RU2364612C2 - Method for manufacturing of heat insulation coating and composite material for its realisation - Google Patents
Method for manufacturing of heat insulation coating and composite material for its realisation Download PDFInfo
- Publication number
- RU2364612C2 RU2364612C2 RU2007123933/04A RU2007123933A RU2364612C2 RU 2364612 C2 RU2364612 C2 RU 2364612C2 RU 2007123933/04 A RU2007123933/04 A RU 2007123933/04A RU 2007123933 A RU2007123933 A RU 2007123933A RU 2364612 C2 RU2364612 C2 RU 2364612C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- fragments
- composite material
- suspension
- coating
- water
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Application Of Or Painting With Fluid Materials (AREA)
- Laminated Bodies (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области высокотемпературной техники, в частности к покрытиям, нуждающимся в тепловой изоляции элементов машин.The invention relates to the field of high temperature technology, in particular to coatings in need of thermal insulation of machine elements.
Известен способ изготовления теплоизолирующего покрытия трубы, заключающийся в размещении концентрично трубе с зазором тонкостенной оболочки, снабженной ребрами жесткости, и заполнении кольцевой полости между трубой и оболочкой теплоизолирующим материалом (патент RU №2200897, кл. F16L 59/00, опубл. 20.03.2003). Известный способ обеспечивает теплоизоляцию труб, предназначенных для подземной прокладки. Способ не может быть использован для изделий более сложной геометрической формы, а также в области высокотемпературной техники, так как при наличии вибрационных нагрузок не обеспечивает достаточной прочности получаемого покрытия.A known method of manufacturing a heat-insulating coating of a pipe, which consists in placing concentrically a pipe with a gap of a thin-walled shell equipped with stiffeners, and filling the annular cavity between the pipe and the shell with a heat-insulating material (patent RU No. 2200897, class F16L 59/00, published on March 20, 2003) . The known method provides thermal insulation of pipes intended for underground installation. The method cannot be used for products of a more complex geometric shape, as well as in the field of high-temperature technology, since in the presence of vibrational loads it does not provide sufficient strength of the resulting coating.
Наиболее близким к заявленному является известный способ заполнения теплоизолирующим материалом полости в изделии, образованной поверхностями составляющих изделие элементов, заключающийся в нанесении композиционного материала на поверхность по меньшей мере одного элемента. В качестве композиционного материала используют суспензию теплоизолирующего наполнителя в органическом водосодержащем связующем, в частности суспензию фрагментов холста базальтового в водном геле (заявка RU №2005131747, кл. С04В 38/08, по которой принято Решение о выдаче патента РФ, опубл. 20.04.2007). В этом способе нанесенный композиционный материал после сборки изделия ограничен поверхностями его элементов, при этом не требуется обеспечения адгезионного сцепления материала с поверхностью и механической прочности покрытия. Для изготовления теплоизолирующего покрытия на открытых поверхностях элементов изделий этот способ непригоден.Closest to the claimed one is a known method of filling a cavity with an insulating material in a product formed by the surfaces of the constituent elements of the product, which consists in applying a composite material to the surface of at least one element. As a composite material, a suspension of a heat-insulating filler in an organic water-containing binder is used, in particular, a suspension of fragments of basalt canvas in an aqueous gel (application RU No. 2005131747, class C04B 38/08, according to which a decision was made to grant a patent of the Russian Federation, publ. 04/20/2007) . In this method, the applied composite material after the assembly of the product is limited to the surfaces of its elements, while it is not necessary to ensure adhesion of the material to the surface and the mechanical strength of the coating. For the manufacture of heat-insulating coatings on the open surfaces of product elements, this method is unsuitable.
Техническим результатом заявленного изобретения является создание способа, обеспечивающего возможность изготовления высокоэффективного и прочного теплоизолирующего покрытия элементов изделия, в том числе крупногабаритных, с вертикальными и обращенными вниз открытыми поверхностями без дополнительного крепежа этого покрытия.The technical result of the claimed invention is the creation of a method that allows the manufacture of a highly effective and durable heat-insulating coating of product elements, including large ones, with vertical and downward facing open surfaces without additional fasteners for this coating.
Технический результат достигается в способе изготовления теплоизолирующего покрытия элемента изделия, заключающемся в нанесении на поверхность элемента композиционного материала в виде суспензии фрагментов холста базальтового в водном геле и термообработке нанесенного материала, в качестве композиционного материала используют суспензию при следующем соотношении компонентов, мас.%:The technical result is achieved in a method of manufacturing a heat-insulating coating of an element of an article, which consists in applying a composite of basalt canvas fragments in an aqueous gel to a surface of an element of an element and heat treating the applied material, using a suspension as a composite material in the following ratio, wt.%:
при этом водный гель включает воду пресную, гуаровую смолу и поверхностно-активное вещество при следующем соотношении компонентов, мас.%:wherein the aqueous gel includes fresh water, guar gum and a surfactant in the following ratio of components, wt.%:
Для получения суспензии могут вначале смешивать фрагменты холста базальтового с частью водного геля в количестве от 0,7 до 0,75 мас.% водного геля, после чего полученную массу разбавлять оставшейся частью водного геля, что повышает однородность суспензии.To obtain a suspension, fragments of basalt canvas with a portion of an aqueous gel may be mixed in the amount of from 0.7 to 0.75 wt.% Aqueous gel, and then the resulting mass should be diluted with the remaining portion of the aqueous gel, which increases the uniformity of the suspension.
Композиционный материал могут наносить послойно и после нанесения каждого слоя производить сушку, что повышает прочность покрытия при увеличении его суммарной толщины.Composite material can be applied in layers and after applying each layer to dry, which increases the strength of the coating with an increase in its total thickness.
Сушку могут осуществлять при ступенчатом нагреве до температуры, не превышающей 300°С, что повышает прочность покрытия.Drying can be carried out with stepwise heating to a temperature not exceeding 300 ° C, which increases the strength of the coating.
На поверхность покрытия могут наносить дополнительный слой стеклопластика на основе полимерного клея, что обеспечивает защиту от внешних механических повреждений.An additional layer of fiberglass based on polymer glue can be applied to the coating surface, which provides protection against external mechanical damage.
Существенным является наличие в суспензии (композиционном материале) базальтового холста в заявляемых количествах, а размер холста может быть различным зависящим от конфигурации поверхности изделия и масштабного фактора изделия, а в готовой суспензии зависящим от времени и параметров перемешивания, что также определяется конфигурацией изделия. Однако оптимальный результат достигается в случае, когда используют однородную смесь фрагментов базальтового холста и водного геля.It is essential that the suspension (composite material) contains basalt canvas in the declared quantities, and the canvas size can be different depending on the configuration of the surface of the product and the scale factor of the product, and in the finished suspension depending on time and mixing parameters, which is also determined by the configuration of the product. However, the optimal result is achieved when using a homogeneous mixture of fragments of basalt canvas and water gel.
Известен теплоизолирующий материал, представляющий собой базальтовый материал и/или вермикулит (заявка RU №2001127628, кл. Е21В 17/00, опубл. 27.07.2003). Высокая температура и вибрация исключают использование органических теплоизолирующих материалов с низкой теплостойкостью и хрупких теплостойких керамических материалов, также как и дисперсных, подвергающихся утруске при вибрации. Остаются теплоизолирующие материалы из минеральных волокон - вата, холст, мат. Использование их в исходном состоянии (с низкой плотностью) вызывает много осложнений, связанных с изготовлением выкроек, их уплотнением, фиксацией на поверхности и изготовлением защитного покрытия.Known heat-insulating material, which is a basalt material and / or vermiculite (application RU No. 2001127628, CL EV 17/00, publ. 07.27.2003). High temperature and vibration exclude the use of organic heat-insulating materials with low heat resistance and brittle heat-resistant ceramic materials, as well as dispersed ones, which undergo vibration during vibration. Remaining heat-insulating materials from mineral fibers - cotton, canvas, mat. Their use in the initial state (with low density) causes many complications associated with the manufacture of patterns, their compaction, fixing on the surface and the manufacture of a protective coating.
Известен композиционный материал для заполнения полости в изделии, содержащий смесь наполнителя и связующего в виде суспензии фрагментов холста базальтового в водном геле (заявка RU №2005131747, кл. С04В 38/08, по которой принято Решение о выдаче патента РФ, опубл. 20.04.2007). Этот материал предназначен для заполнения полостей и после сборки изделия ограничен поверхностями его элементов. В этом случае не требуется обеспечения адгезионного сцепления материала с поверхностью и механической прочности покрытия. Для изготовления теплоизолирующего покрытия на открытых вертикальных и обращенных вниз поверхностях элемента изделия этот материал непригоден.Known is a composite material for filling a cavity in an article containing a mixture of a filler and a binder in the form of a suspension of fragments of basalt canvas in an aqueous gel (application RU No. 2005131747, class С04В 38/08, according to which a decision was made to grant a patent of the Russian Federation, published on 04/20/2007 ) This material is designed to fill cavities and after assembly of the product is limited to the surfaces of its elements. In this case, it is not necessary to ensure adhesion of the material to the surface and the mechanical strength of the coating. This material is unsuitable for the manufacture of a heat-insulating coating on open vertical and downward surfaces of the product element.
Техническим результатом заявленного изобретения является создание композиционного материала для изготовления высокоэффективного и прочного теплоизолирующего покрытия элементов изделия, в том числе крупногабаритных, с вертикальными и обращенными вниз открытыми поверхностями без дополнительного крепежа этого покрытия.The technical result of the claimed invention is the creation of a composite material for the manufacture of a highly effective and durable heat-insulating coating of product elements, including large ones, with vertical and downward facing open surfaces without additional fasteners for this coating.
Технический результат достигается в композиционном материале для изготовления теплоизолирующего покрытия элемента изделия, содержащем смесь наполнителя и связующего в виде суспензии фрагментов холста базальтового в водном геле, при этом использована суспензия при следующем соотношении компонентов, мас.%:The technical result is achieved in a composite material for the manufacture of a heat-insulating coating of an element of an article containing a mixture of filler and a binder in the form of a suspension of fragments of basalt canvas in an aqueous gel, using a suspension in the following ratio of components, wt.%:
при этом водный гель включает воду пресную, гуаровую смолу и поверхностно-активное вещество (ПАВ) при следующем соотношении компонентов, мас.%:wherein the aqueous gel includes fresh water, guar gum and a surfactant in the following ratio of components, wt.%:
В качестве ПАВ могут быть использованы любые классы ПАВ, которые применяются, например, при производстве моющих средств, нефте- и газодобывающей промышленности, текстильной, химической отраслях промышленности, строительстве и др. (сульфонол-П, кокамидопропилбетаин, моноэтаноламид, диэтаноламид, лаурилсульфат натрия и т.д.).Any surfactant classes that can be used, for example, in the production of detergents, oil and gas, textile, chemical industries, construction, etc. (sulfonol-P, cocamidopropylbetaine, monoethanolamide, diethanolamide, sodium lauryl sulfate and etc.).
Сущность изобретения поясняется примерами осуществления способа, составами композиционного материала и фиг.1-4, где:The invention is illustrated by examples of the method, the composition of the composite material and figure 1-4, where:
на фиг.1 показана пластина с теплоизолирующим покрытием;figure 1 shows a plate with a heat-insulating coating;
на фиг.2 - вид сбоку на пластину;figure 2 is a side view of the plate;
на фиг.3 - модель патрубка;figure 3 is a model of the pipe;
на фиг.4 - вид сбоку на модель патрубка.figure 4 is a side view of the model pipe.
Изготавливают композиционный материал и само покрытие следующим образом.Composite material and the coating itself are made as follows.
В качестве композиционного материала используют суспензию при следующем соотношении компонентов, мас.%:As a composite material, a suspension is used in the following ratio of components, wt.%:
при этом водный гель включает воду пресную, гуаровую смолу и поверхностно-активное вещество при следующем соотношении компонентов, мас.%:wherein the aqueous gel includes fresh water, guar gum and a surfactant in the following ratio of components, wt.%:
Для изготовления водного геля в емкость отбирают требуемое количество воды и при активном перемешивании воды рамно-винтовой мешалкой в емкость загружают методом рассеяния навеску гелеобразователя (гуаровой смолы). После перемешивания до получения однородного по консистенции геля выдерживают в течение от 30 мин до одного часа. При активном перемешивании геля постепенно добавляют в емкость поверхностно-активное вещество и продолжают перемешивать в течение от 3 до 10 минут.For the manufacture of an aqueous gel, the required amount of water is taken into the container, and with active stirring of the water with a frame screw mixer, a gel sample (guar gum) is loaded into the container by scattering. After stirring until a gel with a uniform consistency is kept for 30 minutes to one hour. With active stirring of the gel, a surfactant is gradually added to the container and stirring is continued for 3 to 10 minutes.
Для изготовления суспензии от геля отбирают от 0,7 до 0,75 мас.% в отдельную емкость. В емкость с оставшейся частью водного геля порционно загружают фрагменты холста базальтового с последующим активным перемешиванием после каждой порции до получения однородной смеси. Каждая порция фрагментов холста базальтового составляет от 1/7 до 1/10 общего объема холста. После загрузки последней порции фрагментов холста перемешивание продолжают до получения однородной по консистенции плотной мелкозернистой (2-3 мм) массы. В подготовленную массу вводят отобранную часть водного геля с последующим перемешиванием до получения однородной по консистенции плотной пластичной массы - композиционного материала.From 0.7 to 0.75 wt.%, A separate container is taken from the gel to make a suspension. Fragments of basalt canvas are portionwise loaded into a container with the remaining part of the aqueous gel, followed by vigorous stirring after each portion until a homogeneous mixture is obtained. Each portion of fragments of basalt canvas is from 1/7 to 1/10 of the total canvas volume. After loading the last portion of the canvas fragments, mixing is continued until a dense fine-grained (2-3 mm) mass is homogeneous in consistency. A selected portion of the aqueous gel is introduced into the prepared mass, followed by stirring until a dense plastic mass — a composite material — is homogeneous in consistency.
Покрытие изготавливают нанесением композиционного материала на поверхность элемента изделия послойно и после нанесения каждого слоя производят сушку, которую осуществляют при ступенчатом нагреве до температуры, не превышающей 300°С. На поверхность покрытия наносят дополнительный слой стеклопластика на основе полимерного клея.The coating is made by applying a composite material to the surface of the product element in layers and after applying each layer, drying is carried out, which is carried out by step heating to a temperature not exceeding 300 ° C. An additional layer of fiberglass based on polymer glue is applied to the coating surface.
Пример 1.Example 1
Изготовление покрытия на плоской пластине 1 из стали на вертикальной и обращенной вниз поверхностях (фиг.1, 2). Использовали композиционный материал при следующем соотношении компонентов, мас.%:The manufacture of the coating on a
Состав водного геля, мас.%:The composition of the aqueous gel, wt.%:
Для получения суспензии отбирали 0,7 мас.% водного геля, смешивали с фрагментами холста базальтового усредненный размер 25 мм × 25 мм × 25 мм и разбавляли оставшейся частью водного геля.To obtain a suspension, 0.7 wt.% Aqueous gel was taken, averaged size 25 mm × 25 mm × 25 mm was mixed with basalt canvas fragments and diluted with the remaining part of the aqueous gel.
Композиционный материал наносили на поверхность пластины 1 на двух участках 2 и 3. Участок 2, где поверхность обезжирена, и участок 3, где поверхность покрыта лаком КО-814 для защиты от коррозии. Размер пластины 210×360 мм, ширина участков 2 и 3 - 90 мм. Толщина t нанесенного слоя 30 мм. В течение 60 минут выдержки слой удерживается на поверхности пластины как при вертикальном ее расположении, так и при обращенной вниз поверхности (на "потолочной" поверхности).The composite material was applied to the surface of the
Сушку осуществляли, производя нагрев ступенчато до температуры 300°С. После сушки слой прочно удерживается на пластине.Drying was carried out by heating stepwise to a temperature of 300 ° C. After drying, the layer is firmly held on the plate.
Нанесли второй слой композиционного материала, при этом суммарная толщина t составила 50 мм. Слой удерживается на вертикальной и обращенной вниз поверхностях.A second layer of composite material was applied, and the total thickness t was 50 mm. The layer is held on vertical and downward facing surfaces.
Осуществили сушку, производя ступенчатый нагрев до 250°С. Покрытие прочно скреплено со стальной пластиной 1. Плотность покрытия 0,13 г/см3.They carried out drying, producing stepwise heating to 250 ° C. The coating is firmly bonded to the
Пример 2.Example 2
Изготовление теплоизолирующего покрытия на модели патрубка (фиг.3, 4).The manufacture of insulating coatings on the model of the pipe (Fig.3, 4).
Модель - труба 4 из катаной черной стали без следов коррозии и окалины. Поверхность с низкой шероховатостью. Наружный диаметр 252,5 мм, длина 268 мм, толщина стенки 1,5 мм. На внешней поверхности пояс из лака КО-814 в один слой. Поверхность лакового покрытия гладкая.Model -
Участок трубы, на поверхности которого изготавливали теплоизолирующее покрытие, ограничен двумя полихлорвиниловыми стенками 5 и 6 с отверстиями по центру, соответствующими размеру трубы. Для фиксации стенок 5 и 6 к трубе приварены кулачки-фиксаторы 7. Участок поверхности, ограниченный стенками 5 и 6, покрыт лаком КО-814. Теплоизолирующее покрытие 8 изготавливали, нанося два слоя композиционного материала.The pipe section on the surface of which a heat-insulating coating was made is bounded by two
Использовали композиционный материал при следующем соотношении компонентов, мас.%:Used composite material in the following ratio of components, wt.%:
Состав водного геля, мас.%:The composition of the aqueous gel, wt.%:
Размер фрагментов базальтового холста 50 мм × 50 мм × 50 мм. Толщина t каждого из слоев составляла 20-30 мм. Материал наносили вручную придавливанием первого слоя кусками к стальной поверхности, а второй - к поверхности сухого 1-го слоя. Сушку 1-го слоя осуществляли при ступенчатом нагреве до 250°С. Сушку осуществляли при убранных стенках 5 и 6 при вертикальном положении трубы 4. Второй слой формовали с круглыми стенками 5 и 6, обеспечивающими толщину покрытия 50 мм. Сушку второго слоя осуществляли при температуре 70°С до состояния, позволяющего убрать стенки, затем при ступенчатом нагреве до 200°С.The size of the basalt canvas fragments is 50 mm × 50 mm × 50 mm. The thickness t of each of the layers was 20-30 mm. The material was applied manually by pressing the first layer with pieces to a steel surface, and the second to the surface of the dry 1st layer. The 1st layer was dried by step heating to 250 ° C. Drying was carried out with the
На поверхность покрытия 8 наносили дополнительный слой стеклопластика на основе полимерного клея. На поверхность покрытия 8 нанесли неорганический жидкостекольный клей «КС-Универсал», представляющий собой пастообразный клей (мастику), уложили стеклоткань марки Т-11 и дополнительно сверху нанесли клей «КС-Универсал». Получили твердое покрытие, выдерживающее умеренные внешние нагрузки.An additional layer of fiberglass based on a polymer adhesive was applied to the
Изобретение позволяет обеспечить эффективную теплоизоляцию элементов изделия, в том числе крупногабаритных, а также подверженных высокочастотным вибрационным нагрузкам.The invention allows for effective thermal insulation of product elements, including large ones, as well as those subject to high-frequency vibration loads.
Для достижения заявляемого технического результата может быть использован клей любого состава и химической природы, так как основная его задача пропитать ткань (базальтовый холст), что препятствует ее разрушению в процессе эксплуатации. Например, это могут быть следующие клеи, относящиеся к различным классам, - ВК-20 (на основе полиуретана), К-300, К-400, «Спрут», «88», «КС-Универсал», клей из крахмала и т.д.To achieve the claimed technical result, glue of any composition and chemical nature can be used, since its main task is to impregnate the fabric (basalt canvas), which prevents its destruction during operation. For example, these may be the following adhesives belonging to different classes - VK-20 (based on polyurethane), K-300, K-400, "Octopus", "88", "KS-Universal", starch glue, etc. .d.
Claims (6)
при этом водный гель включает воду пресную, гуаровую смолу и поверхностно-активное вещество при следующем соотношении компонентов, мас.%:
wherein the aqueous gel includes fresh water, guar gum and a surfactant in the following ratio of components, wt.%:
при этом водный гель включает воду пресную, гуаровую смолу и поверхностно-активное вещество при следующем соотношении компонентов, мас.%:
wherein the aqueous gel includes fresh water, guar gum and a surfactant in the following ratio of components, wt.%:
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2007123933/04A RU2364612C2 (en) | 2007-06-27 | 2007-06-27 | Method for manufacturing of heat insulation coating and composite material for its realisation |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2007123933/04A RU2364612C2 (en) | 2007-06-27 | 2007-06-27 | Method for manufacturing of heat insulation coating and composite material for its realisation |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2007123933A RU2007123933A (en) | 2009-01-10 |
RU2364612C2 true RU2364612C2 (en) | 2009-08-20 |
Family
ID=40373601
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2007123933/04A RU2364612C2 (en) | 2007-06-27 | 2007-06-27 | Method for manufacturing of heat insulation coating and composite material for its realisation |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2364612C2 (en) |
-
2007
- 2007-06-27 RU RU2007123933/04A patent/RU2364612C2/en active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2007123933A (en) | 2009-01-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP3183641U (en) | Cement-based article with fibrous mat | |
US20080087366A1 (en) | Fire-resistant gypsum panel | |
US7368150B2 (en) | Method of applying a heat reflective coating to a substrate sheet | |
JPH04244840A (en) | Light-weight building material thick board | |
MXPA04011002A (en) | Interior wallboard and method of making same. | |
CN102653961A (en) | Fire-proof plate with coupling holes, manufacture method of fire-proof plate and mould used for fire-proof plate | |
AU2016240394A1 (en) | A construction board and a method of manufacture | |
CN103758276B (en) | With reference to the wall board material of matrix of microparticles | |
RU2364612C2 (en) | Method for manufacturing of heat insulation coating and composite material for its realisation | |
KR100799497B1 (en) | The interior materials and Manufacturing method of that fire-proof and sound-absorption and sound-proof | |
KR102123226B1 (en) | Inorganic plate and its manufacturing method | |
RU2085394C1 (en) | Composite material | |
CA1314726C (en) | Slab-shaped building components and method of forming same | |
JP5864578B2 (en) | Refractory member and method for manufacturing the member | |
JP6745120B2 (en) | Spray insulation and construction method of the insulation | |
CN110407542A (en) | One kind having fire-retardant lightweight wall plate resistant to high temperatures and production method | |
CN212249033U (en) | Inorganic infiltration A level heated board moulding | |
CN103786383B (en) | A kind of fibrous composite strengthens ceramic wafer and manufacture method thereof | |
EP2809625B1 (en) | Method for forming a fire-resistant and thermal-resistant glass fiber product | |
JPH01314156A (en) | Building material composed of phosphate cured body | |
RU2344937C1 (en) | Method of manufacturing lightweight sandwich-type plasterfoampolymeric composite material and products thereof (versions) | |
KR100741756B1 (en) | Incombustible panel for fireproof partition wall and method for manufacturing it | |
CN108997921A (en) | Pipeline fire resistant heat preserving covering material | |
WO2008003150A2 (en) | Composition of an insulating material and a method for manifacturing articles made of it | |
US852688A (en) | Method of manufacturing heat-insulating bodies. |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PD4A | Correction of name of patent owner | ||
TC4A | Altering the group of invention authors |
Effective date: 20121107 |
|
PC43 | Official registration of the transfer of the exclusive right without contract for inventions |
Effective date: 20151102 |
|
PC43 | Official registration of the transfer of the exclusive right without contract for inventions |
Effective date: 20190731 |