חֲדָשׁוֹת

זוהי שאלה מצוינת שנוגעת בליבת האופן שבו עיצוב מבנה חומרי משפיע על הביצועים.

במילים פשוטות,בד סיבי זכוכית מורחביםאינו משתמש בסיבי זכוכית בעלי עמידות גבוהה יותר בחום. במקום זאת, המבנה הייחודי "המורחב" שלו משפר משמעותית את תכונות הבידוד התרמי הכוללות שלו כ"בד". זה מאפשר לו להגן על עצמים במורד הזרם בסביבות בעלות טמפרטורה גבוהה יותר, תוך הגנה על הסיבים שלו מפני נזק קל.

אפשר להבין זאת כך: לשניהם אותו "חומר" של סיבי זכוכית עם עמידות זהה לטמפרטורה, אך ה"מבנה" מאפשר לבד המורחב לתפקד טוב בהרבה ביישומים בטמפרטורה גבוהה.

להלן, נסביר בפירוט מדוע "ביצועי עמידות הטמפרטורה" שלו עדיפים בזכות מספר נקודות עיקריות:

1. סיבה מרכזית: מבנה מהפכני - "שכבות אוויר רכות"

זהו הגורם הבסיסי והמכריע ביותר.

• בד פיברגלס סטנדרטי ארוג בחוזקה מחוטי שְׁתִי וְעֶבֶר, ויוצר מבנה צפוף עם תכולת אוויר פנימית מינימלית. חום יכול לעבור בקלות יחסית דרך הסיבים עצמם (הולכה תרמית מוצקה) והפערים בין הסיבים (הסעה תרמית).
• בד פיברגלס מורחבעובר טיפול "התפשטות" מיוחד לאחר האריגה. חוטי השתי שלו הם סטנדרטיים, בעוד חוטי הערב הם חוטים מורחבים (חוט רופף במיוחד). זה יוצר אינספור כיסי אוויר זעירים ורציפים בתוך הבד.

אוויר הוא מבודד מצוין. כיסי אוויר נייחים אלה יעילים:

• מניעת הולכה תרמית: צמצום משמעותי של מגע ומסלולי העברת חום בין חומרים מוצקים.
• דיכוי הסעה תרמית: תאי המיקרו-אוויר חוסמים תנועת אוויר, ומחסמים העברת חום הסעה.

2. ביצועי הגנה תרמית משופרים (TPP) - הגנה על עצמים במורד הזרם

הודות לשכבת בידוד אוויר יעילה זו, כאשר מקורות חום בטמפרטורה גבוהה (כגון להבות או מתכת מותכת) פוגעים בצד אחד של הבד המורחב, חום אינו יכול לחדור במהירות לצד השני.

• משמעות הדבר היא שבגדים עמידים בפני אש העשויים ממנו יכולים למנוע העברת חום לעורו של כבאי למשך תקופות ארוכות יותר.
• שמיכות ריתוך העשויות ממנו מונעות בצורה יעילה יותר מניצוצות וסיגים מותכים להצית חומרים דליקים למטה.

"עמידותו בטמפרטורה" משתקפת בצורה מדויקת יותר ביכולת "הבידוד התרמי" שלו. בדיקת עמידותו בטמפרטורה מתמקדת לא בזמן ההמסה שלו, אלא בגובה הטמפרטורה החיצונית שהוא יכול לעמוד בו תוך שמירה על טמפרטורה בטוחה בצד השני שלו.

3. עמידות משופרת בפני הלם תרמי - הגנה על הסיבים שלה

• כאשר בדים צפופים רגילים נתקלים בזעזועים בטמפרטורה גבוהה, חום מוליך במהירות דרך כל הסיב, וגורם לחימום אחיד ולהגעה מהירה לנקודת הריכוך.
• מבנה הבד המורחב מונע מעבר חום מיידי לכל הסיבים. בעוד שסיבים על פני השטח עשויים להגיע לטמפרטורות גבוהות, סיבים עמוקים יותר נשארים קרירים משמעותית. חימום לא אחיד זה מעכב את הטמפרטורה הקריטית הכוללת של החומר, ומשפר את עמידותו בפני הלם תרמי. זה דומה לנפנוף מהיר של יד מעל להבת נר מבלי להישרף, אך אחיזה בפתיל גורמת לפציעה מיידית.

4. אזור החזרת חום מוגבר

המשטח הלא אחיד והרך של בד מתוח מציע שטח פנים גדול יותר מאשר בד חלק קונבנציונלי. עבור חום המועבר בעיקר באמצעות קרינה (למשל, קרינת תנור), שטח פנים גדול יותר זה פירושו שיותר חום מוחזר בחזרה ולא נספג, מה שמשפר עוד יותר את יעילות הבידוד.

אנלוגיה להבנה:

דמיינו שני סוגי קירות:

1. קיר לבנים מוצק (בדומה לבד פיברגלס סטנדרטי): צפוף וחזק, אך עם בידוד ממוצע.

2. קיר חלל או קיר ממולא בבידוד קצף (בדומה לבד פיברגלס מורחב): עמידות החום הטבועה של חומר הקיר נותרת ללא שינוי, אך החלל או הקצף (אוויר) משפרים משמעותית את ביצועי הבידוד של הקיר כולו.

תַקצִיר:

לכן, המסקנה היא: "העמידות לטמפרטורות גבוהות" של בד פיברגלס מורחב נובעת בעיקר מתכונות הבידוד התרמי יוצאות הדופן שלו הודות למבנה הרך שלו, ולא מכל שינוי כימי בסיבים עצמם. הוא משיג יישום בסביבות בעלות טמפרטורות גבוהות יותר על ידי "בידוד" חום, ובכך מגן הן על עצמו והן על האובייקטים המוגנים.