Способ изготовления низкотемпературной экранно-вакуумной теплоизоляции

 

Способ относится к криогенной технике и может быть использован для теплозащиты, например, сосудов, хладопроводов. Способ решает задачу повышения эффективности теплозащиты изделий и расширения области использования. Это достигается тем, что перед монтажом изоляции на изделие, т.е. перед послойной укладкой прокладочного полимерного материала и экранов, прокладку из полиэтилентерефталатной /ПЭТ/ пленки прогревают при температуре максимальной скорости кристаллизации в течение времени, равного полупериоду кристаллизации, например при температуре 180±5°С в течение 40 с, и охлаждают на воздухе при комнатной температуре, что позволяет снизить показатели поглощения ИК-излучения прокладкой. 1 ил.

СОЮЗ СО8ЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А BTOPCKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОсудАРст8енный Комитет

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ, И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4463244/31-26 (22) 19.07.88 (46) 23.09.90. Бюл. № 35 (71) Специальное конструкторско-технологическое бюро по криогенной технике с опытным производством Физико-технического института низких температур АН УССР (72) Б. В. Григоренко, В. Ф. Гетманец, В. И. Кутько и Т. А. Курская (53) 621.59(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 1262183, кл. F 17 С 3/00, 1984.

Изобретение относится к криогенной технике, а именно к средствам теплозащиты криогенных изделий, например криогенных сосудов, хладопроводов, область использования ограничивается композицией экранно-вакуумной теплоизоляции (ЭВТИ), содержащей радиационные экраны и прокладки из полимерных пленок.

Цель изобретения — повышение эффективности изоляции за счет снижения степени поглощения инфракрасного излучения прокладочным материалом и расширения области ее применения.

Способ реализуется следующим образом.

Заготовки для прокладок представляют собой полоски шириной, например, 25 — 40 мм из полиэтилентерефталатной (ПЭТ) IJleHKH, „„Я0„„1594337 (51)5 F 17 С 3/00 (54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ НИЗКОТЕМПЕРАТУРНОЙ ЭКРАННО-ВАКУУМНОЙ ТЕПЛОИЗОЛЯЦИИ (57) Способ относится к криогенной технике и,может быть использовано для теплозащиты, например сосудов, хладопроводов.

Способ решает задачу повышения эффективности теплозащиты изделий и расширения области использования. Это достигается тем, что перед монтажом изоляции на изделие, т. е. перед послойной укладкой прокладочного полимерного материала и экранов,. прокладку из полиэтилентерефталатной (ПЭТ) пленки прогревают при температуре максимальной скорости кристализации в течение времени, равного полупериоду кристализации, например, при температуре 80+-5 С в течение 40 с и охлаждают на воздухе при комнатной температуре, что позволяет снизить показатели ИК-излучения прокладкой.

1 табл. толщиной 6 — 8 мкм. Прогрев прокладочного материала производят при температуре

180+-5 С в течение 40 с в свободном состоянии в атмосферных условиях, что соответствует температуре кристаллизации ПЭТ и полупериоду времени кристаллизации. Затем охлаждают на воздухе при комнатной температуре и укладывают на криогенное изделие, чередуя прокладки с экранами.

Выбор времени прогрева т прокладочного материала, равного полупериоду кристаллизации т,,, т. е. времени, требуемого для достижения половинного уровня кристалличности, связан с достижением минимума поглощения прокладки в ИК-области спектра

ПЭТ пленка в состоянии поставки представляет собой аморфно-кристаллическую систе1594337

Формула изобретения

Температу- Теплопри- Способ ра Т, С ток Ц», мВт

Экспери- Время прогрева мент ь, с

120-140 128

180 178

180 106

180 112

0,5-1,5 ч

Известный

120

Преплагаемый

Составитель Г. Ольшанская

Реда кто р Е. П а п Текред А. Кравчук Корректор С. Черни

Заказ 2820 Тираж 413 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР ! 13035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский коибин IT «Патент», г. Ужгород, ул. Гагарина, 10! му„ которая сильно поглощает излучение за счет аморфных участков. Поэтому задача термообработки состоит в снижении количества аморфной фазы без увеличения размеров кристаллитов до уровня, при котором наступит сильное рассеивание излучения (при этом за счет многократного увеличения длнны пути излучения в пленке наступает и усилие поглощения) .

Изменяя время прогрева при температуре максимальной скорости кристаллизации на во духе, можно изменять ее степень криста личности и, таким образом, влиять на ее оптические свойства. Время прогрева, равное т,, выбирают потому, что за это время полно кристаллизации не происходит, образовавшиеся рассеивающие элементы не достига1от своего максимального значения и рассеивание теплового излучения увеличивается незначительно (сильное светорассеивание в по!пимерных пленках происходит на структурнь|х неоднородностях с линейными размераMH порядка длины Х световой волны). Методдм малоуглового рассеяния установлено, что ПЭТ пленка имеет сферолитную над.молекулярную организацию, размеры сферолитов зависят от температурно-скоростного режима формования и лежат в пределах от ддлей до 10 мкм. Таким образом, выбирая т„, получают размеры сферолитов меньше

10 мкм и для Pvawc l0 мкм (при 300 К) небольшое рассеивание. Экспериментально при т =.т, (эксперименты 1 и 4 в таблице) наблюдается сильное помутнение пленки, при тт, (эксперимент 3) помутнения пленки не было.

При принятом т, обнаружено уменьшение поглощения тонких (6 — 12 мкм) пленок.

Это подтверждено эллипсометрическими изменениями и ИК-спектроскопией. Теплофизические эксперименты при азотных температурах также подтвердили верность предложения, что при т=т будет получен положительный эффект.

Сравнение данных, показывающих преимущества предлагаемого способа и дости. жение более высокого эффекта при его осуществлении, показано в таблице, где Ятр— теплоприток к трубопроводу диаметром 8 мм, длиной 1 м с жидким азотом, изолированному

ЭВТИ толщиной 5 мм.

Преимуществом предлагаемого способа по сравнению с известным является снижение общего теплопритока в среднем на 13о4, за счет уменьшения показателя поглощения прокладок экранно-вакуумной теплоизоля15 ции и уменьшения массы на 2 кг, а также повышение эффективности теплозащиты изделия и, следовательно, увеличение ресурса его работы, расширение области использования, например, в космической криогенной оптике, где предъявляются жесткие требования к материалу теплоизоляции.

Способ изготовления низкотемпературной

25 экранно-вакумной теплоизоляции, содержащей прокладки из полиэтилентерефталатной пленки, включающий прогрев и охлаждение на воздухе при комнатной температуре с послойной укладкой прокладок и экранного материала на криоизделии, отличающийся

ЗО тем, что, с целью повышения эффективности за счет снижения степени поглощения инфракрасного излучения и расширения области применения, прогрев прокладок осуществляют при температуре максимальной скорости кристаллизации материала пленки на возду36 хе и выдерживают при этой температуре в течение времени, равного полупериоду кристаллизации.