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Verfahren zur Herstellung von hitzebeständigen Schichtkörpern mit
Phenolaldehydharzen als Bindennittel Die Erfindung betrifft die Herstellung von
hitzebeständigen Schichtkörpern mit Phenolaldehydharzen als Bindemittel.
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Die aus Phenolaldehydharzen und Glasgewebe hergestellten geschichteten
wärmegehärteten Körper haben meist bei Anwendung bei Temperaturen von 2500 C nicht
befriedigt. Bei den früher bekannten geschichteten wärmegehärteten Körpern dieser
Art erfolgte beim Erhitzen auf solche Temperaturen häufig Blasenbildung und in vielen
Fällen Schichtspaltung. Wahrscheinlich wird dies verursacht durch die bei solchen
Temperaturen noch anwesenden oder durch Weiterreaktion des Phenolaldehydharzes erzeugten
flüchtigen Anteile.
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Wenn ein Aldehyd und ein Phenol in einem Molverhältnis von weniger
als 1:1 in Gegenwart einer starken Säure als Katalysator kondensiert werden, bilden
sich Harze, welche durch Methylenbrücken verkettete Phenolkerne mit keinen oder
nur wenigen Seitenketten oder Vernetzungen besitzen. Solche Harze sind thermoplastisch.
Sie sind durch Zugabe eines Stoffes, der weitere Methylengruppen zur Vernetzung
liefert, in wärmehärtbare Harze umwandelbar. Die zusätzlichen Methylengruppen bewirken
hierbei eine Vernetzung zwischen den Molekülen, wodurch ein wärmegehärtetes Harz
gebildet wird.
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Während der Wärmehärtung werden flüchtige Komponenten, z. B. Formaldehyd,
Ammoniak, Wasser, nicht umgesetzte Phenole und niedere Polymere entwickelt. Wenn
während der Härtung nicht alle flüchtigen Anteile entfernt werden, können diese
später, wenn eine aus solchen Harzen hergestellte Schichtpreßstofiplatte höheren
Temperaturen ausgesetzt wird, frei werden. Setzt man eine solche Platte einer Prüfung
aus, so erfolgt Blasenbildung, und in extremen Fällen erleidet die Platte eine Schichtspaltung.
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Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung von hitzebeständigen
Schichtkörpern aus bestimmten Phenolaldehydharzen und einem Gewebe, wobei die Entfernung
der flüchtigen Anteile durch eine Hitzebehandlung während der Herstellung erfolgt.
Die so erhaltenen Schichtkörper zeigen eine hohe Wärmebeständigkeit und bilden bei
2500 C keine Blasen und Risse.
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Besonders geeignet erwies sich die Verwendung von Glasfasern. Die
erhaltenen Glasfaserschichtkörper zeichnen sich durch eine hohe Wärmebeständigkeit
aus, da die Entfernung der flüchtigen Bestandteile während der Herstellung des Schichtkörpers
erfolgt.
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Die so hergestellten Körper zeigen keine Blasen oder Risse und behalten
ihre guten physikalischen Eigen-
schaften bei, auch wenn sie Temperaturen von 2500
C ausgesetzt werden.
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Erfindungsgemäß setzt man 0,5 bis 0,86 Mol eines Aldehyds mit 1 Mol
eines Phenols, ausgewählt aus der Gruppe der Phenole und Kresole, um. Die Reaktion
wird in Gegenwart eines Säurekatalysators ausgeführt, der in einer solchen Menge
vorhanden ist, daß ein pn von unter 3 herrscht. Die Reaktion schreitet fort, bis
in der Hauptsache aller zugeführte Aldehyd mit dem Phenol reagiert hat. Nach Abtrennung
von der wässerigen Schicht wird das Reaktionsprodukt dann so lange auf etwa 100
bis 1450C bei 10 bis 35 mm Hg erwärmt, bis praktisch alle flüchtigen Bestandteile
entfernt sind.
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Ein flüchtiges organisches Lösungsmittel wird dann zu dem von flüchtigen
Bestandteilen befreiten Reaktionsprodukt hinzugefügt, um eine Harzlösung mit einem
Harzfestkörpergehalt von 30 bis 70 Gewichtsprozent, bezogen auf das Gesamtgewicht
der Lösung, zu erhalten. Wenigstens ein reaktionsfähiger wärmehärtender Zusatz,
z. B. Formaldehyd, Paraformaldehyd, Furfurol, Acetaldehyd, Hexamethylentetramin,
Polymethylolphenol oder ein Alkali- und Erdalkalisalz eines Polymethylolphenols
wird dann zur Harzlösung in einer solchen Menge hinzugefügt, daß das Molverhältnis
von Aldehyd zu Phenol in der genannten Lösung auf über 1:1 erhöht wird.
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Mit dieser Phenolharzmischung werden Gewebe so imprägniert, daß das
Gewichtsverhältnis des behandelten Gewebes zum unbehandelten Gewebe zwischen 1,45
und 1,6 liegt. Das Lösungsmittel wird dann aus dem imprägnierten Gewebe verdampft,
um ein Gewebe zu erzeugen, das sich trocken anfühlt. Es können entweder Glas- oder
Asbestgewebe bzw.
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-matten od. ä. verwendet werden, wie sie weiter unten ausführlicher
beschrieben werden.
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Das imprägnierte Gewebe wird bei einem Druck von 3,5 bis 176 kg/cm2
auf eine Temperatur erwärmt, die genügt, um das Harz zu einem festen Körper auszuhärten.
Dann wird der Körper einer nachhärtenden Wärmebehandlung unterworfen, indem man
die Temperatur langsam von 90 auf 2500 C erhöht, und zwar so langsam, daß praktisch
alle Spuren von noch vorhandenen flüchtigen Bestandteilen langsam daraus verflüchtigen
können.
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Die Vorteile der Erfindung werden an Hand der Beschreibung und in
Verbindung mit der Zeichnung erläutert.
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Fig. 1 zeigt schematisch eine geeignete Methode zur Darstellung von
Phenolaldehydharzen und einen Apparat zur Durchführung der erfindungsgemäßen Glasfaserimprägnierung;
Fig. 2 zeigt einen Querschnitt einer Längsseite eines Schichtmaterials, dargestellt
in Übereinstimmung mit der Erfindung; Fig. 3 und 4 zeigen eine Aufsicht bzw. eine
Stirnansicht einer Kompressorschaufel, hergestellt in Übereinstimmung mit der Erfindung;
Fig. 5 zeigt einen Querschnitt einer Raketendüse, hergestellt in Übereinstimmung
mit der Erfindung; Fig. 6 zeigt im Diagramm die Werte der Biegefestigkeit eines
erfindungsgemäß hergestellten phenolischen Glasfaserschichtstoffes und im Vergleich
damit eines derzeit handelsüblichen Harzglasfaserschichtstoffes nach verschieden
langen Alterungszeiten sowohl bei Zimmertemperatur als auch bei 2500 C; Fig. 7 zeigt
im Diagramm den Elastizitätsmodul des in Fig. 6 benutzten Schichtstoffes.
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In Fig. 1 der Zeichnung sind die Behälter 10, 12 und 14 für Phenol,
Aldehyd und Säurekatalysator bzw. die Leitungen 16, 18 und 20, durch welche dieselben
zu dem Reaktionsgefäß 22 laufen, dargestellt.
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Das Phenol und der Aldehyd werden in das Reaktionsgefäß 22 eingebracht
in einem molaren Verhältnis von Aldehyd zu Phenol von weniger als 1: 1 vorzugsweise
0,5 bis 0,86 Mol Aldehyd auf 1 Mol Phenol. Der Säurekatalysator wird in das Reaktionsgefäß
22 eingeführt in einer Menge von ungefähr 0,1 bis etwa 1 Gewichtsprozent, bezogen
auf das Gewicht des Phenols im Reaktionsgefäß, wobei die Mischung einen pH-Wert
von unter 3 hat.
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Das Gefäß 10 enthält Phenol. Dieses wird bevorzugt verwendet, da
die daraus hergestellten Harze einen geringeren Gewichtsverlust bei erhöhter Temperatur
zeigen. Andere Phenole, z. B. Kresol, m-Kresol oder p-Kresol, können auch verwendet
werden. Ferner können Xylole und andere Phenole in geringen Mengen zugegen sein.
Die Phenole können allein oder in irgendeiner gewünschten Kombination verwendet
werden. Bei der hauptsächlichen Verwendung von o- und p-Kresol oder anderen Phenolen
erhält man die besten Ergebnisse, wenn man als wärmehärtenden Zusatz ein Polymethylolphenol
einführt.
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Die in dem Lagergefäß 12 enthaltene Substanz kann irgendein Material
sein, welches für das Reak-
tionsprodukt die reaktionsfähigen Methylengruppen liefert.
Solche Materialien sind Formaldehyd, Paraformaldehyd, Furfurol, Acetaldehyd, Hexamethylentetramin
und Polymethylolphenole, z. B. 2,4,6-Trimethylolphenol oder 2,4,6-Trimethylol-m-kresol
und Alkali- und Erdaikalisalze der Polymethylolphenole.
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Der Säurekatalysator, der sich im Gefäß 14 befindet, kann eine starke
Säure sein, z. B. Schwefelsäure, Phosphorsäure, Chlorwasserstoffsäure oder p-Toluolsulfonsäure.
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Die Bestandteile im Reaktionsgefäß 22 werden auf etwa 85 bis 1000
C erwärmt. Nach etwa 1 Stunde ist die Umsetzung beendet. Es hat sich ein viskoses,
flüssiges Produkt gebildet, welches sich von der wässerigen Phase trennt. Diese
enthält im wesentlichen alles ursprünglich mit den Reaktionsteilnehmern eingeführte
Wasser. Das Wasser wird abdekantiert. In einer Vakuumapparatur24 werden im wesentlichen
alle Spuren von flüchtigen Bestandteilen des verbleibenden Produktes bei einem absoluten
Druck von 10 bis 35 mm Hg und 110 bis 1450 C entfernt.
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Es ist nicht notwendig, das Reaktionsprodukt eigens in eine Apparatur
24 zu geben, in welcher das Wasser unter Vakuum entfernt wird. Das Reaktionsgefäß
22, welches das genannte Produkt enthält, kann auch einfach mit dem Vakuum verbunden
werden. Die Entwässerung unter Vakuum wird vorzugsweise bei einem absoluten Druck
von ungefähr 25 mm Hg und bei etwa 1200 C ausgeführt. Die Zeit, die zur Entfernung
von praktisch allen flüchtigen Anteilen nötig ist, schwankt je nach der Menge des
zu entwässernden Reaktionsproduktes, der Temperatur und dem angewandten Druck. Das
erhaltene, von flüchtigen Bestandteilen befreite Reaktionsprodukt hat eine Viskosität,
die mit der von dicker Melasse vergleichbar ist.
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Ein flüchtiges, organisches Lösungsmittel, das im Lagerungskessel
26 enthalten ist, wird durch die Leitung 28 in das von flüchtigen Teilen befreite
Reaktionsprodukt in einer Menge eingeführt, die genügt, um eine flüssige Harzlösung
mit einem Festkörpergehalt von 30 bis 70 Gewichtsprozent, bezogen auf das Gewicht
der Lösung, zu erzeugen. Das hinzugefügte Lösungsmittel ist eine flüchtige, organische
flüssigkeit, z. B. Aceton, Äthylalkohol, Propylalkohol, Isopropylalkohol, Methyläthylketon.
Diese Lösungsmittel können für sich allein oder in jedem gewünschten Gemisch verwendet
werden.
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Ein wärmehärtender Zusatz, der in einem Lagertank 30 enthalten ist,
wird in die Harzlösung durch die Leitung 32 eingeführt. Der wärmehärtende Zusatz
ist ein Material, welches imstande ist, die reaktionsfähigen Methylengruppen für
die Vernetzung des Harzes zu liefern zur Erzeugung wärmegehärteter Körper, und enthält
wenigstens ein Material, ausgewählt aus der Gruppe von Formaldehyd, Paraformaldehyd,
Furfurol, Acetaldehyd, Hexamethylentetramin. Polymethylolphenol und den Alkali-
und Erdalkalisalzen von Polymethylolphenolen. Von dem wärmehärtenden Zusatz wird
in die flüssige Harzlösung eine für die Reaktion mit dem Harz ausreichende Menge
zugegeben, und zwar so viel, daß das - Molverhältnis der Methylengruppen zu den
Phenylgruppen, genannter Harzlösung, auf etwa 1:1 steigt.
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Die Harzlösung ist vor der Zugabe des wärmehärtenden Zusatzes stark
sauer (pn ungefähr 1 bis 3).
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Zur Erhöhung der Härtungsgeschwindigkeit des
Harzes
wird anschließend der p-Wert der Harzlösung erhöht, am besten auf neutral oder schwach
alkalisch. Deshalb ist es vorteilhaft, vor der Zugabe des warmhärtenden Mittels
ein Alkali, wie z. B. Ammoniumhydroxyd, die Oxyde, Hydroxyde oder Carbonate der
Alkali und Erdalkali, in einer Menge in die Harzlösung zu geben, die genügt, um
den pE-Wert der genannten Lösung auf etwa 7 bis 9 zu erhöhen.
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Wird Hexamethylentetramin verwendet, so ist es nicht notwendig, irgendein
zusätzliches Alkali hinzuzufügen, da Hexamethylentetramin während der Warmhärtung
Ammoniak liefert.
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Die flüssige Harzlösung, die den warmhärtenden Zusatz enthält, wird
dann durch die Leistung 36 in den Trog 34 eingeleitet. Das Glasgewebe 38 wird von
der Rolle 40 über die Rollen 42 und 46 geführt. Die Rolle 46 ist in dem Trog 34
angeordnet. Die Imprägnierung des Gewebes in einem Harzverhältnis von 1,45 bis 1,6
mit der erfindungsgemäßen Harzlösung erfolgt beim Durchgang durch den Trog 34. Der
Ausdruck »Harzverhältnis«, wie er in der vorliegenden Erfindung benutzt wird, bezieht
sich auf das Gewichtsverhältnis von nicht behandeltem Glasgewebe plus Gewicht des
Imprägnierharzes zum Gewicht des nicht behandelten Gewebes. Das imprägnierte Gewebe
läßt man dann einen Ofen oder einen Trockenturm 48 durchlaufen, der mit Heizelementen
50 versehen ist, in einer Geschwindigkeit, die ausreicht, um praktisch alles Harzlösungsmittel
aus dem imprägnierten Gewebe zu vertreiben, so daß das Gewebe 51 beim Verlassen
des Turms trocken ist. Das getrocknete Gewebe 51 läuft über die Rollen 52, 54 und
56 und wird zur Lagerung auf die Rolle 58 aufgewickelt.
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Das Gewebe 38 enthält vorzugsweise biegsames Glasfasergewebe, das
aus endlosen Glasfaserfäden hergestellt ist. Jedoch können auch Stapelglasfasern,
die gewebt oder gewirkt sind oder sogar zu einer starken Platte oder Matte verfilzt
sind, verwendet werden. Ähnlich kann Asbest in Mattenform oder in gewebter oder
auch verfilzter Form benutzt werden.
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Um einen geschichteten Körper in Ubereinstimmung mit der Erfindung
herzustellen, wird das imprägnierte Glasgewebe 51 in Bahnen von vorher festgesetzter
Größe geschnitten. Mehrere dieser Platten werden aufeinandergelegt und unter Einwirkung
von Hitze und Druck vorzugsweise unter 3,5 bis 176 kg/cm2 gehärtet. Im allgemeinen
wird ein geschichteter Körper von etwa 12,7 mm Dicke und 77,5 cm2 Fläche im Verlauf
von etwa 1 Stunde bei etwa 150 bis 1600 C und 3,5 kg/cm2 gehärtet.
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Der dabei erhaltene wärmegehärtete Schichtkörper wird dann in einem
Ofen nachgehärtet, in welchem man die Temperatur des Schichtkörpers langsam von
etwa 90 auf 2500 C erhöht, wobei die Zeit so be messen wird, daß alle im Schichtstoff
enthaltenen flüchtigen Bestandteile entfernt werden. Schichtstoffe von etwa 12,7
mm Dicke können nachgehärtet werden, entweder stückweise oder in Stapeln von 15
bis 20 Stück und mehr. Im letzteren Fall ist es vorzuziehen, perforierte Metallplatten
zwischen die geschichteten Teile im Stapel zu legen, um ein starkes Verziehen der
Teile während der Nachhärtung zu verhüten. Um ein zufriedenstellendes Produkt zu
erreichen, dauert die Nachhärtungwenigstens 16 Stunden. Während der ersten 3 oder
4 Stunden dieser Periode sollte die Temperatur bei etwa 900 C gehalten werden, vorzugsweise
bei 1200 C, und während
der letzten 2 oder 3 Stunden sollte die Temperatur bei oder
nahe 2500 C gehalten werden.
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Fig.2 ist die Ansicht eines Längenquerschnitts einer geschichteten
Platte, dargestellt in Übereinstimmung mit der Erfindung. Wie in der Zeichnung gezeigt
wird, besteht das Schichtstoflrnaterial aus vielen Lagen von imprägnierten Glasgeweben
51. Jede Lage besteht aus einem Glasgewebekern 60 und einer beidseitigen Phenolharzschicht
62.
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Es ist ein wichtiges Merkmal dieser Erfindung, daß das so imprägnierte
Gewebe 58 in Bahnen von jeder gewünschten Größe und Form geschnitten werden kann
und durch Aufeinanderlegen und Pressen zur Herstellung einer Vielfalt von Produkten
verwendet werden kann.
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Fig. 3 und 4 z. B. zeigen eine Kompressorschaufel 64, hergestellt
nach dem Trockenverlegungsverfahren.
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Solche Kompressorschaufeln sind den bislang erhältlichen metallischen
und nichtmetallischen Kompressorschaufeln überlegen. Auf Grund des verwendeten Materials
haben die Schaufeln ein hohes Schwingungsdämpfungsvermögen. Sie korrodieren nicht,
haben glatte Oberflächen und erfordern keine vorsichtige Bearbeitung. Sie behalten
einen hohen Anteil ihrer Festigkeit bis zu hohen Temperaturen bei.
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Ferner kann das erfindnngsgemäße imprägnierte Gewebe 51 zerkleinert
werden, z. B. durch Hacken, Schneiden, Mahlen u. ä. So hergestellte Partikelchen
können dann in Würfel oder Formen von verschiedenen Typen gepreßt werden, um kompliziert
geformte Gegenstände zu erzeugen.
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Fig. 5 z. B. zeigt eine auf diese Art hergestellte Raketendüse 66.
Aus dem Versuch ergab sich, daß solche Raketendüsen gerade auf Grund ihrer hohen
Wärmebeständigkeit eine lange Lebensdauer haben.
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Diese scheint länger zu sein als bei Düsen, die aus irgendeinem Metall
angefertigt sind.
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Um die Vorteile dieser Erfindung zu zeigen, werden die folgenden
Beispiele angeführt. Die Teile bedeuten Gewichtsteile, wenn nicht anders angegeben
ist.
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Beispiel I Teile: Die folgenden Bestandteile werden in ein geschlossenes
Reaktionsgefäß eingeführt.
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Teile Phenol (850/oige wässerige Lösung) .. 774 Formaldehyd (370/obige
wässerige Lösung) .. .. . 487 Schwefelsäure (980/zig) 2 Wasser zum Verdünnen der
Schwefelsäure . 50 Die obigen Bestandteile reagierten beim Erwärmen unter Rückfluß
in etwa 1 Stunde, wobei die Temperatur zwischen 85 und 1000 C gehalten wurde. Gegen
Ende dieser Zeit trennte sich ein flüssiges Phenolaldehydreaktionsprodukt von der
wässerigen Phase.
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Von dieser wurde abgetrennt, und das Reaktionsprodukt wurde durch
ungefähr 1- bis 2stündiges Erwärmen auf 1200 C bei einem Druck von 25 mm Hg von
den flüchtigen Bestandteilen befreit. Dann wurden ungefähr 100 Teile Aceton in das
Reaktionsgefäß gegeben und zur Erzeugung einer flüssigen Harzlösung mit dem entwässerten
Reaktionsprodukt vermischt. Zur Lösung wurde Alkohol hinzugefügt bis zu einem Harzfestgehalt
von 50 Gewichtsprozent,
bezogen auf das Gesamtgewicht der Lösung.
Dann wurden 76 Teile Hexamethylentetramin hinzugefügt.
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Mit dieser Harzlösung wurde das Glasgewebe imprägniert bis zu einem
Harzverhältnis von ungefähr 1,5.
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Das imprägnierte Gewebe wurde nach dem Verdampfen des Lösungsmittels
in Bahnen geschnitten.
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Mehrere dieser Bahnen wurden aufeinandergelegt und innerhalb einer
Stunde bei einem Druck von 3,5 kg/cm2 und 150 bis 1600 C zu einer Schichtstoffplatte
von 12,7 mm Dicke gepreßt.
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Teile: Die so erhaltene wärmegehärtete Schichtplatte wurde dann nachgehärtet
in einem Ofen mit verstärktem Luftumlauf und wie folgt erhitzt: (1) 18 Stunden auf
1200 C.
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(2) Je 1 Stunde auf (a) 1350 C, (b) 1450 C, (c) 1550 C, (d) 1650
C, (e) 1800 C, (f) 2000 C, (g) 2100 C, (h) 2300 C, (i) 2400 C, (j) 2500 C.
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Bei Verwendung von dünneren Platten kann die Nachhärtungszeit verkürzt
werden.
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Die Nachhärtung kann auch so ausgeführt werden, daß man eine oder
mehrere solcher Platten gleichzeitig härtet. Wenn eine einzelne Platte nachgehärtet
wird, dann ist es vorteilhaft, diese zwischen zwei perforierte Stahlplatten von
geeigneter Dicke (ungefähr 1,59 bis 12,7 mm) einzuklemmen. Wenn ein Stapel von Platten
gleichzeitig nachgehärtet wird, sollten Stahlplatten von gleicher Form dazwischengelegt
werden, und der Stapel sollte mit etwa 0,7 kg/cm2 belastet werden, um ein Werfen
zu verhindern. Dazu ist es auch wünschenswert, die nachgehärteten Platten zu kühlen,
während sie noch im Ofen sind.
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Proben der Phenolaldehyd-Glasfaserschichtstoffe, hergestellt wie
im Beispiel 1 beschrieben, wurden Alterungsprüfungen bei 2500 C in Luft unterworfen
und ihre Biegefestigkeit und ihr Elastizitätsmodul nach verschieden langen Alterungszeiten
gemessen.
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Die physikalischen Teste wurden sowohl bei Zimmertemperatur als auch
bei 2500 C ausgeführt. Die bei diesen Prüfungen erhaltenen Angaben sind in der Tabelle
unter »A« zusammengestellt. Werte für die Biegefestigkeit und den Elastizitätsmodul,
die für die festen derzeit handelsüblichen Phenolaldehyd-Glasfaserschichtstoffe
erhalten wurden, sind unter »B« der Tabelle zusammengestellt. Eigenschaften von
phenolischen Glasschichtstoffen
| Alterung in Tagen Versuchstemperatur |
| Biegefestigkeit i Elastizitätsmodul Biegefestigkeit { Elastizitätsmodul |
| bei 250° C OC kg/cm2 i kg/cm2 kg/cm2 i kg/cm2 |
| 25 4499 196770 1657 161140 |
| 250 1173 53200 1301 87220 |
| 3 f 25 4134 209020 743 89950 |
| 250 165 42770 729 71610 |
| 25 3316 183190 517 74900 |
| 7 250 1369 58730 497 54460 |
| 13 25 1 149030 |
| 13 1100 56070 |
| 14 J 25 374 57050 |
| 250 346 46760 |
Es ist zu bemerken, daß das »A«-Material nach 1-, 3-, 7- und 13tägigem Altern gemessen
wurde, während das »B«-Material nach 1-, 3-, 7- und 14tägigem Altern gemessen wurde.
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Die Werte der Tabelle sind in die Diagramme der Fig. 6 und 7 der
Zeichnung eingezeichnet. Die Biegefestigkeit ist in die Fig. 6 eingezeichnet und
der Elastizitätsmodul ist in der Fig. 7 eingetragen. In beiden Figuren beziehen
sich die ausgezogenen Linien auf die geschichteten Platten »A« gemäß der Erfindung
und die unterbrochenen Linien auf die Platten gemäß »B«.
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Eine Prüfung der Werte in der Tabelle und der eingezeichneten Werte
in den Fig. 6 und 7 zeigt, daß die geschichteten Platten dieser Erfindung eine hohe
Biegefestigkeit und einen hohen Elastizitätsmodul
haben. Die Werte hierfür sind höher
als die konkurrenzfähiger, handelsüblicher Schichtstoffe.
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Beispiel II Eine Raketendüse wird aus einem zerkleinerten Material
hergestellt, indem man ein imprägniertes Gewebe, hergestellt nach Anspruch 1, Teil»A«,
in Stücke von etwa 0,4 cm2 schneidet. Eine entsprechende Menge dieses Materials
wurde in die Raketendüsenform eingebracht und bei 70 bis 141 kg/cm2 20 Minuten bei
1600 C gepreßt. Dann wurde die Form 5 Minuten unter Druck gekühlt. Der Druck wurde
dann aufgehoben, und die Form wurde geöffnet. Die gehärtete Raketendüse wurde in
einen Ofen mit verstärktem Luftumlauf gegeben und bei folgenden Temperaturen nachgehärtet.
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(1) 4 Stunden bei 900 C.
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(2) 8 Stunden bei 1200 C.
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(3) 1 Stunde jeweils bei (a) 1300 C, (b) 1400 C, (c) 1500 C, (d)
1700 C, (e) 19000, (f) 2100 C, (g) 2300 C, (h) 2500 C.
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Die Raketendüse wurde in eine Rakete eingebaut.
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Die Abfeuerung der Rakete erfolgte zufriedenstellend, obwohl extrem
heiße Gase mit hoher Geschwindigkeit über die Düse streiften.
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Konstruktionsteile, die durch Imprägnieren von Geweben mit Phenolaldehydharzen
erhalten werden und dann gemäß der Erfindung verarbeitet werden, besitzen hervorragende
physikalische Eigenschaften bei erhöhter Temperatur, wie dies die Werte der Tabelle
und die Fig. 6 und 7 zeigen. Die imprägnierten Gewebe dieser Erfindung sind ein
hervorragendes Konstruktionsmaterial, sowohl für die üblichen Flugzeuge als auch
für Ultraschall- und ferngelenkte Geschosse.
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Die hohe Festigkeit dieser Gewebe bei erhöhter Temperatur macht sie
zu einem vorteilhaften Ersatz für Metalle, z. B. Aluminium, Magnesium und deren
Legierungen. Das, in Übereinstimmung mit der Erfindung, hergestellte Gewebe zeigt
viele vorteilhafte Eigenschaften gegenüber Metallen, z. B. leichte Formbarkeit zu
komplizierten Formen, geringere Dichte und niedereren Radarreflex. Ferner können
sie zu Gegenständen mit glatten Oberflächen verarbeitet werden und zu relativ fugenfreien
Artikeln. Auf Grund ihrer niederen Wärmeleitfähigkeit sind diese Schichtstoffe als
Überzugsmaterial für Flugzeuge im Ultraschallgebiet Metallen überlegen, da die durch
Reibung der Luft an den Oberflächen entwickelte Wärme in das Innere des Flugzeuges
nicht eindringt.
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Diese Preßteile können auch im Flugzeug und in ferngelenkten Geschossen
als Rohre, Raketendüsen, Kompressorrotorschaufeln, Statorschaufeln und Geschoßflügel
verwendet werden. Gerade ihre überragenden physikalischen Eigenschaften bei erhöhter
Temperatur machen diese Preßlinge besonders geeignet als elektrische Isolationen
in Form von Tragrohren und Keilen für Apparaturen bei hohen Temperaturen.