Многоэкранная теплоизоляция
(!!) 595580
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
Е АВТОРСИОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Сок!з Советских
Социалистических
Республик (61) Дополнительное к авт. свпд-ву (22) Заявлено 12.04.76 (21) 2346086! 29-08 (51) М. К,л. - F 16L 59,!08 с присоединением заявки М
Государственный комитет
Совета Министров СССР ло делам изобретений н открытий (23) Приоритет (43) Опубликовано 28.02.78. Б!Оллетсиь ЛЪ 8 (45) Дата опубликования описания 29.03.78 (53) УДК 621.643(088,8) (72) Авторы изобретения
С. М. Кац, С. С. Орданьян и А. И. Горин (71) Заявитель (54) МНО ГОЭ КРАН НАЯ Т Е ПЛ О И ЗОЛЯ ЦИЯ
Изобретение относится к области машиностроения, связанной с техникой высоких температур, и может быть использовано в высоко1еми=ратурных электропечах, машинах для испытания материалов, газовых каналах энергетическ!!х установок и аппаратов, рабочая температура которых превышает 2000—
2500 !,.
Известна высокотемпературная печь фирмы
«Ипсен» (США), содержащая теплоизоляцию в виде экранов из молибдена, мантала и нержавеющей стали и графитовый нагреватель, причем экран выполнен из пиролитической трубы с намотанной на нее слоями графитовой тканью (1).
Известны также экранизирующие слои, выполненные из фольговых экранов, между которыми расположены порошкообразные разделители (2).
Недостатком известных многоэкраниых теплоизоляций является рабочая температура, ограниченная из-за низкой теплопроводности, особенно в вакууме.
Цель изобретения — повышение рабочей температуры до 2500 — 3500 К и предотвращение взаимодействия разделителя и экранов.
Для этого в предлагаемой многоэкранной теплоизоляции фольговые экраны выполнены из твердых растворов карбидов тугоплавких металлов, например сложных карбидов циркония и ниобия, циркоиия и тантала, гафния и TBIITB.Bа с содержанием в каждом из !!их От
20 до 80 мольн. jo простого карбида.
Кроа!с ТОГО. фольгОвые JI 11В фш. I изооражсиа схема ц»;II»Imp!I Icской многоэкраниой изоляции; на фиг. 2— схема цилиндрической изоляции, содсржащсй герметичные вакуумироиаш!ыс или газона-! ОЛНСННЫС ПаКЕтЫ. многоэкраиная изоляция состо Гт з нескольких поясов. например полуцилиндрических пакетов. Каждый пакет содержит от 1э двух до десяти карбидных экранов 1, разделенных карбидными частицами 2 с пирографитовым покрытием 3. Экраны также могут из!еть ш!рографитовос иокрьпие 4. 11ри толщине экранов 10 — 15 з!и, Диаметре частиц 30 — 100 мк и толщш!с пирографитовы., iioкрыти!! 1 — a мк рас«тояиис между экранами не должно превышать 100 — 150 мк. Общая To;IlllIïB пакета, cocTOHilicã0, например, из десяти экранов, будет равна 1 — 3 мм, .!1иогоэкраииа!я тсплоизоляция может состоять из вакуумированиых или газонаполисииых I!Bi «TO!I («м. фиг. 2) . Каждый пакет состоит из вне!и!!их Отбортованиь|х экранов 3О 5, внутреннего экр:»<и 6 и закладных экранов 595580 15 3 7. В качестве разделителя служат карбидные частицы 2 с пирографитовым покрытием 3, такое же покрытие 4 предусмотрено и на экранах. Экраны 5 — 6 соединены по ободу герметичными стыками, образуемыми, например, с помощью диффузионной сварки. Для повышения термостойкости пакета в целом, удобства сгo пластического формова1шя и калцбРовк11 цслесОООРазпО п13иыснять c13213IIIITc.iüllo тонкие пакеты, состоящие, например, из пяти экранов с общей толщиной 0,5 — 1,0 мм. В такой конструкции случайное растрескпвание какого-либо экрана илн пакета не приводит к серьезному нарушению работоспособности всей изоляции. Для образования в полости пакета вакуума или заполнения инертным газом сваре у OTblKQB 11акетов п130изводят СОотвстственно в вакууме или инертном газе. Для снижения теплопсредачи через тепловые мосты, создаваемые сварными стыками, пакеты в прпмыка1ощих поясах сдвинуты один относительно другого в продольной и поперечных плоскостях. 11 р и м е р, Изготовляют опытную многоэкраннуlo цилиндричсскуЕо изоляцшо, состоящую пз восьми полуцилиндрических экранов толщиной по 60 мк из твердого раствора Z1pgIUL)p4C и Разделительного поРошка из этого же материала. Экраны изготовлены путем прокатки смеси порошка Лг 6 ЧЬО4С с размером частиц менее 1 мк, пластифицированного раствором каучука в бензине с последуЕощим спеканисм при 2000"С. На одну из поверхностей каждого экрана наносят слой поРошка ZrpgNbp4C с РазмеРом частиц около 40 мк. Окончательная форма и размеры экранов получены путем совместного формования и калибровки всего пакета экранов при 2700 С. Внутренний диаметр изоляции ?5 мм, внешний — 27,5 мм, толщина пакета 1,25 мм. 1",оэффицпент теплопроводности этой изоляции, измеренный в среде аргона, составляет 0,04 вт1м град при 900 С и 0,25 вт/м град при 2000 С. Предлагаемая многоэкранная теплоизоляция по сравнению с известными изоляциями этого типа обеспечивает повышение рабочей тем1:ературы изоляций Ео 3000 — 3500 К благодаря использованию экраноь пз тверды.; растворов особо тугоплавкпх карбидов с температурой плавления свыше 3500 К, а также значительное снижение коэффициента теплопроводностп экранной изоляции, особенно в области температур выше 2000 К, благодаря низкому припеканпю и сохраненЕпо точечных контактов между частицами порошкового разделителя и экранами. Формула изобретения 1. Мпогоэкранная теплоизоляция, содержащая фольговые экраны, между которыми расположены разделители, отличающаяся тем, что, с целью повышения рабочей температуры до 2500 — 3500 К и предотвращения взаимодействия разделителя и экранов, фольговыс экраны выполнены из твердых растворов карбидов тугоплавких металлов, например сложных карбидов циркония и ниобия, цпрконпя и "àíòàëà, гафния и тантала с содержанием в каждом из них от 20 до 80 мольн. О11О простого карбида. 2. Теплоизоляция по п. 1, отл и ч а ю ща яся тем, что экраны выполнены с пирографитовым покрытием, а разделители выполнены в виде частиц, снабженных пирографитовым покр ытисм. Источники информации принятые во внимание при экспертизе 1. Лвторскос свидетельство СССР № 235068, кл. С 21D 9100, 1967. 2. Лвторское свидетельство СССР № 261407, кл. 1 16L 59708, 1963. 595580 Редактор О. Юркова Заказ 113/14 Изд. № 292 Тираж 1198 НПО Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 Подписное Типография, пр. Сапунова, 2 Составитель H. Филиппова Техред А. Камышникова Корректоры: В. Петрова и Т. Добровольская
