Способ получения изделий с герметичной электроизоляцией Советский патент 1992 года по МПК H01B19/00 

1

(21)4945946/07

(22) 18.06.91

(46) 15.12.92. Бюл. №46

(71)Институт экспериментальной минералогии АН СССР

(72)К.И.Шмулович и О.А.Мищенчук

(56) Циклис Д.С. Техника физико-химических исследований при высоких и сверхвысоких давлениях. М.: Химия, 1976, с. 244-249.

Авторское свидетельство СССР Мг 1350672. кл. Н 01 В 19/00, 1985.

Шмулович К.И. Двуокись углерода в высокотемпературных процессах минералооб- разования. М.: Наука, 1988, с. 150. (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ИЗДЕЛИЙ С ГЕРМЕТИЧНОЙ ЭЛЕКТРОИЗОЛЯЦИЕЙ

(57) Использование: электротехника и при исследовании высоких давлений в химической технологии, двигателестроении, изготовлении литьевых машин. Сущность изобретения: способ получения изделий с герметичной электроизоляицей включает обработку заготовки для корпуса с расположенными внутри него по меньшей мере одним электродом и пористым изолирующим материалом. Новым в способе является то, что качество изолирующего материала берут периклаз и обработку проводят его кар- бонатизацией в условиях стабильности магнезита. Карбонатизацию можно проводить при температуре 400-600°С и давлении 0,5-2 кбар. 1 з.п. ф-лы. 1 табл.

Изобретение относится к электротехнике, в частности к электровводам камер высокого давления.

Известны способы изготовления электровводов типа некомпенсированной площади, в которых наиболее надежным уплотнением является обращенный конус с проводом, который окружают изолирующим материалом и вставляют в хорошо обработанное гнездо корпуса. В качестве изолятора применяют различные материалы, например слюду, пластмассы, различные полимеризующиеся клеи.

Недостатком таких способов являются высокие требования к точности изготовления, уменьшение толщины электроизоляции, и как следствие, ухудшение ее, большие габариты изготавливаемых изделий, заставляющие увеличивать размеры установок высокого давления с многопроводными электровводами, что опасно и влечет резкое

удорожание инфраструктуры (защитные сейфы и т.п.).

Известен способ получения изделий с герметичной электроизоляцией, принятый за прототип, включающий обработку заготовки для корпуса, с расположенными в ней по крайней мере одним проводником и шайбами из керамики и стекла, прессованием в вакууме мм рт.ст. в течение 1-5 мин при 820-900°С и давлении 1,0-3,0 кгс/м.

Стеклянные шайбы деформируются и заполняют неплотности между керамикой, стеклом и металлом в герметичном вводе.

Недостатком известного способа является то, что технически сложно (и дорого) осуществить многопроводную схему в ограниченном диаметре, технология изготовления (высокая температура прессования) ограничивает прочность электроизоляции и, следовательно интервал рабочих давлений,

VI

00

4 О О

уменьшение сечения электроввода для работы при высоких давлениях ста вит технические проблемы для реализации прессования на диаметрах менее 1 мм, технология прессования ориентирована на определенный диаметр и требует переналадки и изготовления новой оснастки при изменении типоразмеров.г .

Цель изобретения состоит в упрощении процесса изготовления с одновременным повышением надежности при работе в условиях высоких температур и давлений за счет миниатюризации получаёмых изделий.

Поставленная целе достигается тем, что в способе получения изделий с герметичной электроизоляцией, включающем обработку заготовки для корпуса С расположенными внутри него по меньшей мере одним электродом и пористым изолирующим материалом, согласно изобретению, в качестве изолирующего материала берут пёриклаз и обработку проводят его карбонатизациёй в условиях стабильности магнезита.

Карбонатйзацйюможно проводить при температуре 400-600°С и давлении диоксида 0,5-1,0 кбар;

Условия стабильности магнезита определяются областью температур и давлений, расположенной выше кривой определяемой уравнением

Рсо2 5,65 - 3830/ТК

Использовзнйе в качестве изолирующего материала перйклаза (МоО) с последующей карбонатизациёй его в указанных условиях позволяет за счет прохождения реакции

МдО + С02 МдСОз

в замкнутом объеме герметизировать электроды в корпусе изделий из-за увеличения объема твёрдого п рфдукт а и ето сЗм оуплот- нения..

Температура 400-600°С и давление 0,5-2 кбар являются оптимальными для проведения процесса карбонатизаций при получении изделий с герметичной электроизоляцией.

Прим ер. Для изготовления электроввода высокого газового давления в обтюратор из сплава ЭП437Б помещают заготовку для корпуса с расположенными внутри него - электродами и пористой пе- риклазовой(МдО) изоляцией. В качестве такой заготовки берут кабель термопарный КТМС-2(ХА) (кабель-термопарный с минеральной (периклазовой) изоляцией в стальной оболочке 1Х18Н9Т) производства

завода Кирскабель диаметром 1,5 мм. Указанный кабель впаивают в обтюратор и помещают в автоклав АКЛ-100, заполненный С02 с коэффициентом заполнения, обеспечивающем давление 1 кбар при температуре

450°С. Укупоренный автоклав помещают в печь, нагревают и выдерживают при указанной температуре 8-24 ч.

Затем процесс прекращают и получен0 ный электроввод испытывают на герметичность. -..-.

В таблице приведены результаты, полученные на испытательном стенде в зависимости от режимов обработки.

5 Как видно из приведенных примеров полученный способ позволяет изготавливать изделия, имеющие характеристики не ниже чем в способе-прототипе.

В то же время он имеет преимущество в

0 простоте и надежности, особенно в изготовлении многопроводных электровводов, так как по единой технологии и на общей оснастке изготавливаются электровводы любого сечения и конфигурации (силовые и измери5 тельные), в то время как в способе-прототипе необходимо иметь оснастку для каждого типоразмера. Используются Полностью промышленные материалы и сырье с минимумом дополнительных операций, в то вре0 мя как прототип требует изготовления оснастки, В кМестве электродов могут быть . любые материалы выдерживающие температуру карбонатизаций, в то время как прототип ограничен температурой размягчения

5 стекла (800°С). Снижение температуры обработки увеличивает прочность иэлектрои- золяции, а миниатюризация самого электроввода (до 0,3 мм) повышает надежность при работе в условиях высоких темпе0 ратур и давлении за счет миниатюризации вводных отверстий испытуемых установок. Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я 1. Способ получения изделий.с герметичной электроизоляцией, включающий об5 работку заготовки для корпуса с расположенными внутри него, по меньшей мере одним электродом и пористым изолирующим материалом, отличающийся тем, 4to, с целью упрощения процесса изго0 товления с одновременным повышением надежности при работе в условиях высоких температур и давлений за счет миниатюризации, в качестве изолирующего материала берут пёриклаз и обработку проводят его

5 карбонатизациёй в условиях стабильности магнезита.

2. Способ по п.1, о т л и ч а ю щ и и с.я тем, что карбонатизацию проводят при темпертатуре 400-600°С и давлении 0,5-2 кбар.