ildfaste materialer

Keramiske materialer anvendes mest i form av stein til utmuring av ildsteder og industriovner, men det finnes også støpemasser, mørtel og plastiske masser som tørkes og herdes ved sintring på stedet.

Det finnes et stort utvalg av ildfaste materialer som imøtekommer krav som kjemisk motstandsdyktighet, tilstrekkelig høy mykningstemperatur, mekanisk styrke, varmeledningsevne, varmeutvidelseskoeffisient og elektrisk isolasjons- eller ledningsevne.

Porøse ildfaste materialer er varmeisolerende og lages oftest ved tilsetting av sagflis, som brenner bort under produksjonen og etterlater hulrom.

Tre, tekstiler m.m. kan gjøres tilnærmet ildfaste ved impregnering med egnede salter som fosfater, borater eller ammoniumforbindelser.

En rekke bromerte organiske flammehemmere anvendes særlig i elektriske og elektroniske produkter som kretskort. Bruken av noen av disse har i den senere tid vært sterkt omdiskutert, da de brytes langsomt ned i naturen og kan potensielt ha helse- og miljøskadelige effekter. Det finnes også brannhemmende malinger som smøres utenpå trevirke.

Virkemåten for brannhemmende impregnering og maling er først og fremst at de skummer opp og danner et belegg som hindrer oksygen i å nå frem og reagere med materialene. De kan i tillegg ha varmeisolerende virkning og utløse varmeforbrukende reaksjoner og avspalting av gasser, særlig ammoniakk, NH₃, som kveler ilden. Impregnerte materialer hemmer utviklingen av en brann, men beskyttelsen er av begrenset verdi dersom ilden først har fått godt tak.

Til brannisolasjon brukes materialer som kan tåle høy temperatur fra én side en begrenset tid før varmen slår igjennom. Etter en slik påkjenning er materialet ødelagt. Brannskott, brannsikre pengeskap o.l. er laget bl.a. av slike materialer.

Effekten oppnås dels ved at materialet har lav varmeledningsevne, men først og fremst ved at det inneholder kjemisk bundet vann som, så lenge det er noe igjen, holder temperaturen nede på ca. 100 °C.

Et klassisk brannisolasjonsmateriale er gips, CaSO₄ · 2H₂O, som inneholder 21 % lett bundet vann. En gipsplate på ca. 4 cm kan tåle 1000 °C på den ene siden i ca. 30 min før temperaturen på den andre siden når vesentlig over 100 °C.

Som engangsbeskyttelse mot store varmepåkjenninger, særlig for romfartøyer som utsettes for intens friksjonsvarme i atmosfæren, brukes belegg av organiske stoffer med en nokså komplisert virkemåte. Materialet fordampes langsomt og spaltes fra overflaten og innover. I prosessen etterlates en porøs skorpe av karbon, som kjøles av gassen som dannes ved spaltingen av materialet innenfor. Karbonet er svart og stråler effektivt ut varme. Gassene som dannes, legger seg som en varmeisolerende film på overflaten og begrenser varmeoverføringen og beskytter delvis mot oksidasjon. Varmeskjold i romfartøyer består gjerne av en blanding av nylonfibrer og fenolharpiks.

¹Ved høy kvalitet