Die von der American Society for Testing and Materials (ASTM) entwickelte Norm ASTM C201 zur Bestimmung der Wärmeleitfähigkeit von Feuerfestmaterialien beschreibt ein Prüfverfahren zur Ermittlung der relativen Wärmeleitfähigkeit von Feuerfestmaterialien unter standardisierten Prüfbedingungen. Dieses Prüfverfahren ist für Feuerfestmaterialien mit einem Wärmeleitfähigkeitsfaktor von maximal 28,8 W/m·K und einer Dicke von 25 mm ausgelegt.
Weitere detaillierte ASTM-Testmethoden, die in Verbindung mit dieser Testmethode zum Testen bestimmter Arten feuerfester Materialien verwendet werden können, sind:
Die Wärmeleitfähigkeit von Feuerfestmaterialien ist eine wichtige Eigenschaft für die Auswahl der Wärmeleitfähigkeitseigenschaften. Anwender wählen Feuerfestmaterialien aus, die die angegebenen Wärmeverlust- und Kaltflächentemperaturbedingungen erfüllen, ohne die Temperaturgrenze des Feuerfestmaterials zu überschreiten. Diese Prüfmethode ermöglicht die Prüfung der Wärmeleitfähigkeit von Feuerfestmaterialien mit einem Kalorimeter.
Dieses Prüfverfahren erfordert einen hohen Temperaturgradienten und stationäre Bedingungen. Die Ergebnisse basieren auf einer Durchschnittstemperatur. Die mit diesem Prüfverfahren gewonnenen Daten eignen sich für die Spezifikationsübernahme und die Auslegung mehrschichtiger Feuerfestkonstruktionen. Die Verwendung dieser Daten erfordert die Berücksichtigung der tatsächlichen Anwendungsumgebung und -bedingungen.
Die Prüfprobe sollte aus drei 228 mm großen Ziegeln und sechs 228 mm x 64 mm x 57 mm großen Specksteinen bestehen, die repräsentativ für das zu prüfende Material sind. Weitere Anweisungen zur Probenvorbereitung und Platzierung des Schutzsteins finden Sie in den Prüfmethoden für bestimmte Materialien. Diese Ziegel sollten nach einheitlicher Struktur und Rohdichte ausgewählt werden und dürfen keine abgebrochenen Ecken oder Kanten aufweisen. Ein Ziegel dient als Prüfprobe, zwei weitere Ziegel dienen als Schutzsteine, einer auf jeder Seite der Probe.
Sechs Specksteinsteine werden entlang der Kanten der Prüfprobe und des Schutzsteins platziert, um seitliche Wärmeabflüsse zu verhindern. Prüfprobe und Schutzstein bedecken eine Fläche von ca. 456 mm x 342 mm. Insgesamt können neun 228 mm große Ziegel zur Prüfung eingereicht werden, von denen sechs zu Specksteinsteinen zugeschnitten werden.
Bei der Herstellung des Prüfkörpers sind die Oberflächen dreier Flachziegel (228 mm x 114 mm) und die Oberflächen des Seifenziegels (228 mm x 57 mm) bündig und parallel zu schleifen, wobei die Dicke maximal 60,3 mm betragen darf. Die Dicke darf 76 mm nicht überschreiten und 51 mm nicht unterschreiten. Die Kontaktkanten sind bündig und rechtwinklig zur Oberfläche des Ziegels und zur Oberfläche des Seifenziegels zu schleifen.
Die Probe wird 12 Stunden lang bei einer Temperatur von 105 °C bis 110 °C getrocknet. Nach Ablauf dieser Zeit wird die Rohdichte in Pfund pro Kubikfuß (oder Kilogramm pro Kubikmeter) gemäß ASTM C134 bestimmt. Die Dickenmessung erfolgt jedoch nach diesen Methoden.
Bei der Durchführung von Tests werden Verfahren zum Testen bestimmter Arten feuerfester Materialien verwendet, die in den folgenden Testmethoden beschrieben sind: ASTM C182, ASTM C202, ASTM C417 und ASTM C767.
Während des Tests werden folgende Daten aufgezeichnet:
Die Berechnung erfolgt nach der in der Norm angegebenen Formel.
Der zu erstellende Bericht sollte folgende Informationen enthalten:
Auf Anfrage sollten aufgezeichnete Daten in den Bericht aufgenommen werden.
Kurz gesagt: ASTM C201 bietet eine präzise Methode zur Bestimmung der Wärmeleitfähigkeit von Feuerfestmaterialien unter kontrollierten Bedingungen. Diese Eigenschaft ist entscheidend für Anwendungen in Hochtemperaturumgebungen wie Öfen, Brennöfen, Verbrennungsanlagen und Reaktoren. Der Hauptzweck dieser Norm ist die Messung der Wärmeleitfähigkeit von dichten und isolierenden Feuerfestmaterialien. Die Wärmeleitfähigkeit ist ein wichtiger Parameter zur Bestimmung der Wärmeübertragungsleistung eines Feuerfestmaterials. Eine geringere Wärmeleitfähigkeit weist auf eine bessere Isolierung hin, was zu einer höheren Energieeffizienz und geringeren Wärmeverlusten beiträgt.
Die Norm ASTM C201 gilt für:
Die Tests werden normalerweise bei erhöhten Temperaturen (von Raumtemperatur bis etwa 1650 Grad Celsius) durchgeführt, um reale Anwendungsbedingungen zu simulieren.
Die Testmethode ASTM C201 umfasst im Allgemeinen die folgenden Schritte:
Dieser Standard ist aus folgenden Gründen wichtig:
Die Einschränkungen dieser Methode sind:
Unsere Organisation, die seit Jahren Unternehmen aller Branchen durch ein breites Spektrum an Prüf-, Mess-, Analyse- und Bewertungsaktivitäten unterstützt, verfügt über ein starkes Team von Mitarbeitern, die die globalen Entwicklungen in Wissenschaft und Technologie aufmerksam verfolgen und sich ständig weiterentwickeln. In diesem Zusammenhang bieten wir auch Prüfdienstleistungen gemäß der Norm „ASTM C201 Standard Test Method for Thermal Conductivity of Refractories“ an.
Um einen Termin zu vereinbaren, genauere Informationen zu erhalten oder eine Bewertung anzufordern, können Sie uns bitten, unser Formular auszufüllen und Sie zu erreichen.
