Уплотняющий материал Советский патент 1980 года по МПК C09K3/10 

Изобретение относится к уплотнительным материалам и может применяться, например, в вакуумной низкотемпературной технике.

Известен материал для уплотнения на основе упругого материала 1.

Однако этот материал не обеспе- . чивает герметичности соединяемых :деталей при больших колебаниях геыпературы.

Наиболее близкими по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемс 1у являются такие уплоняющие материалы как свинец и фторопласт 2 .

Однако эти материалы обладают тепловым расширением, отличающимся от расширения материалов, из которых выполнены материалы, подлежащие герметичному соединению и, вследствие этого, не могут обеспечить необходимую герметизацию в условиях низких температур при циклическс.м ее изменении.

Цель изобретения - улучшение уплотняющих свойств материала при герметизации металлических соединений в условиях циклического изменени температуры от 80 до 300 К. Це.пь

достигается тем, что уплотняющий материал готовят в виде механической смеси пластичного материала и материала с низким коэффициентом теплового расширения, при этом компоненты смеси берут в следующем соотношении:

.зЧ

)

..

,

.

X - объемная концентрация

где пластичного материала; - объемная концентрация

материала с низким коэффициентом теплового расширения;

Д - тепловая деформация пластичного материала; Д тепловая деформация материала с низким коэффициентом теплового расширения;

V

тепловая деформация герметизируемого соединения; 4 упругая деформация пластичного материала. Уплотняющий материал получают ледующим образом.

Взвешивают необходимое количесто опилок исходных компонентов, тщательно перемешивают их и затем приготовленную механическую смесь спрессовывают в форме прокладок требуемых размеров. Качество уплотняющего материала улучшается при уменьшении размера опилок исходных компонентов , Верхний предел содержания пластич ного материала, например,свинца, в механической смеси обусловлен требованием равенства тепловой деформации материала деталей герметизируемого соединения, в.частности нержавеющей стали Х18Н9Т или бериллиевой брснзы, и тепловой деформации прокладки из уплотняющего материала. Нижний предел содержания пластичного материала в механической смеси должен соответствовать равенству тепловой деформации герметизируемого соединения и разности тепловой и упр гой деформаций уплотняющего материала , В зависимости от конкретных требо ваний к уплотнению может быть выбран тот или иной состав вещества, т.е. пластичный материал - свинец или фто ропласт и материал с низким коэффици ентом теплового расширения - инвар и плавленный кварц.

Количест

испы-j

НЫХ I

кладок Пример 1. Для уплотнения соединений из стали Х18Н9Т или бериллиевой брснзы, сохраняющих герметичность при циклическом изменении температуры от комнатной до температуры кипения жидкого азота (80-300 К), применяют пластичный материал.свинец и материал с низким коэффициентом теплового расширения инвар, при следующем соотношении компонентов, вес.%: Свинец50-52 Инвар . Остальное. Пр и м е р 2. Для уплотнения соединений из бериллиевой бронзы применяют механическую смесь пластичного материала фторопласта и материала с низким коэффициентом.теплового расширения плавленного кварца, при следующем соотношении компонентов, вес.%s Фторопласт 88-89 Плавленный кварц Остальное. Результаты, представленные в таблице, показывают, что прокладки из уплотняющего материала при 30-кратном охлаждении и отогреве в интервале температур 80-300 К не даюттечи. При этом геометрические размеры прокладок, изготавливаемых из такого материала, и точность изготовления соединяемых деталей не существенны.

Свинец- 47

9,57

Инвлр

- 53

50 50

Свинец

9,67 Инвар

-52

Свинец

9,74 Инвар

-48Свинец

- 56

9,87 -44 Инвар

Х18Н9Т

Течь не обнаружена

Течь после отогрева

Х18Н9Т

Течь не обнаружена

БрБ2

Течь не обнаружена

Х18Н9Т Течь не обнаружена

Х18Н9Т Течь после охлаждения

БрБ2

Течь не обнаружена