Основа таких теплоизоляторов – волокнапоперечнымразмером 1-50 мкм. В зависимости от длины их разделяют на непрерывные и штапельные. Несколько волокон большой длины, собранные в пучок, образуют нить; нити в зависимости от порядка взаимного расположения (переплетений) -ткань той или иной структуры и конфигурации поверхности. Число возможных переплетений теоретически беспредельно, но больше распространены простые (или гладкие) переплетения (полотняное, саржевое, cатиновое - больше нитей в перехвате, атласное – еще больше).
А непосредственно из волокон изготавливают вату, войлок, а также штапельную ткань. Вата - пушистая масса волокон, переплетающихся между собой в различных направлениях. Войлок - уплотненная масса переплетенных волокон, полученная посредством валяния ( давящие или толкающие воздействия при наличии влаги, тепла и кислоты или щелочи). Эти полуфабрикаты знакомы по жизни (медицина, валенки, прокладки). Добавим только, что вату часто заключают в оболочку из ткани и прошивают - получается матрац, на техническом языке - мат.
Волокнистые композиции относят к числу лучших теплоизоляторов, но строго разграничивают по предельным рабочим температурам:
500-750 С - асбестовые, шлаковые, стеклянные, базальтовые (показать прошивной рулонный на основе базальтового волокна);
800-1000 С -каолиновое ( SiO2- 55, Al2 O3 -44 мас. %);
1100-1200C- кремнеземистое (SiO2- 95, Al2 O3 -4 мас. %), кварцевое (SiO2-99,7 мас.%)- показать кремнеземистый рулонный МКРР-130;
2000-3000 С - углеродное (показать войлоки ”Тивус” из сиблона, ткани - ”Урал ТМ-4” и трикотажную).
О свойствах волокнитов дает представление табл.3-566. Как принято для этих материалов, вместо пористости указана непосредственно плотность - плотности углеродной ткани 330 кг/м3 соответствует пористость 0,83, плотности ЛТК 150 кг/м3 -пористость 0,9). Сравните эти данные с табл.2-561. Повторяются закономерности, которые мы отмечали для пористыхматериалов и порошков, но абсолютный уровень ниже. Особого внимания заслуживает ЛТК-8 - представитель легких теплоизоляционных керамик с рекордно низкой теплопроводностью. Приятно сообщить, что такие совершенные изоляторы (98% суперкварцевого волокна + кремнийорганическая связка) разработаны и испытаны в Ленинграде ( Институт огнеупоров+ ВНИПИЭТ), показать.
Особенность волокнистых материалов - немонотонная зависимость теплопроводности от плотности r (пористости) с явным минимумом при r0. В случае r<r0 теплопроводность выше из-за усиленных процессов конвекции и излучения, в случае r > r0 - из-за молекулярного переноса по точкам соприкосновения.
Уязвимые качества волокнитов - чрезмерная проницаемость и усадка под нагрузкой, даже незначительной. Например, плита из кремнеземистого волокна (r=65 кг/м3 ) при действии равномерно распределенной нагрузки всего 0,02 МПа в первые 40 мин осаживается почти на 40%. Поскольку усадка увеличивает плотность, теплопроводность также увеличивается. Поэтому делают промежуточные жесткие проставки с опорами, решая таким образом и проблему проницаемости (рис.5-656).
Подобным образом изолированы внутренние полости ряда водо-водяных и газоохлаждаемых реакторов. Умеренная температура теплоносителя ( не более 400ОС) позволяет использовать маты с волокнами типа каолиновых, жесткие непроницаемые прослойки изготовлены из стального листа толщиной 0,25 мм. Положение гайки на штифте заранее определяется таким образом, чтобы гарантировать не изменяющуюся в дальнейшем усадку и плотность укладки 190 кг/м3.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.