Состав для вакуумных уплотнений охлаждаемых элементов
Иллюстрации
Показать всеРеферат
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