RU2562274C1 - Manufacturing method of corrugated plate for heat exchanger from composite materials - Google Patents

Manufacturing method of corrugated plate for heat exchanger from composite materials Download PDF

Info

Publication number
RU2562274C1
RU2562274C1 RU2014124693/05A RU2014124693A RU2562274C1 RU 2562274 C1 RU2562274 C1 RU 2562274C1 RU 2014124693/05 A RU2014124693/05 A RU 2014124693/05A RU 2014124693 A RU2014124693 A RU 2014124693A RU 2562274 C1 RU2562274 C1 RU 2562274C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
prepreg
base
profile
corrugated sheet
corrugated plate
Prior art date
Application number
RU2014124693/05A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Евгений Акимович Богачев
Александр Борисович Елаков
Александр Павлович Белоглазов
Леонид Владимирович Быков
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования Московский авиационный институт (национальный исследовательский университет) (МАИ)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования Московский авиационный институт (национальный исследовательский университет) (МАИ) filed Critical Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования Московский авиационный институт (национальный исследовательский университет) (МАИ)
Priority to RU2014124693/05A priority Critical patent/RU2562274C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2562274C1 publication Critical patent/RU2562274C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Ceramic Products (AREA)

Abstract

FIELD: heating.
SUBSTANCE: manufacturing method of a corrugated plate for a heat exchanger from composite materials involves manufacture of a prepreg with its further arrangement on the surface of a base with a zigzag-shaped profile accurately reproducing the internal outline of the shaped corrugated plate; application onto the surface of the base profile of an adhesive layer and provision of prepreg adherence to the base along the whole surface of the zigzag-shaped profile of the base; alignment of a corrugation as to height by a mating pressure plate, heating for carbonisation of an assembly from the base with the corrugated prepreg bonded to it and the mating pressure plate; cooling of the assembly and removal of the obtained corrugated plate from it; compaction of the corrugated plate by silicon carbide from a gaseous phase of methylsilane. Prepreg is made from non-woven material based on a fibre of silicon carbide or carbon with thickness of 0.1 to 0.35 mm. Prior to formation of prepreg, non-woven material on the side of the base profile is connected to a polymer film non-permeable for an adhesive layer and a binding agent at room temperature and decomposed without any coke residue during carbonisation.
EFFECT: invention allows reducing the weight of a corrugated plate and improving heat removal through a corrugation.
1 dwg, 2 ex

Description

Изобретение относится к машиностроению, а именно к производству гофрированных листов из композиционных материалов для высокотемпературных теплообменников перекрестного типа, используемых в авиационной и ракетно-космической технике, дизельных двигателях, бойлерах и т.д.The invention relates to mechanical engineering, namely to the production of corrugated sheets from composite materials for high-temperature cross-type heat exchangers used in aviation and space technology, diesel engines, boilers, etc.

Известен способ изготовления сотовых структур («Справочник по композиционным материалам» под ред. Дж. Любина. М.: Машиностроение, 1988. - 584 с), в котором гофрированный лист из композиционного материала из стеклопластиков, органопластиков или углепластиков получают методом рифления в валках, причем некоторые материалы при этом термофиксируют - подвергают нагреву до 160-180°C. Данный способ не обеспечивает получения гофрированного листа для высокотемпературного теплообменника, т.к. проводится при температуре отверждения полимерного связующего, при которой не происходит его термодеструкция. При повышении температуры обработки до температур разложения полимерной матрицы (600-1000°C) точность сформированного в валках профиля гофры не обеспечивается ввиду ее неизбежной усадки.A known method of manufacturing a honeycomb structure ("Composite Materials Handbook" edited by J. Lubin. M .: Mashinostroenie, 1988. - 584 s), in which a corrugated sheet of composite material from fiberglass, organoplastics or carbon fiber reinforced plastics is obtained by corrugation in rolls, moreover, some materials are thermofixed while being heated to 160-180 ° C. This method does not provide a corrugated sheet for a high temperature heat exchanger, because is carried out at the temperature of curing of the polymeric binder, at which its thermal degradation does not occur. When the processing temperature is increased to the decomposition temperatures of the polymer matrix (600-1000 ° C), the accuracy of the corrugation profile formed in the rolls is not ensured due to its inevitable shrinkage.

Известен способ изготовления гофрированного листа из неметаллического материала (US 4108938 A, МПК: B01D 67/00, B29C 53/22 (2006.01), опубл. 22.08.1978 г.), включающий формование пластины с образованием гофр с последующим нагревом. Известный способ не обеспечивает получение гофрированного листа для высокотемпературного теплообменника перекрестного типа, сохраняющего прочность при высоких температурах и имеющего низкую плотность, так как рифлению в валках подвергаются стекло-, органо- или углепластики, и при последующем переводе их в неорганическое состояние путем неокислительного отжига сформованная гофра претерпевает неизбежное коробление.A known method of manufacturing a corrugated sheet of non-metallic material (US 4108938 A, IPC: B01D 67/00, B29C 53/22 (2006.01), publ. 08/22/1978), comprising forming a plate with the formation of corrugations, followed by heating. The known method does not provide a corrugated sheet for a high-temperature cross-type heat exchanger that retains strength at high temperatures and has a low density, since the glass, organo or carbon fiber reinforced in the rolls are subjected to corrugation, and when they are subsequently converted to an inorganic state by non-oxidative annealing, the formed corrugation undergoes inevitable warping.

Наиболее близким к предлагаемому способу по совокупности существенных признаков является способ изготовления гофрированного листа для теплообменника из композиционных материалов (RU 2479815 C1, МПК: F28F 3/00 (2006.01), опубл. 20.04.2013 г.), принятый за прототип, включающий изготовление препрега с последующим его расположением на поверхности основания с зигзагообразным профилем, точно воспроизводящим внутренний контур формуемого гофрированного листа, нанесение на поверхность основания адгезионного слоя и обеспечение полного прилегания препрега к основанию по всей поверхности зигзагообразного профиля основания, выравнивание гофры по высоте ответной прижимной плитой, нагрев для карбонизации сборки из основания с приклеенным к нему гофрированным препрегом и ответной прижимной плитой, охлаждение сборки и извлечение из нее полученного гофрированного листа, уплотнение гофрированного листа карбидом кремния из газовой фазы метилсилана, при этом препрег изготавливают из углеродной ткани, ткани из карбидных волокон или волокон карбида кремния, пропитанных термореактивным или кремнийорганическим связующим.Closest to the proposed method for the combination of essential features is a method of manufacturing a corrugated sheet for a heat exchanger from composite materials (RU 2479815 C1, IPC: F28F 3/00 (2006.01), publ. 04/20/2013), adopted for the prototype, including the manufacture of the prepreg with its subsequent location on the surface of the base with a zigzag profile that faithfully reproduces the inner contour of the molded corrugated sheet, applying an adhesive layer to the surface of the base and ensuring complete adhesion of the prepreg to the main pressing along the entire surface of the zigzag profile of the base, aligning the corrugation in height with the counter pressure plate, heating to carbonize the assembly from the base with the corrugated prepreg and the counter pressure plate glued to it, cooling the assembly and removing the corrugated sheet obtained from it, sealing the corrugated sheet with silicon carbide from gas phases of methylsilane, while the prepreg is made of carbon fabric, fabric of carbide fibers or fibers of silicon carbide impregnated with thermosetting or silicon anic binder.

Недостатком прототипа является высокая стоимость тканого материала (особенно карбидокремниевого), а также обусловленная методами ткачества микронеоднородность поверхностной плотности, шероховатость и повышенная толщина ткани, которая ухудшает необходимую для теплообменных устройств теплопроводность.The disadvantage of the prototype is the high cost of the woven material (especially silicon carbide), as well as microinhomogeneity of surface density due to weaving methods, roughness and increased thickness of the fabric, which affects the thermal conductivity necessary for heat exchangers.

В связи с необходимостью длительной эксплуатации в воздушной среде наиболее целесообразным материалом для армирующего каркаса гофрированного листа высокотемпературных теплообменников является карбидокремниевое волокно. Однако ткани из карбидокремниевых волокон имеют высокую стоимость. Кроме того, производство непрерывного карбидокремниевого волокна и тканей на его основе ограничено. Наибольшей прочностью при высоких температурах обладают углеродные волокна, имеющие низкую окислительную стойкость. Существует производство ограниченного ассортимента углеродных волокнистых наполнителей для высокотемпературных композиционных материалов, который включает ткани и ленты. При этом их толщина составляет, как правило, не менее 0,4 мм при визуально значительном макро- и микронеоднородном распределении поверхностной плотности.Due to the need for long-term operation in air, the most suitable material for the reinforcing frame of the corrugated sheet of high-temperature heat exchangers is silicon carbide fiber. However, fabrics made from silicon carbide fibers have a high cost. In addition, the production of continuous silicon carbide fiber and fabrics based on it is limited. The highest strength at high temperatures is possessed by carbon fibers having a low oxidative stability. There is a limited range of carbon fiber fillers for high temperature composite materials that includes fabrics and ribbons. Moreover, their thickness is, as a rule, at least 0.4 mm with a visually significant macro- and microinhomogeneous distribution of surface density.

Задачей изобретения является экономически эффективное получение гофрированного листа для теплообменника из композиционных материалов широкой номенклатуры составов, повышение ресурса высокотемпературной эксплуатации на воздухе.The objective of the invention is the cost-effective production of a corrugated sheet for a heat exchanger from composite materials of a wide range of compositions, increasing the resource of high-temperature operation in air.

Техническим результатом при использовании изобретения является снижение массы за счет снижения толщины гофрированного листа и повышение, таким образом, теплосъема через гофру. Также уменьшение производственного цикла уплотнения гофрированного листа окислительностойким компонентом за счет использования нетканого материала с однородным распределением пор в материале радиусом от нескольких микрометров до 10÷20 мкм, тогда как в тканых материалах расстояния между волокнами достигают 500 и более микрометров.The technical result when using the invention is to reduce weight by reducing the thickness of the corrugated sheet and thus increasing the heat removal through the corrugation. Also, the reduction in the production cycle of corrugated sheet compaction with an oxidation-resistant component due to the use of non-woven material with a uniform pore distribution in the material with a radius of several micrometers to 10 ÷ 20 μm, while in woven materials the distances between the fibers reach 500 or more micrometers.

Указанный технический результат достигается тем, что в способе изготовления гофрированного листа для теплообменника из композиционных материалов, включающем изготовление препрега с последующим его расположением на поверхности основания с зигзагообразным профилем, точно воспроизводящим внутренний контур формуемого гофрированного листа, нанесение на поверхность основания адгезионного слоя и обеспечение полного прилегания препрега к основанию по всей поверхности зигзагообразного профиля основания, выравнивание гофры по высоте ответной прижимной плитой, нагрев для карбонизации сборки из основания с приклеенным к нему гофрированным препрегом и ответной прижимной плитой, охлаждение сборки и извлечение из нее полученного гофрированного листа, уплотнение гофрированного листа карбидом кремния из газовой фазы метилсилана, препрег изготавливают из нетканого материала на основе волокна углерода или карбида кремния толщиной от 0,1 до 0,35 мм, при этом перед формированием препрега нетканый материал со стороны профиля основания соединяют с непроницаемой при комнатной температуре для адгезионного слоя и связующего полимерной пленкой, разлагающейся без коксового остатка во время карбонизации.The specified technical result is achieved by the fact that in the method of manufacturing a corrugated sheet for a heat exchanger from composite materials, including the manufacture of a prepreg with its subsequent location on the surface of the base with a zigzag profile that accurately reproduces the inner contour of the molded corrugated sheet, applying an adhesive layer to the surface of the base and ensuring complete adhesion prepreg to the base over the entire surface of the zigzag profile of the base, alignment of the corrugation along the height of the hole with a suitable pressure plate, heating to carbonize the assembly from the base with a corrugated prepreg glued to it and a response pressure plate, cooling the assembly and extracting the resulting corrugated sheet from it, sealing the corrugated sheet with silicon carbide from the gas phase of methylsilane, the prepreg is made of nonwoven material based on carbon fiber or silicon carbide with a thickness of 0.1 to 0.35 mm, while before forming the prepreg, the non-woven material from the side of the base profile is connected with an impermeable at room temperature ture for the adhesive layer and the binder polymer film without decomposing coke during carbonation.

Сущность изобретения поясняется чертежом.The invention is illustrated in the drawing.

Способ изготовления гофрированного листа для теплообменника из композиционного материала осуществляется следующим образом.A method of manufacturing a corrugated sheet for a heat exchanger from a composite material is as follows.

Для изготовления гофрированного листа 1 используют препрег, который изготавливают на основе нетканого материала толщиной от 0,1 до 0,35 мм на основе углеродных волокон или волокон карбида кремния. Нетканый материал перед формированием препрега соединяют с непроницаемой для адгезионного слоя и связующего полимерной пленкой, не склонной к циклизации при пиролизе, например полиэтиленовой или полипропиленовой, толщиной от 0,015 до 0,025 мм и выдерживают между нагретыми плитами гидравлического пресса (на чертеже не указан) до температуры, не превышающей температуру плавления полимерной пленки, затем пропитывают термореактивным или кремнийорганическим связующим. Далее на поверхность зигзагообразного профиля основания 2 наносят адгезионный слой (например, резиновый клей) и приклеивают приготовленный препрег стороной с присоединенной к нему полимерной пленкой к поверхности зигзагообразного профиля основания 2, обеспечивая полное прилегание препрега к поверхности зигзагообразного профиля основания 2 и заполнение всех углов профиля. Затем выравнивают гофру по высоте посредством прижимания препрега к зигзаобразному профилю основания 2 ответной прижимной плитой 3. Подвергают сборку из основания 2 с приклеенным к нему гофрированным препрегом и ответной прижимной плитой 3 нагреву для карбонизации. Нагрев последовательно производят до температур термодеструкции адгезионного слоя и полимерной пленки (300-400°C), а затем до температур карбонизации связующего в неокислительной среде (800-1000°C). Далее сборку охлаждают и извлекают из нее гофрированный лист 1, имеющий одинаковый по высоте заданный профиль гофры. Затем гофрированный лист 1 с уже сформировавшимся профилем направляют на уплотнение карбидом кремния из газовой фазы метилсилана при температуре до 700°C.For the manufacture of corrugated sheet 1, a prepreg is used, which is made on the basis of non-woven material with a thickness of 0.1 to 0.35 mm based on carbon fibers or silicon carbide fibers. Before forming the prepreg, the nonwoven material is combined with a polymer film impervious to the adhesive layer and not prone to cyclization during pyrolysis, for example, polyethylene or polypropylene, from 0.015 to 0.025 mm thick and held between heated plates of a hydraulic press (not shown in the drawing) to a temperature not exceeding the melting temperature of the polymer film, then impregnated with a thermoset or organosilicon binder. Next, an adhesive layer (for example, rubber glue) is applied to the surface of the zigzag profile of the base 2 and the prepared prepreg is glued with the polymer film attached to the surface of the zigzag profile of the base 2, ensuring full adhesion of the prepreg to the surface of the zigzag profile of the base 2 and filling all the corners of the profile. Then, the corrugation is aligned in height by pressing the prepreg against the zigzag profile of the base 2 with the reciprocal pressure plate 3. The assembly is made from the base 2 with the corrugated prepreg glued to it and the response pressure plate 3 is heated for carbonization. Heating is sequentially carried out to temperatures of thermal degradation of the adhesive layer and the polymer film (300-400 ° C), and then to the temperatures of carbonization of the binder in a non-oxidizing medium (800-1000 ° C). Next, the assembly is cooled and corrugated sheet 1 is removed from it, having a predetermined corrugation profile of equal height. Then the corrugated sheet 1 with an already formed profile is sent to the seal with silicon carbide from the gas phase of methylsilane at temperatures up to 700 ° C.

Для уменьшения разницы в термическом расширении между материалом основания 2, ответной прижимной плиты 3 и формуемого препрега основание 2 и прижимная плита 3 могут быть выполнены из графита или углерод-углеродного композиционного материала.To reduce the difference in thermal expansion between the material of the base 2, the counter pressure plate 3 and the moldable prepreg, the base 2 and the pressure plate 3 can be made of graphite or a carbon-carbon composite material.

Пример 1.Example 1

Для изготовления гофрированного листа 1 используют препрег, который изготавливают на основе углеродного нетканого материала, который, в свою очередь, получают неокислительным отжигом до 800-1000°C из нетканого материала марки ОКСИПАН (ТУ 8397-002-45680943-2010), состоящего из штапелированных волокон длиной 40 мм на основе окисленного полиакрилонитрила, скрепленных в полимерном состоянии гидроструйной обработкой по методу «Spunlace». Перед формированием препрега углеродный нетканый материал толщиной 0,3 мм накладывают на непроницаемую для адгезионного слоя и связующего полипропиленовую пленку (по ГОСТ 10354-82) толщиной 0,015 мм и выдерживают между нагретыми плитами гидравлического пресса Г4617 до температуры, не превышающей температуру плавления полипропиленовой пленки, т.е. до 170°C. Затем остывшую в прессе до комнатной температуры заготовку пропитывают связующим - бакелитовым лаком ЛБС-1, представляющим собой раствор фенолформальдегидной смолы резольного типа в этиловом спирте (по ГОСТ 901-78). Далее на зигзагообразную поверхность профиля основания 2, выполненного из углерод-углеродного композиционного материала, наносят резиновый клей марки 88-СА (по ТУ 2513-039-23336352-99) и приклеивают приготовленный препрег стороной с присоединенной к нему полипропиленовой пленкой к поверхности зигзагообразного профиля основания 2 до полного прилегания препрега к поверхности зигзагообразного профиля основания 2 и заполнения всех углов профиля. Затем выравнивают гофру по высоте посредством прижимания препрега к зигзаобразному профилю основания 2 ответной прижимной плитой 3, выполненной из углерод-углеродного композиционного материала. Подвергают сборку из основания 2 с приклеенным к нему гофрированным препрегом и ответной прижимной плитой 3 нагреву для карбонизации до 1000°C. Нагрев последовательно производят до температур термодеструкции примененного резинового клея марки 88-СА и полимерной пленки (300-400°C), а затем до температур карбонизации связующего в неокислительной среде (800-1000°C). Далее сборку охлаждают и извлекают из нее полученный гофрированный лист 1, имеющий одинаковый по высоте заданный профиль гофры. Затем гофрированный лист 1 с уже сформировавшимся профилем направляют на уплотнение карбидом кремния из газовой фазы метилсилана при температуре до 700°C.For the manufacture of corrugated sheet 1, a prepreg is used, which is made on the basis of carbon non-woven material, which, in turn, is obtained by non-oxidative annealing up to 800-1000 ° C from non-woven material of the OKSIPAN brand (TU 8397-002-45680943-2010), consisting of stapled 40 mm long fibers based on oxidized polyacrylonitrile bonded in a polymer state by hydro-jet treatment according to the Spunlace method. Before the prepreg is formed, a carbon nonwoven material 0.3 mm thick is applied to a polypropylene film impermeable to the adhesive layer and the binder (according to GOST 10354-82) with a thickness of 0.015 mm and kept between heated plates of the G4617 hydraulic press to a temperature not exceeding the melting temperature of the polypropylene film, t .e. up to 170 ° C. Then the workpiece cooled in the press to room temperature is impregnated with a binder - LBS-1 bakelite varnish, which is a solution of phenol-formaldehyde resin of a resol type in ethanol (according to GOST 901-78). Next, 88-CA rubber glue (according to TU 2513-039-23336352-99) is applied to the zigzag surface of the base 2 profile, made of carbon-carbon composite material, and the prepared prepreg is glued with the polypropylene film attached to it to the surface of the zigzag base profile 2 until the prepreg adheres to the surface of the zigzag profile of the base 2 and fills all the corners of the profile. Then, the corrugation is aligned in height by pressing the prepreg against the zigzag profile of the base 2 by the response pressing plate 3 made of a carbon-carbon composite material. The assembly from the base 2 is subjected to heating with a corrugated prepreg glued to it and the counter pressure plate 3 is heated to carbonize to 1000 ° C. Heating is successively carried out to the temperatures of thermal decomposition of the applied 88-CA rubber glue and a polymer film (300-400 ° C), and then to the temperatures of carbonization of the binder in a non-oxidizing medium (800-1000 ° C). Next, the assembly is cooled and the obtained corrugated sheet 1 having the same height profile of the corrugation is extracted from it. Then the corrugated sheet 1 with an already formed profile is sent to the seal with silicon carbide from the gas phase of methylsilane at temperatures up to 700 ° C.

Пример 2.Example 2

Для изготовления гофрированного листа 1 используют препрег, который изготавливают на основе карбидокремниевого нетканого материала, который, в свою очередь, получают неокислительным отжигом до 800-1000°C из нетканого материала, состоящего из штапелированных волокон длиной 40 мм на основе окисленного поликарбосилана, скрепленных в полимерном состоянии гидроструйной обработкой по методу «Spunlace». Перед формированием препрега карбидокремниевый нетканый материал толщиной 0,2 мм накладывают на непроницаемую для адгезионного слоя и связующего полиэтиленовую пленку (по ГОСТ 10354-82) толщиной 0,025 мм и выдерживают между нагретыми плитами гидравлического пресса Г4617 до температуры, не превышающей температуру плавления полиэтиленовой пленки, т.е. до 120°C. Затем остывшую в прессе до комнатной температуры заготовку пропитывают связующим, представляющим собой раствор поликарбосилана в гексане. Далее на зигзагообразную поверхность профиля основания 2, выполненного из углерод-углеродного композиционного материала, наносят резиновый клей марки 88-СА (по ТУ 2513-039-23336352-99) и приклеивают приготовленный препрег стороной с присоединенной к нему полиэтиленовой пленкой к поверхности зигзагообразного профиля основания 2 до полного прилегания препрега к поверхности зигзагообразного профиля основания 2 и заполнения всех углов профиля. Затем выравнивают гофру по высоте посредством прижимания препрега к зигзаобразному профилю основания 2 ответной прижимной плитой 3, выполненной из углерод-углеродного композиционного материала. Подвергают сборку из основания 2 с приклеенным к нему гофрированным препрегом и ответной прижимной плитой 3 нагреву для карбонизации до 1000°C. Нагрев последовательно производят до температур термодеструкции примененного резинового клея марки 88-СА и полимерной пленки (300-400°C), а затем до температур пиролиза связующего в неокислительной среде (800-1000°C). Далее сборку охлаждают и извлекают из нее полученный гофрированный лист 1, имеющий строго одинаковый по высоте заданный профиль гофры. Затем гофрированный лист 1 с уже сформировавшимся профилем направляют на уплотнение карбидом кремния из газовой фазы метилсилана при температуре до 700°C.For the manufacture of corrugated sheet 1, a prepreg is used, which is made on the basis of silicon carbide non-woven material, which, in turn, is obtained by non-oxidative annealing up to 800-1000 ° C of non-woven material consisting of stapled fibers 40 mm long based on oxidized polycarbosilane bonded in polymer state by hydroblasting according to the Spunlace method. Before the prepreg is formed, a silicon carbide nonwoven material 0.2 mm thick is applied to a 0.025 mm thick polyethylene film (according to GOST 10354-82) impermeable to the adhesive layer and the binder and kept between heated plates of the G4617 hydraulic press to a temperature not exceeding the melting temperature of the polyethylene film, t .e. up to 120 ° C. Then, the workpiece cooled in the press to room temperature is impregnated with a binder, which is a solution of polycarbosilane in hexane. Next, a 88-CA rubber glue (according to TU 2513-039-23336352-99) is applied to the zigzag surface of the base 2 profile, made of carbon-carbon composite material, and the prepared prepreg is glued with the polyethylene film attached to it to the surface of the zigzag base profile 2 until the prepreg adheres to the surface of the zigzag profile of the base 2 and fills all the corners of the profile. Then, the corrugation is aligned in height by pressing the prepreg against the zigzag profile of the base 2 by the response pressing plate 3 made of a carbon-carbon composite material. The assembly from the base 2 is subjected to heating with a corrugated prepreg glued to it and the counter pressure plate 3 is heated to carbonize to 1000 ° C. Heating is successively carried out to the temperatures of thermal decomposition of the applied 88-CA rubber glue and polymer film (300-400 ° C), and then to the pyrolysis temperatures of the binder in a non-oxidizing medium (800-1000 ° C). Next, the assembly is cooled and the resulting corrugated sheet 1 is obtained from it, having a predetermined corrugation profile strictly identical in height. Then the corrugated sheet 1 with an already formed profile is sent to the seal with silicon carbide from the gas phase of methylsilane at temperatures up to 700 ° C.

Использование в качестве наполнителя нетканого материала на основе волокна карбида кремния или углерода позволит получить препрег толщиной от 0,1 до 0,35 мм и сократить затраты на его изготовление. Но, так как нетканый материал, даже подвергнутый гидросплетению по методу «Spunlace», характеризуется относительно невысокой когезией (связностью), то прямой контакт поверхности профилированного основания, смазанного клеем, непосредственно с тонким нетканым наполнителем приводит к нежелательному проникновению клея внутрь объема наполнителя, что приводит уже на стадии формования гофры к существенному нарушению целостности нетканого наполнителя, поэтому заготовку нетканого материала во время формирования препрега соединяют с непроницаемой для клея и связующего полимерной пленкой, например полиэтиленовой или полипропиленовой, толщиной от 0,015 до 0,025 мм, которая разлагается без коксового остатка во время карбонизации.The use of silicon carbide or carbon fiber-based nonwoven material as a filler will make it possible to obtain a prepreg with a thickness of 0.1 to 0.35 mm and reduce the cost of its manufacture. But, since the non-woven material, even subjected to hydroplaning according to the “Spunlace” method, is characterized by relatively low cohesion (cohesion), direct contact of the surface of the profiled base lubricated with glue directly with a thin non-woven filler leads to undesirable penetration of the adhesive into the volume of the filler, which leads to already at the stage of forming the corrugation to a significant violation of the integrity of the non-woven filler, therefore, the prefabrication of the non-woven material during the formation of the prepreg is connected with an impermeable washing for glue and a binder with a polymer film, for example polyethylene or polypropylene, from 0.015 to 0.025 mm thick, which decomposes without coke residue during carbonization.

Для изготовления следующего гофрированного листа 1 процесс повторяют.For the manufacture of the next corrugated sheet 1, the process is repeated.

Claims (1)

Способ изготовления гофрированного листа для теплообменника из композиционных материалов, включающий изготовление препрега с последующим его расположением на поверхности основания с зигзагообразным профилем, точно воспроизводящим внутренний контур формуемого гофрированного листа, нанесение на поверхность профиля основания адгезионного слоя и обеспечение полного прилегания препрега к основанию по всей поверхности зигзагообразного профиля основания, выравнивание гофры по высоте ответной прижимной плитой, нагрев для карбонизации сборки из основания с приклеенным к нему гофрированным препрегом и ответной прижимной плитой, охлаждение сборки и извлечение из нее полученного гофрированного листа, уплотнение гофрированного листа карбидом кремния из газовой фазы метилсилана, отличающийся тем, что препрег изготавливают из нетканого материала на основе волокна углерода или карбида кремния толщиной от 0,1 до 0,35 мм, при этом перед формированием препрега нетканый материал со стороны профиля основания соединяют с непроницаемой при комнатной температуре для адгезионного слоя и связующего полимерной пленкой, разлагающейся без коксового остатка во время карбонизации. A method of manufacturing a corrugated sheet for a heat exchanger from composite materials, including the manufacture of a prepreg with its subsequent location on the surface of the base with a zigzag profile that faithfully reproduces the inner contour of the molded corrugated sheet, applying an adhesive layer to the surface of the base profile and ensuring full adhesion of the prepreg to the base over the entire surface of the zigzag base profile, alignment of the corrugation in height with a reciprocal pressure plate, heating for carbonization assemblies from the base with a corrugated prepreg glued to it and a reciprocal pressure plate, cooling the assembly and removing the obtained corrugated sheet from it, sealing the corrugated sheet with silicon carbide from the gas phase of methylsilane, characterized in that the prepreg is made of a nonwoven material based on carbon fiber or silicon carbide thickness from 0.1 to 0.35 mm, while before the formation of the prepreg non-woven material from the side of the base profile is connected with impermeable at room temperature for adhesive with oya and binder polymer film, decomposing without carbon residue during carbonization.
RU2014124693/05A 2014-06-18 2014-06-18 Manufacturing method of corrugated plate for heat exchanger from composite materials RU2562274C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2014124693/05A RU2562274C1 (en) 2014-06-18 2014-06-18 Manufacturing method of corrugated plate for heat exchanger from composite materials

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2014124693/05A RU2562274C1 (en) 2014-06-18 2014-06-18 Manufacturing method of corrugated plate for heat exchanger from composite materials

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2562274C1 true RU2562274C1 (en) 2015-09-10

Family

ID=54073593

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2014124693/05A RU2562274C1 (en) 2014-06-18 2014-06-18 Manufacturing method of corrugated plate for heat exchanger from composite materials

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2562274C1 (en)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1995030508A1 (en) * 1994-05-10 1995-11-16 Emitec Gesellschaft Für Emissionstechnologie Mbh Process for soldering metal structures with a bonding material comprising different states
RU2094229C1 (en) * 1990-06-29 1997-10-27 Флекслайн Сервисиз Лтд. Composite material production method
RU2186714C2 (en) * 1996-08-19 2002-08-10 Траншилд Ас. Protective material for articles, package, mixture of material adhesive and method of mixture preparation
RU2419540C2 (en) * 2006-02-28 2011-05-27 Торэй Индастриз, Инк. Base material with reinforcing fibre and method of producing laminar materials thereof
RU2479815C1 (en) * 2011-08-22 2013-04-20 Открытое акционерное общество "Производственно-конструкторское объединение "Теплообменник" Heat exchanger manufacturing method; heat exchanger from composite materials, and manufacturing method of corrugated plate for heat exchanger

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2094229C1 (en) * 1990-06-29 1997-10-27 Флекслайн Сервисиз Лтд. Composite material production method
WO1995030508A1 (en) * 1994-05-10 1995-11-16 Emitec Gesellschaft Für Emissionstechnologie Mbh Process for soldering metal structures with a bonding material comprising different states
RU2186714C2 (en) * 1996-08-19 2002-08-10 Траншилд Ас. Protective material for articles, package, mixture of material adhesive and method of mixture preparation
RU2419540C2 (en) * 2006-02-28 2011-05-27 Торэй Индастриз, Инк. Base material with reinforcing fibre and method of producing laminar materials thereof
RU2479815C1 (en) * 2011-08-22 2013-04-20 Открытое акционерное общество "Производственно-конструкторское объединение "Теплообменник" Heat exchanger manufacturing method; heat exchanger from composite materials, and manufacturing method of corrugated plate for heat exchanger

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN108314458B (en) Preparation method of high-thermal-conductivity carbon/carbon composite material
CN104230368B (en) Asphalt base carbon fiber non-woven mat warming plate and manufacture method thereof
EP1852252B1 (en) High-temperature resistant composite material
JP5044220B2 (en) Carbon foam composite tool and method for using the carbon foam composite tool
US20120219778A1 (en) Composite material containing soft carbon fiber felt and hard carbon fiber felt
TWI487624B (en) Graphite foil-bonded device and method for preparing same
RU2017101000A (en) PRELIMINARY IMPREGNATED CONDUCTIVE COMPOSITE SHEET AND METHOD FOR ITS MANUFACTURE
KR20030089880A (en) Manufacturing method for carbon-carbon composites
DE3327659A1 (en) METHOD FOR PRODUCING A COMPOSITE BODY FROM CERAMIC OR FIBER-REINFORCED CERAMIC, AND A SANDWICH PRODUCTION PRODUCED BY THIS METHOD
EP3332933B1 (en) A porous preform comprising sacrificial fibers incorporated by needling
JP2007521987A5 (en)
JPS60108375A (en) Manufacture of reusable carbon composite material friction disk
RU2011133035A (en) ADVANCED COMPOSITE MATERIALS
CN101722706B (en) Process for pre-compacting prepreg overlay of resin-based composite material
JP6742855B2 (en) Molded heat insulating material and manufacturing method thereof
CN105034534A (en) Method for obtaining a composite laminate
CN101462369B (en) Method for preparing pipe sheet for heat-exchange facility and products produced thereby
CN105965989A (en) Preparation method of carbon fiber reinforced resin composite material
RU2562274C1 (en) Manufacturing method of corrugated plate for heat exchanger from composite materials
RU2479815C1 (en) Heat exchanger manufacturing method; heat exchanger from composite materials, and manufacturing method of corrugated plate for heat exchanger
JP6623011B2 (en) Carbon fiber reinforced carbon composite and method for producing carbon fiber reinforced carbon composite
JP2011502833A (en) Manufacturing method of fiber cell structure
RU2659855C1 (en) Heat insulating material and a method for manufacturing the same
CN116330757A (en) High-strength laminated carbon-carbon composite material and preparation method thereof
JP2015523950A (en) Insulator manufacturing method

Legal Events

Date Code Title Description
PD4A Correction of name of patent owner
PD4A Correction of name of patent owner
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20200619