Способ изготовления изооптических термодатчиков

 

СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ИЗООПТИЧЕСКИХ ТЕРМОДАТЧИКОВ, заключающийся в вальцовке каучука с твердык наполнителем и вулканизирующим .агентом , формовке полученного мате1)иала в. виде таблеток с двусторонним .покрытием , последующем размещении их в пресс-форме и вулканизации с подогревом .под давлением, отличающийся тем, что, с целью повышения точности иэгмерения температуры с использованием изооптических термодатчиков, на рабочую пов ерхность прессформы, контактирующую с двусторонним покрытием термодатчика , перед вулканизацией наносят слой каучука без наполнителя .с вулканизирующим агентом. :о о 00

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

С ИМВ

РЕСПУБЛИК

9@@ G 01 К 11 12

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

fl0 ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И О"П {РЫТИЙ (21) 3448649/18-10 (22).22,04.82 (46) 23.08.83. Бюл. Р 3 1 (72) Ю.P.Войцехов, N.М.Чернякова и В.Н.Алваджи (53) 536.53(088.8) (56) 1.Авторское свидетельство СССР

9 278166 кл, G 01 К ll/12 1969

2. Милс P.Н., Льюис Ф.Н.

Силиконы, М., Химия, 1964, с. 113 (прототип). (54) (57) .СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ИЗООПТИЧЕСКИХ ТЕРМОДАТЧИКОВр заключающийся в вальцовке каучука с твердь ,.зи„„дд7ц87 а наполнителем и вулканизирующим агентом, формовке полученного материала в, виде таблеток с двусторонним .покрытием, последующем размещении их

B пресс-форме и вулканизации с подогревом .под давлением, о т л ич а ю..шийся тем, что, с целью повышения точности измерения температуры с использованием изооптических термодатчиков, на рабочую поверхность пресс-формы, контактирую щую с двусторонним покрытием термодатчика, перед вулканизацйей наносят слой каучука без наполнителя ,с вулканизирующим агентом.

1037087

10

Изобретение относится к термометрии и может быть использовано для изготовления термодатчиков на основе оптически неоднородной смеси полимера с наполнителем.

Известен способ изготовления изооптических термодатчиков в виде пленки, заключающийся в растворении прозрачного полимера в соответствующем растворителе, добавлении измельченной твердой компоненты требуемой фракции и нанесении полученного раствора на поверхность исследуемого . объекта(1), Такой способ сравнительно прост, но не.обеспечивает хорошего качества поверхности термодатчика, что существенно ограничивает. достигаемую. точность измерения температуры.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является способ, используемый для иэготовлеHHR нэооптических термодатчиков, заключающийся в вальцовке каучука с твердым наполнителем и вулканизирующим агентом, формовке полученного матеРиала в виде таблеток с двусторонним покрытием, последующем размещении их в пресс-форме и вулканиэации с подогревом под давлением 2).

Однако термодатчики, изготовленные известным способом, не обеспечивают высокую точность измерения температуры, что связано с низким качеством поверхности двустороннего покрытия, выполненного в виде полимерной пленки (лавсан и т.п.).

При использовании крупнЬзернистого наполнителя (размер частиц твер .дого измельченного компонента

-100 мкм) вследствие усадхи каучука на поверхности пленки образуютс вмятины, что приводит к ухудшению спектральной избирательнос,, ти термодатчиков.

Усадка каучука в случае крупнозернистого наполнителя приводит также к ухудшению его адгезии к пленке и тем самым к уменьшению механической прочности термодатчика в целом, особенно в условиях резких температурных перепадов.

С другой стороны, использование мелкодисперсного наполнителя также приводит к расширению полосы пропускания термодатчика и соответственно понижению точности измерения температуры.

Таким образом, обеспечение высокой плоскостности и чистоты поверхности при изготовлении изооптических термодатчиков является необходижп4 условием для повышения их спектральной избирательности и соответственно точности измерения температуры. Таким требованиям соответствуют полированные стеклянные пластины толщиной 0,1-, 0,3 мм, выпус. каемые промышленностью в вйде покровных стекол. Однако использование их в качестве двустороннего пои,.ытия термодатчиков при известном способе их изготовления приводит практически к 100%-ному браку в связи с ломкой пластин вследствие воздействия на них большого избыточного давления (30 40 кГ/cM ) в процессе вулканизации термодатчиков.

Целью изобретения является повышение точности измерения температуры путем улучшения технологии изготовления изооптических термодатчи-!

5 ков с двусторонним) стеклянным покрытием толщиной 0,1-0,3 мм. Поставленная цель достигается тем, .что согласно способу изготовления иэооптических термодатчиков, заклю2() чающемуся в вальцовке каучука с

;твердым наполнителем и вулканирующим агентом, формовке полученного материала в виде таблеток с-дву сторонним покрытием, последующем размещении их в пресс-форме и вулкан низации с подогревом под давлением, на рабочую поверхность пресс-формы, контактирующую с двусторонним по->крытием термодатчика, перед вулканиэацией .наносят слой каучука без наполнителя с вулканизующим, агентом.

На чертеже представлена схема осуществления предлагаемого способа.

Массу каучука, на основе которого изготовляют термодатчики, вальцуют с вулканиэующим агентом. Незначительную часть этого каучука с введенным в него вулканизующим агентом отбирают, а в остальную в вводят путем

40 вальцевая твердый компонент (наполнитель).

Отобранную с помощью дозирующего приспособления (не показан) и отформованную в виде цилиндрических таблеток 1 навеску каучука размещают между стеклянными пластинами 2, образующими двустороннее прозрачное покрытие термэдатчика.

Каучук с введенным в него вулка5() ниэующим агентом, но без наполнителя, наносят в виде подслоя 3 на внутреннюю поверхность верхней стенки 4 пресс-формы и в виде подслоя 5 на рабочую поверхность вкладышей б, установленных в отверстиях 7 основания 8 пресс-формы. Перед нанесением подслоев 3 и 5 пресс-форму преДварительно нагревают до температуры, близкой к температуре вулканиэации.

Устанавливают основание пресс-форьы 8 с вкладышами б и нанесенным на них подслоем каучука 5 на пресс.На основание пресс-форьы устанавливают вкладыши 9 с отверстиями 10, в которых размещают отформованные заготовки термодатчиков.

1037 0 87 ель В.Голубев

Костик

Корректор А. Зимокосов

Заказ 5992/42 Тираж 873

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий .

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Подписное

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Сверху устанавливают верхнюю стенку 4 пресс-формы. Подают рабочее. (давление и поддерживают рабочую тем- пературу 120-150 С в течейие време- ни, необходимого для вулканизации (например, 30-40 мин). После завершения вулканизации и остывания пресс-формы ее разбирают и иэ отверстий 10 вкладыша 9 извлекают готовые термодатчики, Остаток каучука (подслои 3 и 5) на поверхности стеклянных пластин 2 после завершения процесса вулканизации удаляют.

При плохой адгезии каучука к стеклянным пластинам на последние со стороны, контактирующей с наполненным каучуком, предварительно наносят подслой, повышающий адгезию между ними.

Благодаря наличию подслоя 5 из каучука с вулканиэующим агентом между рабочими поверхностями прессформы и стеклянными пластинами 2 пос. ледний заполняет зазор между ними и препятствует разлавыванию пластин при подаче давления. В то же время избыток этого каучука без наполнителя, попадая под стеклянные пластины

2 в термодатчик (между пластинами и каучуком с наполнителем), не только не загрязняет термодатчик,но, :наоборот, способствует повышению адгеэии между каучуком с наполнителем и двусторонним покрытием термодатчика, способствуя тем самим ,повышению его механической прочности и соответственно надежности в условиях резких температурных перепадон.

Действительно, вследствие крупнозернистости наполнителя адгезия каучука с наполнителем к пластинам

2 ниже, чем у ненаполненного каучука, и йоследний, не нарушая оптической чистоты термодатчика, создает подслой,обеспечивающий повышение механической прочности термодатчика.

Последнее важно вследствие возможности работы термодатчика при резких перепадах температур, когда ниэкал адгезия между наполненным каучуком и .двусторонним. покрытием в термодатчике может привести к появлению расслоений и выходу термодатчика иэ строя.

Пример 1. Каучук марки

СКТФВ-70 вальценали с вулканиэующим агентом — перекисью дикумила.

Последний нводили н количестне

Составит

Редактор Н.Лазаренко ТехредИ.

0,03 вес.ч. на 100 вес.ч. каучука.

Вальценание смеси продолжалось в течение 20 мин, затем, продолжая вальценать каучук, в него вводили порошок оптического стекла марки

К1 н количестве 170 нес.% на

100 нес,% каучука, Использовалась фракция порошка с частицами менее

40 мкм. Вальцевание каучука с порошком продолжали н течение 30 мин.

10 С помощью дозирующего приспособления отбирали определенную навеску каучука, наполненного стеклом, отфор. мованную в виде цилиндра диаметром

4,9 мм, высотой 1,5 мм. На обе сто 5 роны цилиндра накладывали предварительно подготовленные стеклянные пластины диаметром 4,9 мм и толщиной 0,15 мм.

Пресс-форму перед установкой в нее заготонок термодатчикон предварительно прогревали до температуры 150 С. Перед загрузкой.термо/ датчиков на рабочую поверхность пресс-формы, контактирующую со стеклянными пластинами термодатчика, наносили тонкий слой (толщиной примерно О, 1-0,2 мм) ранее отобранного каучука, отвальцованного с вулканиэующим агентом, но без порошка стекла. Затем в пресс-форму загружали заготовки термодатчиков. Пресс-форму с заготовками устанавливали на пресс. Вулканйзацию проводили при температуре 150 С давлении 40 кг/см в течение 40 мин.

35 После остывания пресс-формы из нее вынимали термодатчики и с помощью ветоши удаляли облой с их поверхности.

Термодатчики, изготовленные првдлагаемым способом, отличаются высокой чистотой поверхности, соответст= вующей исходным стеклянным пластинам. При этом спектральная полуширина полосы пропускания и соответственно точность измерения температуры термодатчиков, изготовленных предлагаемым способом с использованием стеклянных пластин, н 2-2,3 ,раза выше, чем у термодатчиков,изготовленных известным способом при использовании .двустороннегоi покрытия,из полимерной пленки.

Предлагаете термодатчики выдерживают резкое охлаждение до -60 С беэ нарушения их механической прочзз ности. Количество бракованных иэделий не превышает 5%.