Состав для вакуумных уплотнений охлаждаемых элементов

 

Изобретение относится к криогенной технике и может быть использовано для вакуумно-уплотнительных соединений, эксплуатируемых в условиях температур жидкого азота. Повышение надежности вакуумного соединения материалов с разными температурными коэффициентами линейного расширения достигается составом, содержащим следующие компоненты, об.%: порошок полиэтилентерефлатана 40-60

диметилсилоксановый жидкий каучук 28-42

метилтриацетоксисилан 2-3

нитрид бора - остальное.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (51)5 С 09 К 3/10

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЦТИЯМ

ПРИ ГННТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ASTOPCH0MY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

4ь

Ж (21) 4459209/23-05 (22) 11.07.88 (46) 30.12.90. юл. У 48 (71) Специальное конструкторскотехнологическое бюро по криогенной технике с опытным производством Физико-технического института низких температур AH УССР (72) Н,Н.Пренцлау, М.Н.Офицеров, Н.А,Кучерявенко, А.П.Бескорсый и Н.M.Ëåâ÷åíêî (53) 678.84(088.8) (56) Энциклопедия полимеров.

Сов. энциклопедия, 1977, т. 3, с. 114-115.

ТУ 38-1032-76. Герметик однокомпонентный В20-1, введены 1 ° 9,76, Изобретение относится к криогенной технике и может быть использовано для вакуумплотных соединений, охлаждаемых до криогенных температур, Цель изобретения — повышение на( дежности вакуумного соединения материалов с разными температурными коэффициентами линейного расширения.

В качестве основы используют однокомпонентный герметик на основе силоксанового каучука, марки ВГО-1.

Такой герметик содержит диметилсилоксановый жидкий каучук, например

CKTM.

Предлагаемый состав используют при испытаниях в соединении различных охлаждаемых элементов, выполненных иэ стали Х18Н9Т, латуни, ситалла, „Я0„„161 942 А 1

2 (54) СОСТАВ ДЛЯ ВАКУУМНЫХ УПЛОТНЕНИЙ

ОХЛАЖДАЕМЫХ ЭЛЕМЕНТОВ (57) Изобретение относится к криогенной технике и может быть использовано для вакуумно-уплотнительных соединений, эксплуатируемых в условиях температур яркого азота. Повышение надежности вакуумного соединения материалов с разными температурными коэффициентами линейного расширения достигается составом, содержащим следующие компоненты, мас.Х: порошок полиэтилентерефталата 40-60; диметилсилоксановый жидкий каучук 28-42; метилтриацетоксисилан 2-3; нитрид бора остальное, 1 табл. меди в различных комбинациях. Соединения выполняют в виде фланцевых

I и бесфланцевых охлаждаемых до температуры 77 К.

Пример 1. .Для приготовле.ния состава используют, мас.Я:

Порошок полиэтилентерефталата 60

Диметилсилоксановый жидкий каучук 28

Метилтриацетоксисилан 2,0

Нитрид бора 10

Процесс вулканизации проходит о при температурах от -30 С до комнатных при влажности воздуха не ниже

ЗОБ в течение 24 ч.

Прн воздействии влаги в процессе реакции образуется уксусная кислота, которая является катализатором вулканизации герметика.

В состав герметика добавляют наполнитель — порошок полиэтилентерефталата.

В этом случае тонкие слои герметика, обволакивающие частицы наполнителя, сохраняют эластичность и в сочетании с частицами наполнителя весь слой связующего вещества эластйчен.

Рецептуры составов по примерам

2 5 приведены в таблице.

КОмпонент

В примерах 6-10 описано проведение испытаний предлагаемых составов в условиях вакуумного соединения элементов.

Пример 6, Исследуют вакуумплотное бесфланцевое соединение, вы полненное в ниде конусообразной тру" бы (15 мм с конусностью 1:20 на длине 20 мм. В эту трубу, выполненную из нержавеющей стали Х18Н9Т, вставляют конусную заглушку, выполненную иэ Дlб. Эти материалы выбраны из-за

Ф разных их ТКЛР. Элементы соединяют составом с наполнителем в виде порошка полиэтилентерефталата в количестве 60% от общего объема.

Испытанные 10 образцов соединений сохранили вакуум-плотное соединение после 25 циклов охлаждение — отепление (жидкий азот — окружающая среда).

Пример 7. Те же исследования, что и в примере 6, за исключеПОрошок полиэтилентерефталата

Диметилсилоксановый жидкий каучук

Метилтриацетоксисилан

Нитрид бора

Содержание компонентов, мас. %, в составах по примерам

2 3 4 5

70 40 30 50

19,5 39 45,5 32, 5

1,5 3 3,5 2,5

9 О 18 21 15 нием количества наполнителя --порошка полиэтилентерефталата — 70%, Иэ 10 исследованных образцов сое5 динения три оказались невакуум-плотнымиа

Пример 8. К торцу медной трубки Р 12 мм и толщиной стенок

1,5 мм веществом, содержащим 60% герметика и 40% порошка полизтилентерефталата, приклеивают диск иэ ситалла.

Соединение сохраняет вакуум-плотность после 25 циклов охлаждения — отепление 77 — 300 К

Пример 9, Те же исследования, что и в пример 8, за исключением того, что вещество содержит 30% наполнителя и 70% герметика. В соединении появились течи после нескольких термоциклов (77 — 300 K).

Пример 10 ° Исследование соединения на прочность. Латунные образцы в виде цилиндров присоединяют друг к другу герметиком .с наполнителем в виде порошка полиэтилентерефталата (50% — 50%). Прочность на разрыв соединения 20 кгс/см при

290 К и 160 кгс/см при 77 К.

Следует указать, что прн экспериментах сохранение вакуумплотности считалось при нечувствительности к течи прибора ПТИ-IО (течеискатель), настроенного на максимальную чувствительность.

В примерах ll — 13 приведен цикл исследований о возможности ис пользования полиэтилентерефталата для склеивания материалов вакуум-плотным швом. Элементы выполнены с размерами, соответствующими элементам

40 примера 8.

Пример 11. Материал прутка и диска медь. На диск наложена полиэтилентерефталатная (ПЭТФ) пленка

45 толщиной 50 мкм, затем сжата с медной трубкой и нагрета до 270 С, Пос.ле оплавления ПЭТФ соединение охлаждали до комнатной температуры в течение 2 ч. Испытанное соединение сохраняло вакуум-плотность после 20 циклов охлаждение — отепление (жидкий азот — окружающая среда). Изготовленные после этого 5 соединений сохранили вакуум-плотность при тех

55 же условиях испытаний.

Пример 12, Материал прутка и диска сталь Х18Н9Т. Условий эксперимента и результаты те же, что и в примере 11.

Пример 14. Проведено испытание возможности использования герметика ВГО-1 для соединения элементов, используемых при 77 К. Соединяют материалы медь — медь, Х18Н19ТХ)8Н9Т, латунь — латунь латунь -, Х18Н9Т, медь — ситалл. В качестве соединяемых элементов используют диски ф 20 мм, ситалл — диск ф ЗО мм.

При охлаждении до 77 К все соедине28-42

Составитель Г. Овчинникова

Техред Л.Сердюкова Корректор М. Шароши

Редактор Н. Киштулинец

Заказ 4095 Тираж 580 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.Ужгород, ул. Гагарина,101

5 16

Пример )3. Материал прутка, материал диска ситалл. Условия соединения те же, что и в примере 11.

При температуре окружающей среды соединение сохраняет вакуум-плотность. При первом же охлаждении соединения оно не только не сохраняет вакуум-плотность, но и полностью разрушается °

Данные примеры свидетельствуют о том, что полиэтилентерефталат может использоваться как клей — расплав для вакуумного соединения материалов, температурный коэффициент линейного расширения которых или одинаков, или р" çëè÷àåòñÿ незначительно, но он не может быть использован если

ТКЛР их различаются значительно, I

)6942 6 . йия не подвергаются разрушению, К б= ме медь - ситалл, В последнем случае происходит разрушение ситалла. Герме3 тик ВГО-1 может быть использован в качестве связующего вещества прн температурах жидкого азота, кроме материалов с разными ТКЛР.

10 Формула изобретения

Состав для вакуумных уплотнений охлаждаемых элементов, содержащий диметилсилоксановый жидкий каучук, отвердитель метилтриацетоксисилан и нитрид бора, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности вакуумного соединения материалов с разными температурными коэффи20 циентами линейного расширения, он дополнительно содержит порошок полиэтилентерефталата при следующих соотношениях компонентов, мас.Ж:

Порошок полиэтилен25 терефталата 40-60

Диметнлсилоксановый жидкий каучук

Метилтриацетоксисилан 2-3

30 Нитрид бора Остальное