et al. [31] протестировали аналогичный подход при измерении температуры суперсплава под YSZ – TBC с использованием скрытого слоя, легированного Eu ³⁺ Y ₂ O ₃.Кроме того, они проанализировали возможность использования методов как времени жизни, так и отношения интенсивностей для измерения температуры TBC после легирования YSZ Dy ³⁺. Также недавно Ян и др. Провели сравнение термометрических характеристик легированных Dy ³⁺ и Eu ³⁺ слоев YSZ, нанесенных между связующим покрытием и YSZ-TBC. [32]. Они показали, что легированные слои Dy ³⁺ дают более высокую интенсивность излучения при высоких температурах, чем легированные Eu ³⁺, таким образом, имеют более высокие пределы измерения и немного лучшие характеристики чувствительности.

Термически выращенный оксид на стыке связки и верхнего покрытия TBC является частой причиной отказа TBC. Этот рост оксида можно подавить путем введения промежуточного слоя, приготовленного из материала, который показывает низкий коэффициент диффузии кислорода. Материалом с таким свойством является иттрий-алюминиевый гранат (Y ₃ Al ₅ O ₁₂ —YAG), который также имеет низкую теплопроводность, лишь немного выше, чем YSZ [32]. YAG также является одним из наиболее важных материалов-хозяев для приготовления люминофоров из редкоземельных элементов, а YAG, легированный Dy ³⁺, использовался для измерения температуры люминесценции наивысшей из когда-либо существовавших температур 2000K [33].Steenbakker et al. [26] показали, что можно измерять температуру слоев YAG: Dy ³⁺ в структурах TBC в диапазоне 1080–1500 ° C.

Стоит упомянуть, что легирование оксидов TBC и EBC ионами лантаноидов обеспечивает люминесценцию, которую можно использовать для наблюдения дефектов и трещин в структурах покрытий, в дополнение к люминесцентной термометрии, как показано в недавнем литературном отчете [34].

Термобарьерное покрытие — обзор

4.1.1 Механизм увеличения срока службы

Во время термической работы TBC подвергается воздействию высокой температуры, наряду с процессами нагрева и охлаждения.Следовательно, продолжительность жизни является решающим фактором для оценки ОКТ. Термический цикл, который проводится с быстрым нагревом и охлаждением, обычно используется для определения срока службы ТВП.

Для того, чтобы изучить преимущества наноструктурированных TBC в течение срока службы, было проведено сравнительное исследование с традиционными TBC. На рис. 8.9 показаны поперечные сечения ТВП с обычным YSZ и многомасштабным микронано YSZ покрытием [31]. Можно различить, что обычное покрытие YSZ состоит из пятен столбчатых зерен, тогда как многомасштабное микронано-покрытие YSZ имеет бимодальную структуру.

Рисунок 8.9. Поперечные сечения ТБП после осаждения: (A, B) обычные покрытия и (C, D) многомасштабные микронано-покрытия [31].

На рис. 8.10 показано общее изображение обычных и многомасштабных микронано-ТВП во время термоциклического теста. На рис. 8.11 показаны полированные поперечные сечения обоих образцов после термоциклического испытания. Ясно видно, что разрушение часто происходит на краях образца, а затем распространяется на соседние области, несмотря на использование обычных или многомасштабных микронано-покрытий.В основном это связано с экстремальными условиями во время термоциклических испытаний. Кроме того, в обоих образцах видно, что трещины часто возникают вблизи границы раздела связующего покрытия и верхнего покрытия. Таким образом, с учетом проведенного ранее исследования, режимы разрушения как многомасштабных микронано-покрытий, так и обычных микропокрытий YSZ схожи.

Рисунок 8.10. Глобальные изображения ТВП во время термоциклического испытания: (A) обычные покрытия и (B) многомасштабные микронано-покрытия [31].

Рисунок 8.11. Полированные поперечные сечения ТБП после термоциклических испытаний: (A) обычные покрытия и (B) многомасштабные микронано-покрытия [31].

На рис. 8.12 показаны изменения веса во время термоциклического испытания для обычных и многомасштабных микронананообразцов. Обнаружено, что масса обоих образцов несколько увеличена из-за окисления поверхности металлической подложки. Впоследствии может наблюдаться резкая потеря веса, свидетельствующая о том, что произошло скалывание. Исходя из рис.8.12, многомасштабные микронано-покрытия по сравнению с обычными покрытиями демонстрируют лучшие характеристики теплового удара. На рис. 8.13 показаны сроки службы обычных и многомасштабных микронано-ТВП. В соответствии с изменениями веса, средний срок службы многомасштабных микронано-ТВП примерно в 1,5 раза выше, чем у обычных ТВП.

Рисунок 8.12. Изменения веса в зависимости от числа циклов термоциклирования для обычных и многомасштабных микронано-ТВП во время термоциклических испытаний [31].

Рисунок 8.13. Срок службы термоциклических тестов для обычных и многомасштабных микронано-ТВП [32].

Что касается разрушения TBC, основными причинами являются следующие: (1) утолщение оксида термического роста (TGO) между верхним слоем и связующим слоем; (2) фазовый переход в верхнем слое; и (3) термическое напряжение в верхнем покрытии. Что касается TGO, это часто приводит к отслаиванию всего покрытия вместе с распространением трещин между верхним покрытием и связующим слоем. На основании рис. 8.11 можно определить, что повреждение происходит внутри верхнего покрытия.

Что касается фазового перехода, переход от тетрагональной к моноклинной фазе может вызвать увеличение объема примерно на 3–5%. Это может повлиять на целостность покрытия, что приведет к окончательному разрушению. На рис. 8.14 показаны дифрактограммы рентгеновских лучей (XRD) как осажденных, так и поврежденных образцов как обычных, так и многомасштабных микронано-покрытий. В состоянии осаждения образцы состоят из тетрагональной фазы. После термоциклического испытания метастабильная тетрагональная фаза будет преобразована в тетрагональную фазу с низким стабилизатором (Y ₂ O ₃).Однако ясно, что моноклинная фаза не образуется. Фактически, во время испытания на тепловой удар температура составляет приблизительно 1100 ° C, что ниже температуры, необходимой для того, чтобы вызвать фазовый переход в YSZ.

Рисунок 8.14. Картины XRD образцов до и после термоциклического испытания: (A) обычное покрытие и (B) многомасштабное микронано-покрытие [31].

С учетом этих факторов основной причиной разрушения образца является термическое напряжение, вызванное несоответствием коэффициента теплового расширения (КТР) между верхним покрытием и подложкой.В TBC типичный КТР подложки (например, суперсплава на основе никеля Inconel 738), связующего покрытия (например, NiCoCrAlY) и верхнего покрытия (например, YSZ) составляет 16 × 10 ^-6 / K, 15 × 10 ⁻⁶ / K и 11 × 10 ⁻⁶ / K соответственно. Подложка и связующее покрытие имеют сравнительные КТР. Однако значительная разница в CTE между верхним покрытием и подложкой приведет к высокому напряжению при изменении температуры, как показано на рис. 8.15 [33]. Во время испытания на тепловой удар быстрые процессы нагрева и охлаждения могут привести к концентрации напряжений между верхним слоем и основанием.При непрерывном воздействии на образец во время термоциклического испытания эти напряжения приводят к зарождению и распространению трещин внутри верхнего покрытия. Впоследствии эти вновь образовавшиеся трещины соединяются друг с другом, распространяются внутри верхнего покрытия и, наконец, приводят к выходу из строя ТВП.

Рисунок 8.15. Схематическая иллюстрация стресса несоответствия CTE, возникающего в верхнем покрытии TBCs [33].

Что касается увеличенного срока службы многомасштабных микронано-ТВП, основная причина — повышенная устойчивость верхнего покрытия к деградации во время термического воздействия.На рис. 8.16 показан модуль упругости обычных и многомасштабных покрытий из микронано-YSZ после термоциклических испытаний. Как видно, модуль упругости многомасштабного микронано-покрытия значительно ниже, чем у обычного покрытия. По энергии всей системы следующее уравнение определит, будет ли трещина распространяться [7,11,34]:

Рис. 8.16. Модуль упругости обычных и многомасштабных покрытий из микронано-YSZ после термоциклических испытаний.

(8.1) Gi> Gic

(8.2) Gi = ∫0hExε22 (1 − υ) dh

где G _i — скорость выделения энергии деформации, G _ic — критическая скорость выделения энергии деформации, ч, — расстояние по вертикали от поверхности покрытия до места возникновения трещины, E — модуль упругости покрытия, ε — деформация, а ν — коэффициент Пуассона.

Увеличенный срок службы можно также объяснить с точки зрения термической нагрузки.Тепловое напряжение, возникающее в процессе охлаждения, может быть выражено как [35]:

(8.3) σTh = −E (t, T) (αTC − αBC) ΔT (1 − ν) [1 + 2 (E (t, T) EBC) (hTChBC)]

, где E — модуль упругости, α _TC и α _BC — КТР верхнего и связующего покрытия, соответственно, Δ T — изменение температуры, ν — коэффициент Пуассона и h _TC и h _BC — толщина верхнего и связующего покрытия соответственно.

На рис. 8.17 показаны термические напряжения, возникающие в процессе охлаждения, как функция времени. Можно видеть, что напряжение в многомасштабном покрытии из микронано-YSZ составляет примерно 245 МПа, тогда как в обычном YSZ оно составляет примерно 280 МПа. Термическое напряжение внутри многомасштабного микронано-покрытия YSZ составляет примерно 87% от обычных покрытий YSZ. Это также может быть причиной более длительного термоциклического срока службы многомасштабных микронано-ТВП.

Рисунок 8.17. Температурные напряжения, возникающие в процессе охлаждения, как функция времени [36].

На первый взгляд, более низкий модуль упругости многомасштабных микронано-ТВП приводит к более слабой движущей силе для отслаивания верхнего покрытия. Во время термического воздействия между нанозонами и ламеллярной зоной появляются крупные пустоты из-за разной степени уплотнения, как показано на рис. 7.24 в главе 7. Эта особая структурная эволюция является основной причиной повышенной стойкости к деградации, а также лучшая термостойкость [37–40].

Что такое тепловой барьер?

Термобарьеры и их применение

Термобарьеры. Требование к любому дому. Что это? Какую работу он выполняет? Это действительно необходимо? Все это некоторые из вопросов, которые могут возникнуть у вас в голове. Но продолжайте читать, чтобы найти ответ на свои вопросы. Для начала давайте посмотрим, что такое тепловой барьер, который также часто называют тепловым или противопожарным барьером. Тепловой барьер — это своего рода материал или тип покрытия, которое обычно используется и наносится поверх так называемой полиуретановой пены.Тепловой барьер предназначен для замедления повышения температуры пены во время опасности пожара, а также позволяет пене взаимодействовать и контактировать с огнем.

Согласно строительным нормам утвержденный термобарьер равен по огнестойкости гипсокартону 1/2 дюйма или гипсокартону. Эти типы термобарьеров предотвращают повышение температуры полиуретановой пены, лежащей под этой доской, чтобы не подняться выше 250 ° F после 15-минутного воздействия огня. Где же тогда использовать этот термобарьер? Где это необходимо или требуется? Строительные нормы и правила указывают, что тепловой барьер должен присутствовать на жилой стороне конструкции, такой как здание или дом, и этот барьер должен находиться между внутренней частью конструкции и пенополиуретаном.В большинстве случаев, когда в доме используется распыляемая полиуретановая пена, пену необходимо отделить от жилого помещения слоем гипсокартона толщиной ½ дюйма.

Пенополиуретан, наносимый распылением

Вы можете спросить, зачем это нужно? Пенополиуретан, наносимый распылением, как и большинство органических материалов, является горючим. Таким образом, если этот SPF будет подвергаться воздействию любого источника огня, такого как сварочная дуга, резаки, раскаленный металл среди многих других, он может воспламениться и стать опасным. Строительные нормы и правила требуют, чтобы эти термобарьеры снижали любые риски вспышек возгорания, а также продлевали время, в течение которого пена обычно достигает своей температуры самовоспламенения, если возгорание произойдет или возникнет из любого другого источника.Итак, как мы видим, наличие теплового барьера обязательно, чтобы иметь безопасный и комфортный дом и предотвратить вспышки пожара. Всегда ставьте безопасность на первое место.

Нужна ли изоляция из пенопласта термическим или воспламеняющим барьером?

Сказать, что изоляция из распыляемой пены стала популярной в зеленом строительстве за последнее десятилетие, все равно что сказать, что Пейтон Мэннинг — хороший защитник. Это преуменьшение. Хотя он, конечно, не используется в каждом проекте зеленого строительства, он стал одним из самых популярных способов строительства герметичного дома.Раньше строительные нормы и правила не учитывали, как лучше всего использовать этот материал, но сейчас все меняется. Однако изменения порождают путаницу, и требования к тепловым барьерам и барьерам воспламенения — это одна из областей, где их много.

Вам нужен термобарьер?

Да, конечно. Если вы кладете в здание утеплитель из аэрозольной пены, он нуждается в тепловом барьере. Вот что отличает его от занятых пространств. В случае пожара в здании тепловой барьер удерживает горючую аэрозольную пену от огня для повышения огнестойкости.Международный жилищный кодекс (IRC) и Международный строительный кодекс (IBC) включают требования к тепловым барьерам (а также барьерам воспламенения; см. Ниже).

Стандартный предписывающий материал, который может использоваться в качестве теплового барьера, — это гипсокартон 1/2 дюйма (он же гипсокартон или гипсокартон). Все остальное должно быть одобрено в качестве «эквивалентного теплового барьера» путем прохождения испытаний на передачу температуры и огнестойкость. Однако в некоторых случаях вам нужен только один тест. Согласно Альянсу по производству аэрозольной полиуретановой пены (SPFA): «При определенных условиях испытания на передачу температуры могут быть отменены, если они одобрены органами строительного кодекса на основе крупномасштабных испытаний на огнестойкость, отражающих фактическое использование.(См. Их документ в формате pdf, Тепловые и воспламенительные барьеры для индустрии SPF. )

Вам нужен барьер воспламенения?

Здесь все становится немного сложнее. Если в доме есть изоляция из аэрозольной пены на чердаке или в подвесном пространстве, строительные нормы и правила требуют использования материалов или узлов, которые обладают некоторой огнестойкостью, но не такой большой, как требуется для теплового барьера. Например, если у вас на чердаке есть утеплитель из аэрозольной пены, он, вероятно, уже отделен от жилого помещения тепловым барьером.Большинство потолков сделано из гипсокартона 1/2 дюйма. Но распыляемая пена все еще остается на чердаке и нуждается в возгорании.

В этом случае у вас есть выбор из нескольких предписывающих материалов, утвержденных кодексом в качестве барьеров воспламенения:

Изоляция из минерального волокна 1,5 ″
1/4 ″ дерево
ДСП 3/8 ″
ДВП 1/4 ″
гипсокартон 3/8 ″
0,016 ″ коррозионностойкая сталь

Опять же, другие материалы и сборки могут быть разрешены на основании испытаний, описанных Службой оценки Совета по международному кодексу в их критериях приемки 377.Типы изоляционных материалов из распыляемой пены, которые, как мне известно, подходят для распыления без барьера воспламенения:

Когда вам нужен барьер зажигания? Согласно IRC и IBC, на чердаке или в подвесном помещении необходим барьер воспламенения над распыляемой пеной, если в это пространство есть доступ, но оно не будет использоваться для хранения или вспомогательного жилого помещения. Барьер воспламенения не нужен, если в это пространство нельзя попасть, не врезавшись в него, если он не соединен с другими помещениями и если он не сообщается с другими помещениями.

Неустойчивое исполнение

По крайней мере, в моей части США (юго-восток) соблюдение этой части строительных норм и правил осуществляется неравномерно. Некоторые юрисдикции являются сторонниками этого, а некоторые даже не знают об этом. Лучшая политика, как всегда, — выяснить, что им нужно и что они примут. Тогда руководствуйтесь здравым смыслом.

Следует помнить, что не все, что претендует на роль теплового барьера или барьера воспламенения, на самом деле соответствует требованиям. Если его нет в списке одобренных вашим строительным отделом, попросите компанию, продающую его, предоставить данные испытаний и доказательства утверждения норм.Они могут понадобиться вам, чтобы удовлетворить вашего строительного инспектора.

Что делать, если местным жителям ничего не требуется? Что ж, это, безусловно, заманчиво снизить свои затраты и отказаться от воспламеняющих барьеров на чердаках и в подпольях. Но что, если этот дом горит, а страховая компания отказывается платить, потому что не было барьера воспламенения? Не нужно быть гением, чтобы знать, за кем придут домовладельцы.

Суть в том, что если вы используете изоляцию из аэрозольной пены, вам необходимо знать правила, касающиеся тепловых барьеров и барьеров воспламенения, и использовать их там, где это необходимо.Вам также необходимо знать свои материалы и то, что подходит в каждом конкретном случае.

Загрузите Тепловые барьеры и барьеры воспламенения для SPF Industry (pdf) от Альянса по производству аэрозольной полиуретановой пены. В этом документе более подробно объясняются термические и воспламеняющие барьеры, а также приводятся ссылки на коды и требования к испытаниям.

Статьи по теме

4 недостатка утеплителя из пенопласта

Вопрос №1, который следует задать перед нанесением аэрозольной пены на чердак

Подрядчики по производству пенопласта подвергают себя риску?

Термобарьерное покрытие | ThermaCote

Термобарьерное покрытие ThermaCote

ThermaCote® — это высокоэффективное термобарьерное покрытие с превосходной защитой от коррозии, которое можно использовать как внутри, так и снаружи помещений для коммерческих и жилых помещений.Он изготовлен по передовой керамической технологии, которая снижает передачу энергии. После высыхания ThermaCote® выглядит как латексная краска и имеет сверхнизкое содержание летучих органических соединений — 5,3 г / л. Его легко применить к любому новому или модернизированному строительному проекту, и он улучшает характеристики изоляции летучих мышей и воздуховодов HVAC, чтобы предотвратить выход горячего или холодного воздуха из здания.

Ключевые характеристики ThermaCote®

Качества, которые делают ThermaCote® превосходным продуктом, включают:

Дышащий пароизоляционный слой
Пониженная конденсация
Низкая усадка из-за большого объема твердых частиц (толщина 12 мил во влажном состоянии = толщина 10 мил в сухом состоянии. )
Высокий коэффициент отражения солнечного света
Высокий коэффициент излучения
Низкий уровень сухого падения (5–10 футов, в зависимости от температуры и влажности)
Легкий (5 фунтов / галлон, <2.27 кг на 3,78 литра)
Широкий диапазон применения (50–300 футов)
Уменьшает расширение и сжатие
Максимальная яркость белого цвета

Требования к распылителю

Для ThermaCote® требуется распылитель с производительностью 2 галлона в минуту (8 л / мин ). Мы рекомендуем удалить встроенные фильтры на машине и в пистолете-распылителе, если фильтры есть. Это предотвращает засорение машины, если не будет заменен фильтр грубой очистки (30 меш). Мы рекомендуем распылители и аксессуары Graco®, лицензированным дистрибьютором которых мы являемся.Свяжитесь с нами сегодня, и мы поможем вам выбрать лучшее оборудование Graco, соответствующее вашим потребностям.

Преимущества применения термозащитных красок или покрытий

Оболочка здания — это физический барьер и внутренняя среда, которая окружает конструкцию. Оболочка состоит из ряда систем и компонентов, которые защищают внутреннее пространство здания от окружающей среды. Некоторые из преимуществ использования термозащитного покрытия на оболочке конструкции включают:

Эффективное планирование оболочки вашего здания.
Значительная экономия энергии за счет повышения энергоэффективности существующего здания за счет дополнительной защиты изоляции, которая со временем ухудшилась. Это предотвращает выход горячего или холодного воздуха из здания, что снижает потребление энергии. Это приложение также снимает нагрузку с агрегата HVAC-R в здании и продлевает срок его службы.
Долговечность и защита. ThermaCote® герметизирует поверхности, защищая от коррозии, атмосферных воздействий и истирания.Любую пористую основу можно герметизировать, что продлевает срок ее службы и защищает ее от любых внешних сил.
Экологичность и экологичность. ThermaCote® безвреден для окружающей среды с ультранизким содержанием летучих органических соединений (ЛОС) в акриловой формуле на водной основе.

Наше керамическое напыляемое покрытие подлежит сертификации

Благодаря качеству и устойчивости ThermaCote®, мы накопили ряд сертификатов и аккредитаций от организаций, которые разделяют наши.Список включает:

Сертификат MAS Green ™
Сертификат UL
Член Совета по оценке Cool Roof Член Зеленой палаты Юга
ISO 9001: 2015 Зарегистрированная фирма

Свяжитесь с нами сегодня о погодном барьерном покрытии ThermaCote®!

Термобарьерное покрытие ThermaCote® идеально подходит для защиты ограждающих конструкций здания от суровых условий окружающей среды.Его можно использовать в новом строительстве или в проектах модернизации, он обеспечивает превосходную коррозионную стойкость, что делает его идеальным для применения внутри или вне помещений. Вы также сэкономите деньги на расходах на электроэнергию и уменьшите углеродный след своей компании.

Более 30 лет ThermaCote® разработала и произвела серию технологически продвинутых погодных барьеров и защитных покрытий для герметизации оболочки любой конструкции без загрязнения окружающей среды. Мы стремимся предоставлять энергоэффективные решения, отвечающие вашим требованиям, с минимальными затратами.Когда вы будете готовы использовать наше теплозащитное покрытие или защитное покрытие от атмосферных воздействий, свяжитесь с нами, чтобы получить расценки на ваш проект.

Обзор применения: термобарьерные покрытия

Термобарьерные покрытия, или ТБП, играют решающую роль в процессе изоляции широкого спектра компонентов в различных отраслях промышленности. Например, детали авиационных двигателей и газовых турбин, которые должны работать при повышенных температурах, требуют TBC. Термобарьерные покрытия также характеризуются своей отличительной низкой теплопроводностью, а также способностью выдерживать большой температурный градиент при воздействии теплового потока.

Преимущества термобарьерных покрытий

Термобарьерные покрытия предлагают широкий спектр преимуществ, поэтому они нужны многим клиентам из различных отраслей. Вот краткий список их преимуществ:

Увеличение мощности двигателя
Уменьшить расход топлива
Повышение экономии топлива
Повышение температуры выхлопных газов
Обеспечивает высокую термомеханическую стабильность
Улучшить теплопроводность
Снижение усталости и нагрузки на компоненты
Увеличение срока службы деталей
Защита металлических конструктивных элементов от экстремальных температур

Использование связующего слоя для улучшения адгезии TBC дает больше преимуществ.Например, покрытие станет более износостойким и жестким, а напряжение, которое может возникнуть в верхнем слое, значительно снизится. Кроме того, общий срок службы TBC улучшится за счет увеличения сопротивления тепловому удару.

Наиболее распространенные материалы, используемые в термобарьерных покрытиях

Оксид циркония, стабилизированный иттрием (YSZ), является одним из наиболее часто применяемых материалов для ТБП. Он демонстрирует отличную стойкость как к термической усталости, так и к ударам более 1000 ° C.Кроме того, YSZ обычно наносится путем плазменного напыления и напыления HVOF для таких применений, как предотвращение износа кончиков лезвий. Перед нанесением материала в ТБП на материал подложки (например, суперсплавы на основе никеля) также обычно наносят предварительное покрытие или алюминирование с помощью связующего покрытия MCrAlY. Это необходимо для компенсации остаточных напряжений, которые могут возникнуть в системе покрытия.

Способы получения термобарьерных покрытий

Термобарьерные покрытия обычно достигаются путем включения нескольких ключевых компонентов.Эти компоненты преобразованы в четыре отдельных слоя, и каждый слой добавляет защитные термические свойства, что позволяет покрытию образовывать уникальное термобарьерное покрытие. Ключевые компоненты:

Металлическая подложка
Связующее покрытие
Слой термически выращенного оксида керамики
Керамическое верхнее покрытие (последний слой покрытия)

ТБП часто наносятся с использованием распылительного оборудования (с автоматическим управлением) и в корпусе, специально разработанном для работы с парами.В зависимости от специализированного характера продукта и размера производственного цикла можно облегчить нанесение покрытия вручную. Независимо от того, является ли приложение ручным или автоматическим, необходимо провести подготовку к воздействию света, шума, тепла и электричества, пыли и дыма.

Где можно часто найти термобарьерные покрытия?

TBC часто встречаются в таких компонентах, как:

Направляющие лопатки сопла
Переходные каналы
Бидоны камеры сгорания
Лопатки турбины
Газовые турбины
Дизельные двигатели
Камеры сгорания
Головки цилиндров
Поршневые кольца

Компания A&A Coatings имеет более чем семидесятилетний опыт оказания помощи клиентам в создании своих покрытий, превосходящих их потребности и ожидания.