Способ изготовления гибкого нагревателя Советский патент 1978 года по МПК H05B3/36 

дут в среде нейтрального газа, например азота, до температуры 160-200°С, а при использованпи полиакрилпитрила - в окислительной среде, налример на воздухе, до температуры 200-230С. Основа и оплетка могут быть предварительно пропитаны электроироводяш,пм составом. При термообработке гибкого нагревателя до температуры начала внутримолекулярной циклизации полимерного материала основы и оплетки (вискозы, полиакрилнитрила и т. д.) происходит интепсивная усадка основы и оплетки (на 10-30%) без какого-нибудь существенного изменения прочностных, упругих и других физико-механических характеристик полимера, причем углеродистый резистцвный элемент при этом не изменяет своих свойств или размеров, поскольку его получают путем графитирования при температурах до 3000°С. В результате вышеуказанной термообработки, которая приводит к интеиоивной усадке основы и оплетки, резистпвиый элемент из уг.теродпстого волокппстого материала оказывается -в сжатом состояиии и приобретает запас (10-30%) на растяжение, что резко снпжает, а практнчески исключает обрыв его при растяжении основы и оплетки. Таким об)азом компенсируется мепьшая по сравпепию с эластичностью и прочностью осиовы и оплетки эластичность и прочность резистивиого элемента. Всестороннее сжатие резистивиого элемента позволяет также гарантировать надежный его контакт в случае обрыва с шуитирующими его то,копроводящими оплеткой и основой. Усадка оплетки по длине всегда больше, чем усадка по диаметру, следовательно оцлетка в любом случае обжимает основу с навитым на нее резистивным элементом. Следует подчеркнуть, что известными приемами осуществить сжатие углеродистого волокнистого резиетивного элемента, навитого по спирали на эластичную основу, и создать запас на его растяжение при механических воздействиях на гибкий нагреватель не удается ввиду низкой эластичности и прочности .материала резиетивного элемента. П.р и м е р 1. На основу - жгут, скрученный из 19-ти нитей вискозного корда 185 текс, навивают по спирали с расстоянием между витками 4-5 мм углеродистый резистивный элемент- графитированный при 2500°С шнур из 8-ми нитей вискозы, после чего noiBepx резиетивного элемента наносят оплетку из вискозного корда. Основу и оплетку предварительпо нропитывают раствором коллоидного графита в этиловом спирте для придания им токоироводящих свойств. Изготовленный таким образом нагревательный элемент нодвергают термообработке в среде азота при температуре 160-200°С, в результате которой расстояние между витками спирали сокра1цается до 3,6 мм. Затем оплетку покрывают слоем силиконовой резины. Пример 2. На основу , состояии1Й из 24X3 сложений полиакрильных нитей 33 текс, навивают с расстоянием между витками 4-5 ММ углеродистый резистивный элемент- графитироваиный при 2500°С шнур, сплетенный из 8-ми нитей вискозы, после чего поверх резиетивного элемента наносят оплетку из полиакрильных нитей. Основу и оплетку предварительно пропитывают раствором коллоидного графита в этиловом спирте для придания им токопроводяш,их свойств. Изготовленный таким образом нагревательный элемент нодвергают термообработке на воздухе при температуре 200-300°С, при этом расстояпие между витками спирали сокращается до 3,1 мм. Далее оплетку покрывают слоем силикоповой резины. При иримененпи в .качестве материала основы и оплетки различных полимеров среду тер.мообработки подбирают по материалу оплеткп. В качестве материала оплетки желательно применять иолиакрилиитрил, поскольку в этом случае отпадает иеобходимость в зап итпой среде, и термообработка производится на воздухе, а среда термообработки осиовы автоматически становится защитной за счет летучих оплеткп. Температура термообработки должна быть равна нижнему интервалу температур, поскольку при превышеипи этого интервала начинается процесс внутримолекулярной циклизации того материала осиовы или оплетки, температура пачала внутримолекулярной циклизации которого ниже, а это приводит к резкому падению его прочиостных свойств и эластичности. Применение токопроводящих пропиток, таких как коллоидный графит, не оказывает никакого влияния на коиструктивную прочность нагревателя, однако позволяет повыеить его надежность. Гибкие нагреватели, изготовлениые предложенным способом, выдерживают при испытаниях на механическую прочностБ нагрузку на растяжение до 10 кг на вискозных основе и оплетке (пример 1) и до 20 кг на полиакрильных основе и оплетке (пример 2), в то время как гибкие иагреватели, изготовленные известным способом, не выдерживают нагрузку на растяжение выше 2 кг - на вискозных основе и оплетке и выше 4 кг-на полиакрильных. Использование предлагаемого способа изгоовления гибкого нагревателя позволяет увеичить срок его службы, длительность и наежность эксплуатации, особенно в условиях ущественных механических воздействий. Ф о р м у л а изобретен и я . Способ изготовления гибкого нагреватея, ири котором на токопроводящую основу из глеродсодержащего волокнистого полимерого материала, выполненную, например, в иде плетеного пшура, навирают по спирали езистивный элемент из угле ;:одистого волокистого материала, на них наносят оплетку 5 Из токопроводящего углеродсодержащего волокнистого полимер.ного материала и влагогазонепроницаемую электроизоляцию, отличающийся тем, что, с целью повышения падежности работы нагревателя в условиях5 механических воздействий, перед нанесением электроизоляции подвергают нагреватель термообработке вереде, обеспечивающей внутримолекулярную циклизацию материала основы и оплетки, до температуры ее начала.Ю 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что при использовании в качестве материала 6 основы и оплетки вискозы термообработка ведется в среде нейтрального газа, например азота, до температуры 160-200°С. 3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что при использовании в .качестве материала основы и оплетки полиакрилнитрила термообработку ведут в окислительной среде, например на воздухе, до температуры 200-230°С. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР №251107, кл. Н 05В 3/34, 1976.