SU875177A1 - Способ изготовлени многоэкранной теплоизол ции - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к высокотемпературным теплоизол ци м, используемым в электропечах, машинах дл  испытани  материалов, в газовых каналах энергетических установок и аппаратов. Известен способ изготовлени  многоэкранной теплоизол ции, включающий штамповку на экранах в пластифицирован ном состо нии .дистанционирующих выступов , сборку из них многослойных пакетов и их спекание на оправке. . По этому способу могут быть получены многоэкранные изол ции, которые дл  снижени  лучистого теплообмена, уменьг шени  газопроницаемости и переноса тепла конвекцией содержат большое число экранов на единицу толщины изол ции с малыми зазорами между экранами. При толщине 100-150 мкм на них могут быть получены тиснением выступы, например полусферические, высотой 150-200 мкм. Однако изол ции с такими тонкими экранами неточны, имеют недостаточное сопротивление ползучести, малую вибростойкость . В то же врем  экраны большей толщины с тиснени ми трудно изготовить. На экранах толщиной 0,3-0,4 мм могут быть получены соответственно и лишь более высокие выступы высотой 0,50 ,8 мм, так как более низкие выступы на 1ШХ при спекании сглаживаютс  и дистанционирование становитс  ненадежным . Увеличение высоты выступов и соответственно межэкранньгх промежутков приводит к снижению эффективности изол ции , так как увеличиваютс  зазоры и снижаетс  число экранов на единицу толпщны изол ции. Цель изобретени  - повышение прочности изол ции без существенного снижени  ее теплоизол ционных свойств. Поставленна  цель достигаетс  тем,, что между пластифицированными экранами с дистанционирунмцими выступами перед спеканием помещают гладкие пластифицированные экраны и производ т их 38 совместную термообработку. Кроме того экраны в пластифицированном состо нии навиваютспо спирали на оправку и между пакетом и оправкой оставл ют зазор равный 0,75-1,0 величины усадки материала экранов при спекании, который перед сборкой заполн ют легкоплавким материалом, температура плавлени  которого на 100-150 С ниже температуры начала спекани  материала экранов, а в качестве легкоплавкого материала примен ют парафин. При укладке силовых, несущих экранов между рифлеными дистанционирующим экранами достигаетс  упрочнение изол  ции, упрощение технологии ее изготовлени  .без существенного ухудшени  теплоиэол циониых свойств. Сборка силовых и дистанционных экранов на их пластифицированной стадии до удалени  св зки и спекани  дает во можность использовать эффект усадки материала экранов, происход щей в про цессе их спекани , дл  осуществлени  калибровки теплоизол ционной сборки, йосле которой она приобретает необходиьше точные окончательные размеры и форму. Например, при изготовлении цилиндрической изол ции силовые и дистjaнциoниpyкициe экраны вырезают из пластифицированных заготовок в виде лент, соб11рают в сдвоенную ленту и /навивают по спирали несколько витков на оправку, диаметр которой равен окончательному внутреннему размеру. При этом дл  возможности применени  . непрерывной спирали и калибровки изол ции между оправкой и спиральным пакетом оставл ют зазор, равиый 0,751 ,0 величины усадки материала экранов при спекании. Начальный усадоч- ный зазор при навивке спирали можно создать различными способеши: с помощью извлекающейс  или сменной .металлической или фторпластовой встав . ки, путем заполнени  зазора перед сборкой легкоплавким материалом, температура плавлени  которого не менее чем на 100-200®ниже температуры начала спекани  материала экранов (мочевина , парафин, сплав Вуда и т. п.) . Но наиболее удобным оказалось применение парафинового сло : он прост в обращении, легко обрабатываетс  на станке, позвол   получить точную цилиндрическую посадочную поверхность. Парафин, например, отливали на оправку , использу  полую графитовую втулку внутренний диаметр которой равен внутреннему диаметру изол ционного пакета спеканием. После извлечени  из графитовой втулки парафиновый слой не нуждаетс  в дополнительной механической обработке. В некоторых случа х может оказатьс  удобным це снимать пакет спеченных экранов с оправки и использовать последнюю , как элем1ент изолируемой конструкции . На фиг. 1 изображена двухслойна  лента, состо ща  из пластифицированног го гладкого сло  (l) и рифленого сло  (2) с дистанционирующими выступами (З) перед навивкой на оправку; на фиг. 2-оправка (4) с парафиновым слоем (5); на фиг. 3 - спиральна  навивка сдвоенной ленты на оправку с удал емым парафиновым слоем перед термообработкой; на фиг. 4 - спиральна  навивка с оправкой на начальном этапе термообработки (после выплавлени  парафина, но перед спеканием); на фиг. 5 - готова  изол ци  после сн ти  с оправки. Приме р. Изготавливалась многоэкранна  цилиндрическа  изол ци , состо ща  из уложенных по спирали 12 слоев экранов: 6 дистанционирующих экранов трлщнной 120 мкм с полусферическими выступами высотой мкм и 6 гладких экранов толщиной 400 мкм. Внутренний диаметр изол ции d 40 мм, наружный d2 50 мм, длина 1 100 мм. Заготовкой дл  дистанционирующих экранов служила лента, отлита  из шликера NbC на поливинилбутир гпьной св зке. На этой ленте были отштампованы полусферические выступы. Заготовкой дл  гладких экранов служила лента, полученна  литьем и последующей прокаткой пластифицированной массы порошка NbC на каучуковой св зке . Обе ленты бьши сложены в двухслойную ленту и навиты по спирали на графитовую оправку. На оправке бьш предварительно отлит слой парафина толщиной 3,1 мм. Образец изол ции помещали в графитовую обойму и подвергали термообработке в вакуумной электропечи при вакууме- 5 10 мм рт,ст.. при нагреве со скоростью 200 град/ч до и далее со скоростью 4100 град/ч до 1800°С с вьщержкой при максимальной температуре 30 мин. После термообработки спиральна  намотка облегала внутреннюю оправку, но легко снималась с нее. Внутренн   поверхность изол ции имела точную и гладкую цилиндрическую поверхность.

5875177

В таблице приведены характеристи- же раЬмеры d , djH 1, и состо щей из

ки предлагаемой изол ции по сравиению с известной изол цией, имеющей такие

1 г -J. 12 слоев фольги NbC толщиной 120 мкм ,с дистанционирующими выступами.

Коэффициент теплопроводности при средней температуре 20QOK, Вт/м.К:

в среде аргона

в среде гели 

Прочность на продольн сжатие при , МПа

Скорость ползучести при и напр жении продольного сжати  0,5 кг/мм , %/ч

Из таблицы видно, что комбинированна  многоэкранна  изол ци  обладает более высокой прочностью и сопротивлением ползучести, тогда как теплоизол ционные свойства ее изменились незначительно (10-12%).

Предлагаемый способ изготовлени  многоэкранной теплоизол ции обеспечивает повышение прочности, сопротивлени  ползучести и вибростойкости при сохранении высокой теплоизол ционной способности, а также упрощение технологии изготовлени  благодар  применешло спиральной навивки непрерывной сдвоенной ленты на оправку с определенным усадочным

Claims (4)

1. Способ изготовлени  многозкранной теплоизол ции, включаюпщй штамповку на экранах в пластифицированном состо нии дистанционирующих выступов, сборку из них многослойных пакетов и их спекание на рправке, отличающийс  тем, что, с целью повышени  прочности, перед спеканием меж0 ,8

1,1 1,9

2,2

10-15 110-155

16-20 0,7-1,0

ду пластифицированными экранами с дистанционирующими выступами помещают гладкие пластифицированные экраны и производ т их совместную термообработку .

2.Способ по п. 1, отличающийс  тем, что экраны в пластифицированном состо нии навивают по спирали на оправку и между пакетом.и оправкой оставл ют зазор, равный 0,75- 1,0 величины усадки материала экранов при спекании.

3.Способ по пп. 1 и 2, о т л и ч а ю щ и и с   тем, что зазор между оправкой и слоем пакета заполн ют перед сборкой легкоплавким материалом, температура плавлени  которого на 1QO-150®C ниже температуры начала спекани  материала экранов.

4.Способ по пп. 1-3, отличающийс  тем, что в качестве легкоплавкого материала примен ют парафин .

Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР по за вке 2704311/29-08, кл. F 16 L 59/08, 1978.