Kwalifikacja: CES.01 - Eksploatacja maszyn i urządzeń przemysłu ceramicznego
Zawód: Technik ceramik
Kategorie: Surowce ceramiczne Pomiary i kontrola jakości
Który sprzęt pomiarowy używa się do wyznaczenia wartości rozszerzenia liniowego materiałów ogniotrwałych?
Odpowiedzi
Informacja zwrotna
Dylatometr to naprawdę podstawowe narzędzie w laboratoriach materiałoznawczych, zwłaszcza gdy chodzi o pomiary rozszerzalności liniowej materiałów ogniotrwałych. Urządzenie to umożliwia bardzo precyzyjne śledzenie zmian długości próbki w trakcie nagrzewania, najczęściej w zakresie temperatur, w których materiały ogniotrwałe pracują na co dzień. Dzięki temu można określić nie tylko samą wartość rozszerzenia liniowego, ale też wykryć momenty, gdy zachodzą przemiany fazowe albo następuje spiekalność materiału – co jest istotne np. przy doborze wykładzin do pieców hutniczych czy cementowni. Moim zdaniem nie ma bardziej wiarygodnej metody w tym zakresie, zresztą większość norm branżowych (jak np. PN-EN 993-5) wyraźnie precyzuje użycie dylatometru jako standardowego sprzętu pomiarowego. Z własnego doświadczenia mogę powiedzieć, że interpretacja wykresów z dylatometru pozwala nie tylko na ocenę samego materiału, ale często również na szybkie wychwycenie ewentualnych wad produkcyjnych. To daje przewagę nie tylko w kontroli jakości, ale i w projektowaniu nowych składów ogniotrwałych. Warto pamiętać, że dokładność i powtarzalność pomiaru uzyskana za pomocą dylatometru jest nieporównywalna z jakimikolwiek innymi, prostszymi metodami. I tu tkwi cała siła tego sprzętu – po prostu nie da się go zastąpić czymś innym, jeśli zależy nam na profesjonalnych wynikach.
Wiele osób przy pierwszym zetknięciu z tematem pomiaru rozszerzenia liniowego materiałów ogniotrwałych wybiera narzędzia, które znają z lekcji chemii czy podstawowych zajęć laboratoryjnych, jak choćby pipeta miarowa czy przymiar milimetrowy. Z mojego doświadczenia wynika, że to dość powszechny błąd – łatwo pomylić narzędzia do ogólnych pomiarów z tymi wyspecjalizowanymi. Pipeta miarowa służy do precyzyjnego odmierzania objętości cieczy, więc jej zastosowanie w kontekście pomiaru zmian długości ciała stałego nie ma żadnego uzasadnienia technologicznego. Wielu uczniów myli też przymiar milimetrowy z narzędziem do pomiarów termicznych – owszem, jest on świetny do podstawowych pomiarów długości na zimno, ale nie pozwoli na uchwycenie mikroskopijnych zmian rozmiaru próbki w warunkach podwyższonej temperatury. Przy pomiarach rozszerzalności w skali kilkudziesięciu lub kilkuset mikrometrów, typowa linijka jest po prostu zbyt mało dokładna i nie daje szans na obserwację subtelnych zjawisk, które mają kluczowe znaczenie w materiałach ogniotrwałych. Naczynko wagowe z wagą analityczną przydaje się za to do wyznaczania zmian masy lub gęstości, a nie długości czy rozszerzalności. Typowym błędem myślowym jest tutaj założenie, że każde precyzyjne narzędzie laboratoryjne nadaje się do różnych zastosowań – w rzeczywistości branża materiałów ogniotrwałych kładzie nacisk na stosowanie sprzętu specjalistycznego. Standardy branżowe, jak PN-EN 993-5 czy ASTM C372, wyraźnie wskazują na dylatometr jako jedyną właściwą metodę. W praktyce tylko on pozwala przeprowadzić pomiary w pełnym zakresie temperatur pracy materiału i uzyskać powtarzalne, wiarygodne wyniki. Każde inne podejście prowadzi do dużych błędów, które mogą skutkować złym doborem materiału i awarią wyłożenia ogniotrwałego.