راهنمای تهیه خمیر درزگیر نسوز با سیلیکات پتاسیم

تهیه خمیر درزگیر نسوز با سیلیکات پتاسیم

در صنایع حرارتی، ساخت‌وساز، و حتی کارگاه‌های هنری، یکی از مهم‌ترین دغدغه‌ها، ایجاد درزگیری مقاوم در برابر حرارت است. خمیرهای درزگیر نسوز نقش مهمی در ایزولاسیون، افزایش ایمنی، و بهبود عملکرد سیستم‌های گرمایشی و کوره‌ها ایفا می‌کنند. در این میان، تهیه خمیر درزگیر نسوز با سیلیکات پتاسیم به دلیل خواص بی‌نظیر این ماده شیمیایی، جایگاه ویژه‌ای در بین مهندسان و تولیدکنندگان یافته است.

در این مقاله به‌صورت گام‌به‌گام به بررسی روش‌های تهیه این خمیر، ترکیبات مورد نیاز، مزایا، کاربردها و نکات کلیدی می‌پردازیم. با ما همراه باشید تا همه‌چیز درباره‌ی تهیه خمیر درزگیر نسوز با سیلیکات پتاسیم را بدانید.

---

اهمیت انتخاب سیلیکات پتاسیم در ساخت خمیر درزگیر نسوز

مهم‌ترین چالش در طراحی خمیر نسوز، کنترل هم‌زمان سه عامل است:

1. چسبندگی در حرارت بالا

2. پایداری شیمیایی در برابر سرباره‌ها و گازهای خورنده

3. حداقل انقباض خشک و حرارتی پس از پخت

سیلیکات پتاسیم نسبت به سیلیکات سدیم، مدول پایین‌تر (SiO₂/K₂O ≈ 2.1–2.4) و ضریب انبساط نزدیک‌تر به دیرگدازهای آلومینا ـ سیلیکا دارد؛ همین موضوع باعث می‌شود «تهیه خمیر درزگیر نسوز با سیلیکات پتاسیم» در صنعت فولاد، پتروشیمی و شیشه محبوبیت ویژه‌ای پیدا کند.

---

مبانی شیمی سیلیکات پتاسیم

سیلیکات پتاسیم مایع، محلولی ویسکوز از زنجیره‌های SiO₄ است که یون‌های K⁺ در میان آن شناورند. هنگام مخلوط شدن با پرکننده‌های دیرگداز، این زنجیره‌ها در اثر تبخیر آب و افزایش pH به ژل K-C-S-H تبدیل می‌شوند؛ ژلی که:

• ریزخلل‌ها را پر کرده و شبکه‌ای نیمه‌کریستالی تشکیل می‌دهد،

• با جذب تنش‌های کششی، انقباض را کاهش می‌دهد،

• و پیوندهای Si–O–Si پایدار در برابر شوک حرارتی می‌سازد.

این دقیقاً همان چیزی است که در فرایند تهیه خمیر درزگیر نسوز با سیلیکات پتاسیم به آن نیاز داریم.

---

تأثیر سیلیکات پتاسیم بر خواص خمیر درزگیر نسوز

---

مواد اولیه برای تهیه خمیر درزگیر نسوز با سیلیکات پتاسیم

1. سیلیکات پتاسیم مایع 2.2 (۳۰–۴۰ ٪ وزنی محلول)

2. پودر آلومینا تبولار یا آلومینا فیوزی 0–1 mm

3. سیلیس میکروسیلیس (fume silica) برای افزایش ریزدانه

4. آلومینات کلسیم سیمان (CAC) جهت گیرش اولیه

5. الیاف سرامیکی کوتاه (3 mm) برای کنترل خزش

6. فوق‌روان‌کننده پلی‌کربوکسیلات (در صورت نیاز)

7. آب آشامیدنی تمیز با دمای °20–25C

نکته: اگر هدف شما کاهش بیشتر انقباض و ارتقای رسانش حرارت است، می‌توانید ۵ ٪ کاربید سیلیسیوم سبز (SiC) به مخلوط اضافه کنید.

---

تجهیزات و شرایط کاری پیشنهادی

• همزن پروانه‌ای سرعت متغیر (rpm 600–800)

• ترازوی دیجیتال با دقت ±1 g

• ظرف پلاستیکی یا استیل ۲۰ لیتری

• دماسنج نفوذی برای پایش دمای مخلوط

• مالهٔ نسوزفولادی و کاردک لاستیکی

• قلم‌مو یا اسپری آب برای عمل‌آوری مرطوب اولیه

دمای محیط ایدئال: °18–30C / رطوبت نسبی: 50–70 ٪

---

فرمولاسیون پیشنهادی و نسبت‌های اختلاط

این ترکیب در تست ASTM-C1608، انقباض خشک ۲۸ روزه را به کمتر از ‎0.18 ٪ می‌رساند؛ یعنی استاندارد کلاس A برای درزگیر نسوز کوره‌های فلزی.

---

مراحل گام به گام تهیه خمیر درزگیر نسوز با سیلیکات پتاسیم

مرحله ۱: آماده‌سازی سطح

• گرد و غبار و ذرات سست را با هوای فشرده بزدایید.

• سطح را با اسپری آب اشباع اما بدون جمع‌آب کنید.

مرحله ۲: پیش‌اختلاط خشک

تمام پودرها را ۲ دقیقه در همزن کم‌سرعت بچرخانید تا یکنواخت شود.

مرحله ۳: افزودن سیلیکات پتاسیم

سیلیکات پتاسیم مایع را به آهستگی اضافه کنید. چنانچه ویسکوزیته بالا است، می‌توانید آن را ۵ ٪ با آب ولرم رقیق کنید.

مرحله ۴: کنترل رئولوژی

پس از ۳ دقیقه اختلاط، تست مخروط Abrams انجام دهید. اگر افت مخروط کمتر از ۲۰۰ mm بود، چند قطره فوق‌روان‌کننده بیفزایید.

مرحله ۵: تست ضخامت فیلم

یک لایهٔ ۳ mm روی صفحه نسوز بکشید؛ ۵ دقیقه صبر کنید. باید بدون شره و ترک ریز بماند—شاخص صحت «تهیه خمیر درزگیر نسوز با سیلیکات پتاسیم».

مرحله ۶: اعمال خمیر

خمیر را با ماله به ضخامت حداکثر ۵ mm درز یا ترک بمالید. برای ضخامت‌های بیشتر، چند لایهٔ نازک با فاصلهٔ ۳۰ دقیقه اجرا کنید.

مرحله ۷: عمل‌آوری و خشک‌سازی

• ۲۴ ساعت اول: مه‌پاشی ملایم هر ۶ ساعت.

• ۲۴–۴۸ ساعت بعد: نگه‌داشت در دمای °25C با رطوبت نسبی ۶۰ ٪.

• سپس افزایش دما تا °120C به‌صورت تدریجی (۲۰ درجه بر ساعت) تا رطوبت آزاد تخلیه شود.

---

کنترل کیفیت و آزمون‌های کلیدی

1. Shrinkage Bar Test (ASTM C356): انقباض خطی ≤ 0.2 ٪.

2. Modulus of Rupture (MOR): حداقل ۷ MPa در °1000C.

3. Bond Strength Pull-Off: بیش از ۱ MPa روی فولاد زنگ‌نزن 304.

4. Thermal Shock Cycling: بدون ترک پس از ۳۰ سیکل °25↔°800C.

---

نکات ایمنی و زیست‌محیطی

• دستکش نیتریل، عینک ایمنی و ماسک FFP2 بپوشید.

• از تماس طولانی‌مدت محلول سیلیکات با پوست اجتناب کنید؛ pH≈12 است.

• دوغاب باقیمانده را در ظرف دربسته بگذارید تا به ژل سخت تبدیل شود، سپس به‌عنوان پسماند معدنی دفع کنید.

---

راهنمای رفع عیوب متداول

---

مزایا و محدودیت‌های استفاده از سیلیکات پتاسیم

مزایا:

• انقباض خشک بسیار کم

• مقاومت اسیدی بالاتر از سیلیکات سدیم

• چسبندگی مناسب به دیرگدازها و فلزات

• فاقد سدیم؛ کاهش خطر شوره

محدودیت‌ها:

• قیمت بالاتر نسبت به سیلیکات سدیم

• حساس به دی‌کربناسیون در هوای خشک و گرم

• نیازمند کنترل دقیق رطوبت عمل‌آوری

---

کاربردهای صنعتی و تجربیات میدانی

• آب‌بندی درز آجرهای سیلیسی کوره شیشه

• درزگیری اتصالات پنل نسوز کوره دوار سیمان

• تعمیر فوری نشت فلنج‌های دودکش در پالایشگاه‌ها

• پوشش درونی محفظهٔ احتراق بویلرهای زیست‌توده

در پروژهٔ «گرمخانهٔ آهک ایلام»، استفاده از این روش، زمان توقف خط تولید را از ۷۲ ساعت به ۴۸ ساعت کاهش داد و راندمان انرژی ۳ ٪ بهبود یافت.

---

سیلیکات پتاسیم مخصوص خمیر درزگیر نسوز

به دنبال یک سیلیکات پتاسیم با خلوص بالا و ویسکوزیته کنترل‌شده هستید؟ محلول سیلیکات پتاسیم 2.2 ویژهٔ خمیر نسوز از برند سیلیکات‌گستر دقیقاً برای همین هدف طراحی شده است. این محصول با آنالیز شیمیایی معتبر و بسته‌بندی صنعتی ۳۰ کیلویی عرضه می‌شود.
👉 همین حالا جزئیات فنی و قیمت را ببینید و اولین سفارش خود را ثبت کنید؛ تیم فنی ما آمادهٔ پاسخ به پرسش‌های شماست.

---

جمع‌بندی

در این راهنمای کامل آموختیم که چگونه تهیه خمیر درزگیر نسوز با سیلیکات پتاسیم می‌تواند دوام، چسبندگی و ایمنی سازه‌های حرارت‌بالا را به‌طور چشمگیری افزایش دهد. با انتخاب مواد مناسب، رعایت نسبت‌های اختلاط، عمل‌آوری کنترل‌شده و البته استفاده از سیلیکات پتاسیم باکیفیت، پروژه‌ای مطمئن و اقتصادی خواهید داشت. حالا وقت آن است که دانش را به عمل تبدیل کنید و سطح کیفی درزگیرهای نسوز خود را ارتقا دهید.

---

سؤالات متداول

۱. چرا سیلیکات پتاسیم نسبت به سیلیکات سدیم برای خمیر درزگیر نسوز برتری دارد؟
پتاسیم از نظر یونیک اندازه کوچکتر و تحرک کمتر دارد؛ بنابراین شوره و انقباض را کاهش می‌دهد و مقاومت شیمیایی را بالا می‌برد.

۲. آیا می‌توان به‌جای الیاف سرامیکی از الیاف شیشه استفاده کرد؟
خیر؛ الیاف شیشه در دمای بالای ۷۰۰ درجه تخریب می‌شوند، در حالی که الیاف سرامیکی تا ۱۲۶۰ درجه پایدارند.

۳. حداقل ضخامت لایه خمیر درزگیر چقدر است؟
برای درز hairline، لایهٔ ۲ mm کفایت می‌کند؛ برای درزهای بزرگ‌تر، هر لایه حداکثر ۵ mm باشد.

۴. بهترین دمای نگهداری سیلیکات پتاسیم مایع در انبار چیست؟
بین ۱۰ تا ۳۰ درجه؛ انجماد یا گرمای بیش از حد، ویسکوزیته را تغییر می‌دهد.

۵. پس از باز کردن درام سیلیکات، تا چه مدت می‌توان از محتوای آن استفاده کرد؟
اگر درب ظرف به‌خوبی بسته و آلودگی وارد نشود، تا ۶ ماه بدون افت کیفیت قابل مصرف است.