Состав для вакуумных уплотнений охлаждаемых элементов Советский патент 1990 года по МПК C09K3/10 

Изобретение относится к криогенной технике и может быть использовано для вакуумплотных соединений, охлаждаемых до криогенных температур.

Цель изобретения - повьш1ение надежности вакуумного соединения материалов с разными температурными коэффициентами линейного расширения.

В качестве основы используют одно- компонентный герметик на основе си- локсанового каучука, марки ВГО-1. Такой герметик содержит диметилси- локсановый жидкий каучук, например СКТМ.

Предлагаемый состав используют при испытаниях в соединении различных охлаждаемых элементов, выполнен- ных из стали Х18Н9Т, латуни, ситалла.

меди в различных комбинациях. Соединения выполняют в виде фланцевых и бесфпанцевых охлаждаемых до температуры 77 К.

Пример 1. Для приготовления состава используют, мас.%: Порошок полиэтилентерефталата60Диметилсилоксановый жидкий каучук28 Метилтриацетоксисилан 2,0 Нитрид бора10 Процесс вулканизации проходит при температурах от до комнатных при влажности воздуха не ниже 30% в течение 24 ч.

При воздействии влаги в процессе реакции образуется уксусная кислота.

О Од

со

4;:

tc

которая является катализатором вул- каниза1Ц1и герметика,

В состав герметика добавляют наполнитель - порошок полиэтилентере- фталата,

В этом случае тонкие слон герметика, обволакивающие частицы наполнителя, сохраняют эластичность и в сочетании с частицами наполнителя ВЕСЬ слой связующего вещества эластичен.

Рецептуры COCTSIBOB по примерам 2--5 приведены в таблице.

Пример 6, Исследуют вакуум- плотное бесфланцевое соединение, выполненное в виде конусообразной трубы мм с конусностью 1:20 на длине 20 мм, В эту трубу, выполненную из нержавеющей стали Х18Н9Т, вставляют конусную заглушку, выполненную и:9 Д16, Эти материалы выбраны из-за их ТКПР. 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 охлаждеш1е - отепление (жидкий азот - окружающая среда).

Пример 7. Те же исследования, что и в примере 6, за исключе0

5

0

5

0

5

0

5

0

5

нием количества наполнителя --порошка полиэтилентерефталата - 70%,

Из 10 исследованных образцов соединения три оказались невакуум-плотными с

Пример 8. К торцу медной трубки ф 2 мм и толщиной стенок 1,5 мм веществом, содержащим 60% герметика и 40% порошка полиэтилентерефталата, приклеивают диск из 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 несколь- . ких термоциклов (77 - 300 К),

Пример 10, Исследование соединения на прочность. Латунные образцы в виде цилиндров присоединяют друг к другу герметиком с наполнителем в виде порошка полиэтилентере- фталата (50% - 50%), Прочность на разрыв соединения 20 кгс/см при 290 К и 160 кгс/см при 77 К,

Следует указать, что при экспериментах сохранение вакуумплотности считалось при нечувствительности к течи прибора ПТИ-10 (течеискатель), настроенного на максимальную чувствительность,

В примерах 11-13 приведен цикл исследований о возможности использования полиэтилентерефталата для склеивания материалов вакуум-плотным швом. Элементы выполнены с размерами, соответствующими элементам

примера 8. I

Пример II, Материал прутка

и диска медь. На диск наложена поли- этилентерефталатная (ПЭТФ) пленка толщиной 50 мкм, затем сжата с мед- ной трубкой и нагрета до 270 с, После 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 же условиях испытаний.

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

Пример 13. Материал прутка, материал диска ситалл. Условия соединения те же, что и в примере 11. При температуре окружакндей 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 различается незначительно но он не может быть использован если

ТКЛР их различаются значительно.

I

Пример 14. Проведено испытание возможности использования герметика ВГО-1 для соединения элементов, используемых при 77 К. Соединяют материалы медь - медь, X18HI9T- Х18Н9Т, латунь - латунь латунь -, Х18Н9Т, медь - ситалл. В качестве соединяемых элементов используют диски 20 мм, ситалл - диск 030 мм. При охлаждении до 77 К все соединения не подвергаются разрушени о, ме медь - ситалл, В последнем случае происходит разрушение ситалпа. Герме- тик ВГО-1 может быть использован в качестве связующего вещества при температурах жидкого азота, кроме материалов с разными ТКПР.

Формула изобретения

Состав для вакуумных уплотнений охлаждаемых элементов, содержащий диметилсилоксановый жидкий каучук, отверда1тель метилтриацетоксисилан и нитрид бора, отличающийся тем, что, с цельк повышения надежности вакуумного соединения материалов с разными температурными коэффициентами линейного расширения, он дополнительно содержит порошок полиэтил ент ер ефтал а та при следующих соотношениях компонентов, мас.%: Порошок полизтилен- терефталата Диметилсилоксановый жидкий каучук МетилтриацетоксисиланНитрид бора

40-60 28-42

2-3 Остальное

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.