RU2633386C2 - Способ изготовления супертонкой тепловой изоляции для теплового источника тока - Google Patents
Способ изготовления супертонкой тепловой изоляции для теплового источника тока Download PDFInfo
- Publication number
- RU2633386C2 RU2633386C2 RU2016109175A RU2016109175A RU2633386C2 RU 2633386 C2 RU2633386 C2 RU 2633386C2 RU 2016109175 A RU2016109175 A RU 2016109175A RU 2016109175 A RU2016109175 A RU 2016109175A RU 2633386 C2 RU2633386 C2 RU 2633386C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- thermal insulation
- solid phase
- chrysotile asbestos
- thermal
- manufacturing
- Prior art date
Links
- 238000009413 insulation Methods 0.000 title claims abstract description 30
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 11
- 238000000034 method Methods 0.000 title abstract description 10
- WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N Lithium Chemical compound [Li] WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N 0.000 title 1
- 229910052744 lithium Inorganic materials 0.000 title 1
- 239000007790 solid phase Substances 0.000 claims abstract description 15
- CWBIFDGMOSWLRQ-UHFFFAOYSA-N trimagnesium;hydroxy(trioxido)silane;hydrate Chemical compound O.[Mg+2].[Mg+2].[Mg+2].O[Si]([O-])([O-])[O-].O[Si]([O-])([O-])[O-] CWBIFDGMOSWLRQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 11
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims abstract description 9
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 7
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 6
- 239000007900 aqueous suspension Substances 0.000 claims abstract description 5
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 claims description 5
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 claims description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 5
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract 1
- IZCQDRVQVRENLX-UHFFFAOYSA-N dihydrate;trihydrochloride Chemical compound O.O.Cl.Cl.Cl IZCQDRVQVRENLX-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 abstract 1
- 230000001376 precipitating effect Effects 0.000 abstract 1
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- WGLPBDUCMAPZCE-UHFFFAOYSA-N Trioxochromium Chemical compound O=[Cr](=O)=O WGLPBDUCMAPZCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 229910000423 chromium oxide Inorganic materials 0.000 description 7
- 239000011651 chromium Substances 0.000 description 4
- 238000005266 casting Methods 0.000 description 3
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 3
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 3
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 3
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 3
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 3
- 239000010425 asbestos Substances 0.000 description 2
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 2
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 2
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 2
- 229910052895 riebeckite Inorganic materials 0.000 description 2
- KXGFMDJXCMQABM-UHFFFAOYSA-N 2-methoxy-6-methylphenol Chemical compound [CH]OC1=CC=CC([CH])=C1O KXGFMDJXCMQABM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 1
- 238000004870 electrical engineering Methods 0.000 description 1
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 1
- 238000009472 formulation Methods 0.000 description 1
- 238000000227 grinding Methods 0.000 description 1
- 239000011810 insulating material Substances 0.000 description 1
- 239000012774 insulation material Substances 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 229920001568 phenolic resin Polymers 0.000 description 1
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 1
- 238000012216 screening Methods 0.000 description 1
- 230000035939 shock Effects 0.000 description 1
- 229910052814 silicon oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000009827 uniform distribution Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/04—Construction or manufacture in general
- H01M10/0413—Large-sized flat cells or batteries for motive or stationary systems with plate-like electrodes
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/04—Construction or manufacture in general
- H01M10/045—Cells or batteries with folded plate-like electrodes
- H01M10/0454—Cells or batteries with electrodes of only one polarity folded
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
- H01M50/40—Separators; Membranes; Diaphragms; Spacing elements inside cells
- H01M50/409—Separators, membranes or diaphragms characterised by the material
- H01M50/449—Separators, membranes or diaphragms characterised by the material having a layered structure
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M6/00—Primary cells; Manufacture thereof
- H01M6/04—Cells with aqueous electrolyte
- H01M6/06—Dry cells, i.e. cells wherein the electrolyte is rendered non-fluid
- H01M6/10—Dry cells, i.e. cells wherein the electrolyte is rendered non-fluid with wound or folded electrodes
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
Landscapes
- Filtering Materials (AREA)
- Inorganic Insulating Materials (AREA)
Abstract
Изобретение относится к электротехнике. Способ изготовления гибкой тепловой изоляции путем осаждения водной суспензии компонентов твердой фазы (хризотиловый асбест и порошок дихром триоксида (Сr2O3) заключается в приготовлении твердой фазы (Т), для этого хризотиловый асбест проходит гидромеханическое расчесывание, после чего упомянутые компоненты берут по массе: гидромеханически расчесанный хризотиловый асбест 75±1%, порошок дихром триоксида (Сr2O3) 25±1%, растворяют в воде (Ж) при отношении масс Τ:Ж как 1:1000 и осаждают на поверхность фильтровального материала из расчета 0,003 г/см2 сухого вещества. Изобретение позволяет получить гибкую теплоизоляцию для малогабаритных и миниатюрных тепловых химических источников тока.
Description
Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в производстве тепловых химических источников тока (в дальнейшем ТХИТ), а также в приборостроении.
Тепловая изоляция в ТХИТ является важнейшим конструктивным элементом, определяющим энергетические параметры источника тока. Однако существующие в промышленности виды теплоизоляции не всегда могут быть использованы как по своим физико-механическим и теплофизическим свойствам, так и из-за особенностей конструкции и работы ТХИТ.
Известен способ изготовления тепловой изоляции [Патент RU №2475897, кл. Н01М 6/36, 06.07.2011 г.] путем прессования теплоизоляционных прокладок из композиции, включающей высокодисперсный оксид кремния, оксид хрома, супертонкое кремнеземное волокно и фенол-формальдегидную смолу. Способ позволяет получить теплоизоляционные прокладки с теплопроводностью 0,027 Вт/м⋅град. Тепловая изоляция обладает высокой механической прочностью, выдерживает воздействие ударных нагрузок.
Недостатком такой теплоизоляции является то, что конструкционные детали из нее отличаются хрупкостью и низкой технологичностью. Способ не позволяет изготовить прокладки с толщиной и радиусом изгиба менее 1 мм. Это усложняет сборку и надежность ТХИТ.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемым результатам является способ изготовления тепловой изоляции [Патент RU №2091350, кл. С04В 35/14, 1997], заключающийся в осаждении на форму водной суспензии, содержащей химически распушенный хризотиловый асбест, порошок оксида хрома, супертонкое кремнеземное волокно и высокодисперсный оксид кремния.
Способ позволяет получить тепловую изоляцию с достаточно низкой теплопроводностью, равной 0,03-0,07 Вт/м⋅град в интервале температур 100-600°С.
Однако данный способ изготовления не позволяет получить тонкую тепловую изоляцию толщиной менее 0,4 мм, сочетающую высокую гибкость и достаточную для работы прочность, тогда как для теплоизоляции блоков электрохимических элементов малогабаритных и миниатюрных источников тока требуется гибкая изоляция толщиной менее 0,1 мм. Это объясняется использованием большого количества высокодисперсных компонентов, в разной степени по величине и направленности влияющих на ее физико-механические свойства, а также тем, что химически распушенный асбест не обеспечивает надлежащую скрепляющую связь между высокодисперсными компонентами изоляции вследствие наличия на поверхности волокон асбеста остатков поверхностно-активных веществ. В технологическом плане известный способ требует значительной емкости оборудования, имеет длительный производственный цикл и отличается низкой экологичностью.
Целью настоящего технического решения является получение гибкой, обладающей низкой теплопроводностью тепловой изоляции для малогабаритных и миниатюрных ТХИТ.
Для этого предлагается способ изготовления гибкой тепловой изоляции путем осаждения водной суспензии компонентов твердой фазы (Т) из гидромеханически расчесанного хризотилового асбеста и порошка дихром триоксида (Cr2O3), отличающийся тем, что твердую фазу (Т) в соотношении массовых процентов:
| гидромеханически расчесанного хризотилового асбеста | 75±1% |
| порошка дихром триоксида (Cr2O3) | 25±1% |
растворяют в воде (Ж) при отношении масс Т:Ж как 1:1000 и осаждают на поверхность фильтровального материала из расчета 0,003 г/см2 сухого вещества.
Предложенное соотношение сухих компонентов в теплоизоляционном материале является оптимальным для получения изоляции, сочетающей механическую прочность, гибкость и низкую теплопроводность.
Содержание гидромеханически расчесанного хризотилового асбеста, определенное в пределах 74-76 масс. %, вызвано необходимостью получения минимально возможной толщины и высокой гибкости изоляции, при сохранении ее прочностных характеристик, а также способности удерживать в своем составе экранирующий порошок окиси хрома Cr2O3.
Увеличение содержания окиси хрома свыше 26 масс. % приводит к снижению гибкости, повышению хрупкости и общей теплопроводности за счет роста контактной составляющей теплопередачи между частицами окиси хрома.
Уменьшение доли окиси хрома ниже 24 масс. % уменьшает экранирующую составляющую теплопередачи и тем самым ведет к росту теплопроводности теплоизоляции.
Величина поверхностной плотности сухой твердой фазы, равная 0,003 г/см2, является параметром, позволяющим получить минимально возможную толщину теплоизоляции в пределах 0,05-0,06 мм, при которой обеспечиваются необходимые физико-механические свойства.
С увеличением поверхностной плотности сухой твердой фазы выше 0,003 г/см2 толщина материала растет, гибкость ухудшается.
При уменьшении поверхностной плотности сухой твердой фазы ниже 0,003 г/см2 теплоизоляция теряет свою механическую прочность.
Важную роль в получении вышеуказанных свойств теплоизоляции играет концентрация твердой фазы в водной суспензии, приготовленной для фильтрации. Массовое соотношение твердой фазы и воды в суспензии, определенное как 1:1000, является технологическим фактором, обеспечивающим равномерное распределение компонентов твердой фазы теплоизоляции, однородность толщины по всей площади отливки. Указанное количество воды на единицу массы твердой фазы является нижней границей, позволяющей получить необходимые физико-механические свойства теплоизоляции.
В качестве практической реализации данного способа ниже приведена краткая последовательность операций изготовления теплоизоляции:
Предварительная подготовка хризотилового асбеста (гидромеханическое расчесывание, отливка и сушка).
Предварительная подготовка порошка оксида хрома Cr2O3 (сушка, измельчение).
Приготовление рецептуры твердой фазы из подготовленных материалов согласно заявленному соотношению для обеспечения поверхностной плотности 0,003 г/см2.
Приготовление в мешалке суспензии из твердой фазы и воды в соотношении по массе, как 1:1000.
Получение отливки теплоизоляции путем осаждения суспензии на поверхность фильтровального материала.
Предложенный способ позволил впервые получить тепловую изоляцию, сочетающую такую совокупность свойств, как гибкость, эластичность и прочность. Теплопроводность предлагаемой изоляции составляет 0,05-0,08 Вт/м⋅град в интервале температур от 100° до 500°С, что находится на уровне показателей для подобных типов теплоизоляционных материалов. Эффективность предлагаемой теплоизоляции существенно повышается при ее многослойном применении.
В отличие от известных, предлагаемый способ обладает простым технологическим оснащением, коротким производственным циклом, компактностью, лучшей экологичностью, а также возможностью замкнутого технологического цикла по воде и отсутствием вредных выбросов.
Claims (3)
- Способ изготовления гибкой тепловой изоляции путем осаждения водной суспензии компонентов твердой фазы (хризотиловый асбест и порошок дихром триоксида (Сr2O3)), отличающийся тем, что при приготовлении твердой фазы (Т) хризотиловый асбест проходит гидромеханическое расчесывание, после чего упомянутые компоненты берут по массе:
-
гидромеханически расчесанный хризотиловый асбест 75±1% порошок дихром триоксида (Сr2O3) 25±1% - растворяют в воде (Ж) при отношении масс Τ:Ж как 1:1000 и осаждают на поверхность фильтровального материала из расчета 0,003 г/см2 сухого вещества.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2016109175A RU2633386C2 (ru) | 2016-03-15 | 2016-03-15 | Способ изготовления супертонкой тепловой изоляции для теплового источника тока |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2016109175A RU2633386C2 (ru) | 2016-03-15 | 2016-03-15 | Способ изготовления супертонкой тепловой изоляции для теплового источника тока |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2016109175A RU2016109175A (ru) | 2017-09-18 |
| RU2633386C2 true RU2633386C2 (ru) | 2017-10-12 |
Family
ID=59893603
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2016109175A RU2633386C2 (ru) | 2016-03-15 | 2016-03-15 | Способ изготовления супертонкой тепловой изоляции для теплового источника тока |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2633386C2 (ru) |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2808338A (en) * | 1952-12-18 | 1957-10-01 | Johns Manville | Thermal insulating bodies and method of manufacture |
| RU2091350C1 (ru) * | 1986-12-12 | 1997-09-27 | Государственное научно-производственное предприятие "Квант" | Композиция для получения теплоизоляционного материала |
| WO2004037533A2 (en) * | 2002-05-15 | 2004-05-06 | Cabot Corporation | Heat resistant insulation composite, and method for preparing the same |
| RU2293401C2 (ru) * | 2004-04-16 | 2007-02-10 | Сергей Александрович Галкин | Химический источник тока системы диоксид марганца - литий |
| RU2475897C1 (ru) * | 2011-07-06 | 2013-02-20 | Открытое акционерное общество "Энергия" | Способ изготовления тепловой изоляции для теплового литиевого источника тока |
-
2016
- 2016-03-15 RU RU2016109175A patent/RU2633386C2/ru active
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2808338A (en) * | 1952-12-18 | 1957-10-01 | Johns Manville | Thermal insulating bodies and method of manufacture |
| RU2091350C1 (ru) * | 1986-12-12 | 1997-09-27 | Государственное научно-производственное предприятие "Квант" | Композиция для получения теплоизоляционного материала |
| WO2004037533A2 (en) * | 2002-05-15 | 2004-05-06 | Cabot Corporation | Heat resistant insulation composite, and method for preparing the same |
| RU2293401C2 (ru) * | 2004-04-16 | 2007-02-10 | Сергей Александрович Галкин | Химический источник тока системы диоксид марганца - литий |
| RU2475897C1 (ru) * | 2011-07-06 | 2013-02-20 | Открытое акционерное общество "Энергия" | Способ изготовления тепловой изоляции для теплового литиевого источника тока |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2016109175A (ru) | 2017-09-18 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN106278001B (zh) | 一种电磁吸波混凝土及其制备方法 | |
| BR112012012651A2 (pt) | composição de fibra cerâmica biodegradável, fibra cerãmica biodegradável, e, isolante térmico. | |
| Ranjith et al. | Comparative study on durability properties of engineered cementitious composites with polypropylene fiber and glass fiber | |
| CN106684293A (zh) | 一种锂电池隔膜的生产工艺 | |
| CN102745928A (zh) | 一种高活性改性偏高岭土基混凝土矿物掺合料及其制备方法 | |
| RU2633386C2 (ru) | Способ изготовления супертонкой тепловой изоляции для теплового источника тока | |
| Nurjaya et al. | Thermal effect on flexural strength of geopolymer matrix composite with alumina and wollastonite as fillers | |
| CN103664095B (zh) | 一种导电混凝土及其制备方法 | |
| CN101307182A (zh) | 介观尺度片状蛭石和耐高温聚合物隔热复合膜的制备方法 | |
| RU2349681C2 (ru) | Состав для получения покрытия | |
| CN114276044B (zh) | 协同包覆溶胀阻迁型微胶囊氯离子固化剂及其制备方法和应用 | |
| JP5409939B2 (ja) | 断熱材及びその製造方法 | |
| CN105428573A (zh) | 一种有机/无机纤维复合隔膜的制备方法 | |
| JPH08109077A (ja) | 単繊維の結合体よりなる賦形炭化物の製造法 | |
| Lu et al. | Preparation and properties of alkali-activated ground-granulated blast furnace slag thermal storage concrete | |
| CN106554753A (zh) | 掺钾锰酸镧/石墨烯复合吸波材料及其制备方法 | |
| KR101732407B1 (ko) | 저분진 미네랄울 섬유 제조용 조성물 및 그로부터 제조된 미네랄울 섬유 | |
| RU2019129780A (ru) | Керамическая композиция и способ получения указанной композиции | |
| RU2833994C1 (ru) | Тампонажный состав | |
| SU821470A1 (ru) | Электропровод ща композици | |
| KR100187430B1 (ko) | Sic 휘스커로 제조한 인산형 연료전지용 전해질 매트릭스의 제조방법 | |
| CN109336515A (zh) | 一种高频电磁屏蔽混凝土及其制备方法 | |
| AT69634B (de) | Verfahren zur Herstellung hitzebeständiger, elektrisch schützender Blätter, Platten usw. aus Spaltglimmer, Glimmerabfällen oder dgl. | |
| KR20220026745A (ko) | 세라믹 섬유 조성물 및 이로부터 제조된 세라믹 섬유 | |
| CN121377661A (zh) | 一种耐高温电敏性高性能混凝土及其制备方法 |