NO784141L - Varmeisolasjonsplate. - Google Patents

Abstract

Varmeisolasjonsplate

Description

Oppfinnelsen angår en varmeisolasjonsplate fremstilt ved pressing av en blanding av høydispers pyrogen kiselsyre (silica-aerogel) og aluminiumsilikat-ull under tilsetning av et opasitetsmiddel. For en definisjon av begrepet "pyrogen kiselsyre", se Rompps Chemie-Lexicon, 7.opplag, Bd. 5, side 3 2 20„ 1.S<p>alte.,

I de kjente varmeisolasjonsplater benyttes der som opasitetsmiddel TiC^, rutil, ilmenitt, kromoxyd, manganoxyd og jern-oxyd, men også grafitt eller kjønrøk.

Av de oppregnede opasitetsmidler kan grafitt og kjønrøk anvendes ved høyere temperaturer kun i konstant fravær av oxygen. I motsatt fall vil nemlig grafitten og kjønrøken omdannes og de-res opasitetsbefordrende egenskaper gå tapt. Tilsvarende gjelder for enkelte av de ovennevnte oxyder, spesielt manganoxyd.

Men heller ikke de øvrige opasitetsmidler som anvendes, såsom Ti02, rutil og ilmenitt, gir så gode resultater som man

kunne ønske. Ved atmosfæretrykk er nemlig varmeledningsevnen for varmeisolasjonsplater som inneholder slike opasitetsmidler,

sterkt avhengig av middeltemperaturen.

Her kommer oppfinnelsen inn. Ved hjelp av denne til-veiebringes en varmeisolasjonsplate hvis varmeledningsevne er vesentlig mindre avhengig av middeltemperaturen, og.for hvilken det dessuten kan ventes bedre opasitetsegenskaper, spesielt i høyere temperaturområder fra ca. 400°C og oppover.

Oppgaven som ligger til grunn for oppfinnelsen løses ved at der som opasitetsmiddel anvendes et carbid av silicium, bor, tantal eller wolfram, alene eller i blanding.

Naturligvis er såvel siliciumcarbid som borcarbid dyre-re ved samme finhetsgrad- enn eksempelvis de ovennevnte hittilanvendte opasitetsmidler. Dog har det vist seg, når det gjelder carbider, og spesielt siliciumcarbid, at det kan gjøres bruk av filterstøv fra maleanlegg, som vanligvis ellers ikke finner.noen anvendelse. Dermed har det lykkedes å skaffe industriell anvendelse for et produkt som hittil er blitt betraktet som et av-fallsprodukt, 'og som det forøvrig ikke var helt problemfritt å kvitte seg med på grunn av materialets dårlige evne til å ta opp vann. Gjennom anvendelsen av slike carbider skaffes derved, ved siden av de tekniske forbedringer, også et nyttig bidrag til mil-jøvernet, i og med at disse carbider nu kan føres tilbake til

nyttig produksjon.

De angitte carbider utmerker seg ved høy termisk og kje-misk stabilitet også ved høyere temperaturer og oppviser d'essuten den nødvendige lave transmisjon i et bredt IR-spektralområde.

I den vedføyede grafiske fremstilling vises den typiske ytelse av varmeisolasjonsplater hvor det er anvendt Ti02(kurve 1), siliciumcarbid (kurve 2) og borcarbid (kurve 3).

Det vil uten videre sees av den grafiske fremstilling at anvendelse av siliciumcarbid, og spesielt av borcarbid, re-sulterer i tydelig forbedring av varmeledningsevnens -A avhengighet av middeltemperaturen t m, spesielt ved de høyere middeltem-peraturer over 100°C.

Selvsagt kan man for varmeisolasjonsplater, som inneholder TiC>2som opasitetsmiddel, forbedre varmeledningsevnen i det øvre temperaturområde ved å øke varmeisolasjonsplatens tett-het. Også her frembyr imidlertid anvendelsen av carbider som opasitetsmiddel en fordel, for så vidt som varmeisolasjonsplater av samme tykkelse blir ca. 60 % lettere', hvilket i mange tilfel-ler er ønskelig. Selvfølgelig kan også varmeisolasjonsplater som er fremstilt under anvendelse av siliciumcarbid eller borcarbid som opasitetsmiddel, forbedres med hensyn til varmeledningsevnens -A avhengighet av middeltemperaturen t , ved at tett-heten økes.

Opasitetsmidlene som anvendes i henhold til oppfinnelsen, bør ha en slik kornstørrelse at den rest som blir tilbake på en DIN-sikt av 10/xm maskevidde, utgjør mindre enn 5 %.

For isolasjonsformål på atomområdet, dvs. for varmeisolasjon av kjernereaktorer av de forskjelligste konstruksjoner i kjernetekniske anlegg og for varmeisolasjon av deler av oppred-ningsanlegg, spesielt når neutronstråling med termisk energi gjør seg gjeldende, oppnåes ytterligere fordeler ved anvendelse av borcarbid, som følge av dets brede virkningsspektrum overfor ter-miske neutroner.

To utførelseseksempler skal gies:

En varmeisolasjonsplate av følgende sammensetning ble fremstilt:

59,6 vekt% pyrogen:. kiselsyre

34,8 " siliciumcarbid

5,6 " mineralull

I en annen utførelsesform ble det anvendt:

68,4 vekt% pyrogen .kisélsyre

26,04 " borcarbid

5,6 " mineralull

Å anvende carbider i ildfaste isolasjonsmaterialer er i og for seg kjent. Således er det fra US patentskrift nr. 4.014.704 kjent å tilsette siliciumcarbid til et ildfast fiberisolasjonsmateriale bestående i det vesentlige av aluminiumsili-katfibre. Denne masse skal spesielt anvendes for fremstilling av støpetrakter for metallsmelter. Bortsett fra at kornstørrel-sen av det der anvendte siliciumcarbid er vesentlig større enn den som anvendes i henhold til oppfinnelsen, blir det i dette fiberisolasjonsmateriale heller ikke brukt pyrogenkiselsyre eller silika-aerogel som vesentlige bestanddeler.

Fra DT-OS nr. 20 05 838 er det kjent et beskyttelses-over trekk for romfartøyer, som er ment å skulle skalle av ved termisk belastning. Her tilsettes siliciumcarbid, siliciumdi-oxyd og høytemperaturbestandige fibre til organo-polyxyloxaner, men siliciumcarbidet skal kun tjene til å forbedre overtrekkets avskallingsegenskaper. Forøvrig er i dette tilfelle silicium-carbidets kornstørrelse vesentlig høyere enn i varmeisolasjons-platen ifølge oppfinnelsen.

Claims (3)

1. Varmeisolasjonsplate, presset av en blanding av høydis-pers pyrogenkiselsyre og aluminiumsilikat-ull under tilsetning av et opasitetsmiddel, karakterisert ved at der som opasitetsmiddel er benyttet et carbid av silicium, bor, tantal eller wolfram, alene eller i blanding.

2. Varmeisolasjonsplate ifølge krav 1, karakterisert ved at opasitetsmidlet har en slik kornstørrelse at mindre enn 5 % blir tilbakeholdt på en DIN-sikt med 10 jmm maskevidde .

3. Anvendelse av en varmeisolasjonsplate ifølge krav 1, med borcarbid som opasitetsmiddel i en mengde av 20 - 35 vekt%, i kjernetekniske anlegg.