CN112406216A - 一种用于智能精密模具的新型隔热垫板 - Google Patents

一种用于智能精密模具的新型隔热垫板 Download PDF

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Abstract

本发明公开的是一种用于智能精密模具的新型隔热垫板，包括由上至下依次复合的第一加固层、第一云母复合层、二氧化硅层、第二云母复合层及第二加固层，所述第一加固层的顶面和第二加固层的底面均涂覆有隔热胶水涂料。所述第一加固层和第二加固层起到加固的作用，所述第一云母复合层和第二云母复合层起到绝缘的作用，所述二氧化硅层起到阻挡温度由高温向低温传导变慢，从而起到隔热效果和提供高强度。本隔热垫板的使用寿命显著增强，由传统的使用20次上升到使用400次。

Description

一种用于智能精密模具的新型隔热垫板
技术领域
本发明涉及一种隔热垫板，具体的说是指一种用于智能精密模具的新型隔热垫板。
背景技术
隔热材料在航天航空、能源、化工和冶金众多工业领域中至关重要，传统的隔热材料如泡沫材料、纤维材料等具有优异的隔热性能，但是其缺乏高温强度。目前，在高温使用较多的隔热材料为二氧化硅复合材料和云母片复合材料，但是二氧化硅复合材料在高温状态下随着使用次数的增加易裂成碎片，云母片复合材料随着在高温状态下胶水的挥发会变成鳞片状。总之，目前使用的二氧化硅隔热材料和云母片隔热材料普遍存在使用寿命较低的问题，其使用寿命约为重复使用二十次左右。为了众多工业领域在高温环境中能提高隔热材料的使用寿命，降低隔热材料的损耗，本申请人经过潜心研究，遂有本案的产生。
发明内容
本发明提供的是一种用于智能精密模具的新型隔热垫板，其主要目的在于克服现有在高温使用的隔热材料的使用寿命较低的问题。
为了解决上述的技术问题，本发明采用如下的技术方案：
一种用于智能精密模具的新型隔热垫板，包括由上至下依次复合的第一加固层、第一云母复合层、二氧化硅层、第二云母复合层及第二加固层，所述第一加固层的顶面和第二加固层的底面均涂覆有隔热胶水涂料。
进一步的，所述第一加固层为改性耐热钢层，该改性耐热钢层包括以下百分比的原料：C0.1-0.15%、Si 1.5-1.8%、Mn1-1.4%、P<0.045%、S<0.03%、Cr23-25%、Ni18-19%、Nb0.4-0.6%、其余为Fe。
进一步的，所述第一云母复合层和第二云母复合层均由金云母片和不锈钢纤维构成。
更进一步的，所述不锈钢纤维添加于隔热胶水涂料中搅拌均匀，再将与不锈钢纤维混合后的隔热胶水涂料涂覆于第一云母复合层的金云母片的底面和第二云母复合层的金云母片的顶面。
更进一步的，所述不锈钢纤维为310S不锈钢纤维。
进一步的，所述二氧化硅层由SiO260%、棕刚玉粉30%及蒸馏水10%混合制成。
更进一步的，所述二氧化硅层由SiO2、棕刚玉粉及蒸馏水搅拌均匀，在真空状态下吸成3mm厚的二氧化硅层，再在烘干炉中加热到200℃，保温1小时。
进一步的，所述隔热胶水涂料包括以下百分比的原料：双酚S型环氧树酯61%、螺旋碳纤维5.5%、碳化硅8.5%及氮化硼纳米粉体25%。
更进一步的，所述双酚S型环氧树酯与螺旋碳纤维先经过缩聚反应得到A组分，然后将碳化硅及氮化硼纳米粉体进行均匀混合得到B组分，最后将A组分与B组分进行混合并充分搅拌，形成隔热胶水涂料。
进一步的，所述第二加固层为改性高锰钢层，该改性高锰钢层包括以下百分比的原料：C4-6%、Si1.5-1.8%、Mn62-65%、P<0.045%、S<0.03%、Cr0.4-0.6%、Ni0.2-0.4%、其余为Fe。
由上述对本发明的描述可知，和现有技术相比，本发明具有如下优点：所述第一加固层和第二加固层起到加固的作用，所述第一云母复合层和第二云母复合层起到绝缘的作用，所述二氧化硅层起到阻挡温度由高温向低温传导变慢，从而起到隔热效果和提供高强度。本隔热垫板的使用寿命显著增强，由传统的使用20次上升到使用400次。
附图说明
图1为本发明的示意图。
具体实施方式
实施例一
参照图1，一种用于智能精密模具的新型隔热垫板，包括由上至下依次复合的第一加固层1、第一云母复合层2、二氧化硅层3、第二云母复合层4及第二加固层5，所述第一加固层1的顶面和第二加固层5的底面均涂覆有隔热胶水涂料。
所述第一加固层1为改性耐热钢层，该改性耐热钢层包括以下百分比的原料：C0.1%、Si1.6%、Mn1.1%、P<0.045%、S<0.03%、Cr23%、Ni18%、Nb0.4%、其余为Fe。所述改性耐热钢层加入了Nb元素，大大提高了改性耐热钢的抗大气腐蚀及高温下抗氢、氮、氨腐蚀能力。本实施例的改性耐热钢在高温下其力学性能依然能够满足使用需求，其抗拉强度可达550Mpa，并且蠕变极限与持久强度数值相近。
所述第二加固层5为改性高锰钢层，该改性高锰钢层包括以下百分比的原料：C4%、Si1.6%、Mn62%、P<0.045%、S<0.03%、Cr0.4%、Ni0.2%、其余为Fe。所述改性高锰钢层在保持柔韧性不变的前提下，硬度可比普通高锰钢提高维氏硬度HV250。
所述第一云母复合层2和第二云母复合层4均由金云母片和不锈钢纤维构成。所述不锈钢纤维与金云母片在复合时，先将不锈钢纤维添加于隔热胶水涂料中搅拌均匀，再将与不锈钢纤维混合后的隔热胶水涂料涂覆于第一云母复合层的金云母片的底面和第二云母复合层的金云母片的顶面，所述不锈钢纤维为310S不锈钢纤维。
所述二氧化硅层3由SiO260%、棕刚玉粉30%及蒸馏水10%搅拌均匀，在真空状态下吸成3mm厚的二氧化硅层，再在烘干炉中加热到200℃，保温1小时后制成。所述棕刚玉粉可提高二氧化硅层的强度和耐高温性能。
所述隔热胶水涂料包括以下百分比的原料：双酚S型环氧树酯61%、螺旋碳纤维5.5%、碳化硅8.5%及氮化硼纳米粉体25%。所述双酚S型环氧树酯与螺旋碳纤维先经过缩聚反应得到A组分，然后将碳化硅及氮化硼纳米粉体进行均匀混合得到B组分，最后将A组分与B组分进行混合并充分搅拌，形成隔热胶水涂料。所述双酚S型环氧树酯作为粘胶剂，在高温下，仍具有强度高，热稳定性、化学稳定性及尺寸稳定性好等性能，所述螺旋碳纤维强度高、耐热、耐腐蚀性能好，所述碳化硅耐热震、体积小、重量轻而强度高，所述氮化硼热稳定性、耐磨性好以及化学稳定性强，因此，由上述四种原料制成的隔热胶水涂料不仅在高温下具有良好的粘接性能，而且其稳定性、耐用性都可以得到有效的保障。
经过试验，本实施例隔热垫板的使用寿命可达到重复使用350次。
实施例二
参照图1，一种用于智能精密模具的新型隔热垫板，包括由上至下依次复合的第一加固层1、第一云母复合层2、二氧化硅层3、第二云母复合层4及第二加固层5，所述第一加固层1的顶面和第二加固层5的底面均涂覆有隔热胶水涂料。
所述第一加固层1为改性耐热钢层，该改性耐热钢层包括以下百分比的原料：C0.13%、Si 1.7%、Mn1.3%、P<0.045%、S<0.03%、Cr24%、Ni18%、Nb0.5%、其余为Fe。所述改性耐热钢层加入了Nb元素，大大提高了改性耐热钢的抗大气腐蚀及高温下抗氢、氮、氨腐蚀能力。本实施例的改性耐热钢在高温下其力学性能依然能够满足使用需求，其抗拉强度可达570Mpa，并且蠕变极限与持久强度数值相近。
所述第二加固层5为改性高锰钢层，该改性高锰钢层包括以下百分比的原料：C5%、Si1.7%、Mn64%、P<0.045%、S<0.03%、Cr0.5%、Ni0.3%、其余为Fe。所述改性高锰钢层在保持柔韧性不变的前提下，硬度可比普通高锰钢提高维氏硬度HV350。
所述第一云母复合层2和第二云母复合层4均由金云母片和不锈钢纤维构成。所述不锈钢纤维与金云母片在复合时，先将不锈钢纤维添加于隔热胶水涂料中搅拌均匀，再将与不锈钢纤维混合后的隔热胶水涂料涂覆于第一云母复合层的金云母片的底面和第二云母复合层的金云母片的顶面，所述不锈钢纤维为310S不锈钢纤维。
所述二氧化硅层3由SiO260%、棕刚玉粉30%及蒸馏水10%搅拌均匀，在真空状态下吸成3mm厚的二氧化硅层，再在烘干炉中加热到200℃，保温1小时后制成。所述棕刚玉粉可提高二氧化硅层的强度和耐高温性能。
所述隔热胶水涂料包括以下百分比的原料：双酚S型环氧树酯61%、螺旋碳纤维5.5%、碳化硅8.5%及氮化硼纳米粉体25%。所述双酚S型环氧树酯与螺旋碳纤维先经过缩聚反应得到A组分，然后将碳化硅及氮化硼纳米粉体进行均匀混合得到B组分，最后将A组分与B组分进行混合并充分搅拌，形成隔热胶水涂料。所述双酚S型环氧树酯作为粘胶剂，在高温下，仍具有强度高，热稳定性、化学稳定性及尺寸稳定性好等性能，所述螺旋碳纤维强度高、耐热、耐腐蚀性能好，所述碳化硅耐热震、体积小、重量轻而强度高，所述氮化硼热稳定性、耐磨性好以及化学稳定性强，因此，由上述四种原料制成的隔热胶水涂料不仅在高温下具有良好的粘接性能，而且其稳定性、耐用性都可以得到有效的保障。
经过试验，本实施例隔热垫板的使用寿命可达到重复使用350次。
实施例三
参照图1，一种用于智能精密模具的新型隔热垫板，包括由上至下依次复合的第一加固层1、第一云母复合层2、二氧化硅层3、第二云母复合层4及第二加固层5，所述第一加固层1的顶面和第二加固层5的底面均涂覆有隔热胶水涂料。
所述第一加固层1为改性耐热钢层，该改性耐热钢层包括以下百分比的原料：C0.15%、Si1.8%、Mn1.4%、P<0.045%、S<0.03%、Cr25%、Ni19%、Nb0.6%、其余为Fe。所述改性耐热钢层加入了Nb元素，大大提高了改性耐热钢的抗大气腐蚀及高温下抗氢、氮、氨腐蚀能力。本实施例的改性耐热钢在高温下其力学性能依然能够满足使用需求，其抗拉强度可达550Mpa，并且蠕变极限与持久强度数值相近。
所述第二加固层5为改性高锰钢层，该改性高锰钢层包括以下百分比的原料：C6%、Si1.8%、Mn65%、P<0.045%、S<0.03%、Cr0.6%、Ni0.3%、其余为Fe。所述改性高锰钢层在保持柔韧性不变的前提下，硬度可比普通高锰钢提高维氏硬度HV400。
所述第一云母复合层2和第二云母复合层4均由金云母片和不锈钢纤维构成。所述不锈钢纤维与金云母片在复合时，先将不锈钢纤维添加于隔热胶水涂料中搅拌均匀，再将与不锈钢纤维混合后的隔热胶水涂料涂覆于第一云母复合层的金云母片的底面和第二云母复合层的金云母片的顶面，所述不锈钢纤维为310S不锈钢纤维。
所述二氧化硅层3由SiO260%、棕刚玉粉30%及蒸馏水10%搅拌均匀，在真空状态下吸成3mm厚的二氧化硅层，再在烘干炉中加热到200℃，保温1小时后制成。所述棕刚玉粉可提高二氧化硅层的强度和耐高温性能。
所述隔热胶水涂料包括以下百分比的原料：双酚S型环氧树酯61%、螺旋碳纤维5.5%、碳化硅8.5%及氮化硼纳米粉体25%。所述双酚S型环氧树酯与螺旋碳纤维先经过缩聚反应得到A组分，然后将碳化硅及氮化硼纳米粉体进行均匀混合得到B组分，最后将A组分与B组分进行混合并充分搅拌，形成隔热胶水涂料。所述双酚S型环氧树酯作为粘胶剂，在高温下，仍具有强度高，热稳定性、化学稳定性及尺寸稳定性好等性能，所述螺旋碳纤维强度高、耐热、耐腐蚀性能好，所述碳化硅耐热震、体积小、重量轻而强度高，所述氮化硼热稳定性、耐磨性好以及化学稳定性强，因此，由上述四种原料制成的隔热胶水涂料不仅在高温下具有良好的粘接性能，而且其稳定性、耐用性都可以得到有效的保障。
经过试验，本实施例隔热垫板的使用寿命可达到重复使用400次。
上述仅为本发明的具体实施方式，但本发明的设计构思并不局限于此，凡利用此构思对本发明进行非实质性的改动，均应属于侵犯本发明保护范围的行为。

Claims (10)

1.一种用于智能精密模具的新型隔热垫板，其特征在于：包括由上至下依次复合的第一加固层、第一云母复合层、二氧化硅层、第二云母复合层及第二加固层，所述第一加固层的顶面和第二加固层的底面均涂覆有隔热胶水涂料。
2.如权利要求1所述的一种用于智能精密模具的新型隔热垫板，其特征在于：所述第一加固层为改性耐热钢层，该改性耐热钢层包括以下百分比的原料：C0.1-0.15%、Si 1.5-1.8%、Mn1-1.4%、P<0.045%、S<0.03%、Cr23-25%、Ni18-19%、Nb0.4-0.6%、其余为Fe。
3.如权利要求1所述的一种用于智能精密模具的新型隔热垫板，其特征在于：所述第一云母复合层和第二云母复合层均由金云母片和不锈钢纤维构成。
4.如权利要求2所述的一种用于智能精密模具的新型隔热垫板，其特征在于：所述不锈钢纤维添加于隔热胶水涂料中搅拌均匀，再将与不锈钢纤维混合后的隔热胶水涂料涂覆于第一云母复合层的金云母片的底面和第二云母复合层的金云母片的顶面。
5.如权利要求2所述的一种用于智能精密模具的新型隔热垫板，其特征在于：所述不锈钢纤维为310S不锈钢纤维。
6.如权利要求1所述的一种用于智能精密模具的新型隔热垫板，其特征在于：所述二氧化硅层由SiO260%、棕刚玉粉30%及蒸馏水10%混合制成。
7.如权利要求6所述的一种用于智能精密模具的新型隔热垫板，其特征在于：所述二氧化硅层由SiO2、棕刚玉粉及蒸馏水搅拌均匀，在真空状态下吸成3mm厚的二氧化硅层，再在烘干炉中加热到200℃，保温1小时。
8.如权利要求1所述的一种用于智能精密模具的新型隔热垫板，其特征在于：所述隔热胶水涂料包括以下百分比的原料：双酚S型环氧树酯61%、螺旋碳纤维5.5%、碳化硅8.5%及氮化硼纳米粉体25%。
9.如权利要求8所述的一种用于智能精密模具的新型隔热垫板，其特征在于：所述双酚S型环氧树酯与螺旋碳纤维先经过缩聚反应得到A组分，然后将碳化硅及氮化硼纳米粉体进行均匀混合得到B组分，最后将A组分与B组分进行混合并充分搅拌，形成隔热胶水涂料。
10.如权利要求1所述的一种用于智能精密模具的新型隔热垫板，其特征在于：所述第二加固层为改性高锰钢层，该改性高锰钢层包括以下百分比的原料：C4-6%、Si1.5-1.8%、Mn62-65%、P<0.045%、S<0.03%、Cr0.4-0.6%、Ni0.2-0.4%、其余为Fe。
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