Экзотермический состав для нагревательных устройств

Экзотермический состав для нагревательных устройств

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Использование: пиротехническая сварка пластмасс, пайка деталей и труб, нагрев пищи, воды, материалов. Сущность изобретения: состав содержит 20 - 40 мас.% доломита и 60 - 80 мас.% титан. Состав может содержить дополнительно 2-5 мас.% асбеста или 2-5 мас.% асбеста совместно с 0,2 - 1,0 мас.% бутадиеннитрильного каучука. Состав готовят либо смешиванием сухих компонентов с последующим их глухим прессованием, либо смешиванием в воде (составы с асбестом и(или) латексом) с последующей переработкой в изделия методом шликерного литья. Характеристики состава: удельная калорийность в воздухе 650 - 730 кал/г, время тепловыделения 20 - 120 мин, чувствительность к трению 8-10 класс.3 табл.

СОЮЗ ССВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 С 06 В 33/00

ГОСУДАРСТВEННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ >

1К АВТОРСКОМУ СВИ4ЕТЕЛЬСТВУ (21) 4770138/23 (22) 08.11,89 (46) 30.05.92, Бюл. ¹20 (71) Научно-исследовательский институт прикладной химии (72) И.С.Суворов, B,В,Просянюк, И.М,Емельянова и Т.М,Васендина (53) 662.111 (088,8) (56) Патент США № 2640770, кл, 149-37, 1955, (54) ЭКЗОТЕРМИЧЕСКИЙ СОСТАВ ДЛЯ

НАГР Е ВАТЕЛ Ь Н ЫХ УСТРОЙСТВ (57) Использование: пиротехническая сварка пластмасс, пайка деталей и труб, нагрев пищи, воды, материалов. Сущность изобреИзобретение относится к составам для экзотермических нагревательных устройств, которые предназначены для подогрева пищи, воды, вулканизации резиновых изелий, сварки геотекстиля, сварки пластмассовых и пайки металлических деталей и труб, снятия термических напряжений в сварных швах без повреждения нагреваемого материала в условиях отсутствия электрической и других видов энергии, Наиболее близким к предлагаемому является малогазовый состав, содержащий 30 мас.% титана и 70 мас % окиси железа. При сгорании состава в уплотненном состоянии шлаки — жидкие, растекающиеся, а в порош.кообразном виде — капельно-жидкие, диспергирующие.

Известный состав имеет очень высокую чувствительность к трению, малое время выделения тепла.

Цель изобретения — повышение эффективности нагревательных устройств за счет

„„. Ж ÄÄ 1736972 А1 тения: состав содержит 20 — 40 мас.% доломита и 60 — 80 мас. титан, Состав может содержить дополнительно 2 — 5 мас.% асбеста или 2 — 5 мас.% асбеста совместно с 0,2 — 1,0 мас.% бутадиеннитрильного каучука.

Состав готовят либо смешиванием сухих

КОмпонентов с последующим их глухим прессованием, либо смешиванием в воде (составы с асбестом и(или) латексом) с последующей переработкой в изделия методом шликерного литья. Характеристики состава: удельная калорийность в воздухе

650 — 730 кал/г, время тепловыделения 20—

120 мин, чувствительность к трению 8 — 10 класс. 3 табл, увеличения удельной калорийности и времени тепловыделения при снижении чувствительности к трению.

Поставленная цель достигается тем, что состав, включающий титан и окислитель, в качестве окислителя содержит доломит при следующем соотношении. компонентов, мас, :

Доломит 20 — 40

Титан 60 — 80

С целью снижения давления прессования состав дополнительно содержит асбест в количестве 2 — 5 мас.%. Для улучшения эксплуатационных характеристик состав дополнительно содержит бутадиеннитрильный каучук, введенный в виде латекса, в количестве 0,2 — 1,0 мас. (в пересчете на сухое вещество).

В предлагаемом составе доломит является окислителем.

Состав готовят из следующим компонентов; титан ТПЭ-2 ТУ 48-10-80-81, доло1736972 мит марки ДМ-20-0,10 ГОСТ 23672-79, асбест марки АХО ТУ 21-22-3-81, бутадиеннитрильный латекс следующимх марок:

СКН-40ИХ(М) ТУ 38.10354-76, СКН-40-1ГП

ТУ 38.103464-80, Б Н-ЗОК-2 ТУ 38.103562-84, Б Н-26Н ГП ТУ 38.103475-80.Титан и доломит используют в виде порошков, латекс — в виде водных дисперсий полимеров с концентрацией 40+ 2 мас, в пересчете на сухое вещество.

Соотношение компонентов в образцах предлагаемого и известного составов представлено в табл.1, а их характеристики — в табл.2.

Способ изготовления зарядов (нагревательных элементов) показан на примере образцов 3, 7 и 12. Для изготовления зарядов ф 40 мм, массой 100 г и высотой 40 мм перемешивают компоненты (70 гтитана и 30 гдоломита) в смесителе "Турбула". Полученный состав уплотняют методом глухого прессования до относительной плотности

0,55 (аналогично готовят заряды из образцов 1,2,4 и 5).

С целью снижения давления прессования компоненты образца 7 при содержании

70 г титана, 28 г доломита и 2 г асбеста перемешивают в воде, затем обезвоживают взвесь в листоотливной машине ЛОА-2 методом шликерного литья, получают заряд ф 200 мм, толщиной 10+ 0,5 мм с относительной плотностью 0,35+ 0,03 и высушивают до влажности не более 0,4 . Образцы

6,8 — 10 составов изготовлены аналогично.

Заряды и пироэлементы могут быть использованы непосредственно в нагревательных устройствах.

Составы, содержащие асбест, не пылят, не расслаиваются, позволяют уменьшить давление прессования по сравнению с аналогичными составами без асбеста (образцы

6 — 10 и 1 — 5 соответственно). Сравнительные испытания проведены на зарядах ф 18 мм, массой 10 г, высотой 16 — 21 мм в зависимости от давления в лабораторном гидравлическом прессе при времени выдержки давления 5 с. Данные приведены в табл.3 (на примере образцов 3, 7, 8 и 9).

Как видно из табл.3, составы, содержащие асбест (7 — 9), имеют большую плотность по сравнению с составом 3.

С целью улучшения эксплуатационных характеристик (обеспечения прочности к многократному перегибу) компоненты состава (образец 12) г: титан 70; доломит 30; асбест 2; латекс 0,3 (в пересчете на сухое вещество), перемешивают в воде и получают методом шликерного литья в установке

ЛОА-2 заряд ф 200 мм с относительной плотностью 0,32+ 0,01. Полученную отливку сушат аналогично образцам 6 — 10 до влаж-, ности не более 0,47О, Образцы 11 — 15 фор5 муют в той же последовательности.

Бутадиеннитрильный латекс не влияет на характеристики состава образцов 12 — 14 (содержание латексов СКН-40ИХ(М), СКН40-1ГП, БН-ЗОК-2, БН-26НГП 0,2; 0,5, 1,0

10 соответственно).

Удельная калорийность в аргоне и воздухе, состояние шлаков, чувствительность к трению, время тепловыделения заряда, число перегибов до разрушения совпадают с

15 характеристиками образцов 12 — 14 (табл,2).

Предлагаемый состав надежно воспламеняется от серийных воспламенителей с расстояния до 10 мм и более.

20 Как видно из табл.2, удельная калорийность предлагаемого состава выше, чем у известного при сохранении размеров и формы исходного образца продуктами сгорания, что обеспечивает равномерность

25 нагрева, и при достаточно низкой чувствительности к трению, что обеспечивает безопасность, как в виде прессованных зарядов, так и в виде эластичных пироэлементов. Компоненты состава и продукты

30 сгорания экологически не опасны.

При использовании предлагаемого состава нет необходимости в разработке нового оборудования и переоснащении известных производств. Компоненты соста35 ва имеют широкую сырьевую и производственную базу, Формула изобретения

1. Экзотермический.состав для нагревательных устройств, включающий титан и

40 окислитель, отличающийся тем, что, с целью повышения его эффективности путем увеличения удельной калорийности и времени тепловыделения при снижении чувствительности к трению, он содержит в

45 качестве окислителя доломит при следующем соотношении компонентов, мас, .

Доломит 20 — 40

Титан 60 — 80

2, Состав по п.1, отличающийся

50 тем, что, с целью снижения давления прессования, он дополнительно содержит асбест в количестве 2 — 5 мас. .

3. Состав по п.2, отличающийся

55 тем, что, с целью улучшения эксплуатационных характеристик, он дополниельно содержит бутадиеннитрильный каучук, вводимый в состав в виде латекса в количестве 0,2 —1,0 мас, о (в пересчете на сухое вещество).

1736972

I

I . 1

<ч I

I

I !

1

I !

I (Г> I

Ю 1

I

I

<ч !

Ю

1

1

I

Ю 1

1 . I

I !

1 l

I

1

I л (1- Э

<О 3<

Ю (Z3

1 м

Ю

Сч (1

f

1 !

I

I

I

1

I !

1

1

1

1

1

1

1 !

1

1

I

1

1

I 4C

CD! (СЪ

I о о о

Ю м л

Ю

<Г> и1

Я>

I (Г\

1 о ю

«N

С> м

Ю

СЛ

>3< и\

1 м

О О

СЧ

Ю

С 3 л

Ю и

1

Ю О

СЧ о о

О -C i

О Л

1 оп

° СЧ

Ю

01

I с>

О Ю

«<ч

Ю м (1

I

I

I

1

I

1

1

1

I

I

1 1

I оо

° — (Ч

CD м л! с о о

Ю

<ч (Ю с>

"О

Ю

1 О о ю

О> «с> сч (Ю

i и

СО с о о i

I L (ЧО I о

1 Е 1

Э 1 1

I tQ I I

С 3

1 C

С 4

1 < I

1 О(I (С.31

С I

1 1 3

I Q 1

1 Я I

1 (I(1

1 11 1

I (О

1 Ю м

1 1

I 34

1 1

I 1

1 1 N, !

1 I

I 1

1 I

1

> 1

I I (I u

I f3>

1 Ф >S

I ff!

1 $ $

I гч

1 .>> 1 (- Э с х

1

I 1

1

1 О

О О

О1

Ю

СО

v

СО с

О>

z а о б

1 О о ю

С>

Ю

СО

l а с1

Y о и

I 1

I

1 1

f

1 I 1

I

I 1 I

1

Я

Э

X и о о

01 «С>

Сч (С>

Ю

ЧО

S х (О с

БВ

Ю

01

CD

OO.

С>

С> л

Л

О

СО а (О

EA

СЧ

С!

СЧ

О> l

1- Э

f33 C со х

1 X с (S

3 л

1,1 Е! 1 Э

) Q

I f33

1 (О

I X сС I

S i Ф

1 Iи

1 f(!

О> 1 а а

Ф 1 $

<О i a аi с=

1 ><с о (Е !

1Э Я с о

> а

S S

СЕ

1 (О (О I

I- и

p i и 1

1 ! . I

1

Ю

1 и \

I

I

I

I

I

1

1

I

И I и х

Э О(1 (P 1- I и Ф с. м

Ю и

1- v и и о Ф

z c

Ф Ы с

Э

3- Я

X S

f(3 Z

1- Э

o a

О

Х у х

Ф о

3(О

1

<0 о.

Э с

<с

z э о с а

Э C

<е а v

Б (О

Ф и

C Ф е с

О! СЮ аЭ«

<О

3 о с с Ф х х

Ф (О I

Ф о с *

Э >S

lt $

, a

Х

X (v

S о.

Э

Y

Ф а

f3l х < л с р

Э

$ о

L а

f(3 о с

S х

f(( с э

1 1 I

I l

l 1 1

Ю i CD Ь

1 1 «- 1 Л 1 (Ч N

I I 1

«1 I ! I

I I 1

Ф! 1 I о л сч <ч

1 1 I

Xl 1 I

1 1 с! 4>

1 1

3Pl i М(Ю 3

1 I Л 1 СЧ (Ч

f(3I 1 I ! I 1 (1 1 1

1 1 С0

I 1 сч о (<ч сч

1 I

1 31

I 1 I

1 I I 0

I 1

1 С> .л

I Л 1 (Ч <Ч

1 I

I 1 I

Г

1 1

1,1 1

I 1

<Ч 3! I I

i 3.!

I 1 I

1 1 I

1 1 1 ь Я

& I Л I N LA

1 I

I 1 1

I 3 (1 1 1

1 1 I о л

1

1 l 1

1 (О Г 3

1 Ф 1

1 (С I 1

3- ! С> СО

И IÃ(Г I СЧСЧ о

V I 1

I 1 I о i

1 L 1 1

P ! СО

I g I,0 1

1 О(I I

I (О 1 I

Г

I fC 1 I с; с! (о о

Э(а(а о.

С 3

1 1

I I

Э ! ю ° о

I Ф 1 -Ф 1 СО I СЧ

1 Ф I 1 а ! (О I

О

1 1 1 ! I Ю С:> ! (. м

I 1 1 ! 3. 1

I I 1

1 I I

1 I о Ю

<ч i co

I 1 1

1 1 1

I 1 I

I 1

1 I I О Ю

1 )X I

I >> 1

z 1

1 .- Ф I и Ф

1 C!! I- 1

dl И г>о i о ю

s u i м

1 I

1 3

1 1

I 1 ! I f(i

1 г!

1 1 Э

1 I- с

1 Z Э

I Э м 1Е I X о $ .О с <О И О

1 $ с

I О S Y О

hC о а

I I

1 I

1 !

I 4 3 1

1 I! l

i 1 1

1 I!

l I

1 1

I 1 м! l

1 1

l l

I 1

1 I

1 I

I СЧ I

I ° 1

I I

L I

1 I

1 1

f l

1 I

I 1

1 I

1 1

I C> I

1 ° » I

I 1

Г (f

1 I

1 I

1 I

1 O 31

1 1

1 1

I I

I I

1 I

СО I

1 I

В(1 !

1 1

f(3 1 l

О! 1 1 ф 1 I

1 I и о i

И I I

I!

l

I

I

1

1

1

1

I

1

1

1

1

3

I !

° I !

1

1 (I

1

1

I

1

1

I

1

1

1

I

1

1

I

I !

1

1

1 !

I

1

1 !

Е

1 м

1 Ф с

I (9

1 f(! а

1 (О о

1 (О

$ ! $

1 1 -!

1 (! С

I

1 О

1736972

Таблица3

15

25

35

Составитель И.Суворов

Техред М,Моргентал Корректор А.Осауленко

Редактор А.Огар

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

Заказ 1868 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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