Патент ссср 403152
Зависимый от патента №вЂ”
М,Кл. С 03с 11/00
Заявлено 14;Ч.1971 (М 1658481/29-33) Приоритет 1о..Ч.1970, № 1873/70, 1874/70, 1875/70, Норвегия
1нвудврeтавннwh квинтав
Naca Инннвтрвв ССО нв данам нзввретвннй н втнрмтнй
УЛК 666.1.031,13! 118. .069.85(М8.Щ
Опубликовано 19.Х.1973. Бюллетень № 42
Дата опубликования описания
Иностранцы
Аксель йебвнс и Ричард Хейе Вествргаард (Норвегия) Иностранная фирма
«Свнтралинститут Фор Иидустркел Форскнннг» (Норвегий) Авторы изобретения
Заявитель
СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЙЕНОМАТЕРИАЛА,l . Изобретение относится к способу изготовления. пеноматериала, эаключающемуся в последовательной укладке нескольких слоев с предварительным вснучиванием каждого слоя.
Однако известные способы мало интенсивны.
Устраняется этот недостаток тем, что посл. вспучивання нескольких слоев, преимущест. венно двух, осуществляют принудительное охлаждение нижнего слоя, обеспечивая градиент температур между ним и верхним слоем 250—
600 С, преимущественно 450 С, к концу процесса выжигания при общей толщине вспененных слоев по крайней мере 20 км.
Вспененный материал после отверждения охлаждают со скоростью, пропорциональной теплопроводн сти материала. Вспучивание первого слоя осуществляют на плите, температур» которой равна температуре вспенивания.
Вспениванню могут быть подвергнуты глнносодержащие материалы, стеклянный порошок, смеси, шлаки, отходы флотацнн и подобных расширяющихся матер алов. Такие элементы особенно удобны для применения в качестве строительных изолирующих материалов. Сокращение времени охлаждения приготовленных любым обычным методом пеноматерналов достигают тем, что после вспенгвания осуществляют принудительное охлаждение снизу материала в течение всего времени вспенивания. Следует также указгть на возмежность стабилизации пены непосредственно после обжига, а блок со стабильными размерами получают на ранней стадии процест:а.
Таким образом, удаление нз формы и после,", дующая обоаботка могут осуществлятъся даже перед началом принудительцого охлаждения сверху, Особое значение этот факт имеет в случае загрузки для изготовления блоков относительно большой толщины нз материала, 1в который не допускает длительного воздействия высокой температуры.
Величину скорости охлаждения можно обосновать тем, что я любом случае скорость ох лаждец»я после затвердевг пня должна под.
>> держиваться пропорцнопгльной ко- ффициенту теплопроводностн, так как удельная теплоемкость меняется незначительно, а плотная практически не изменяется прн изменении температуры, В результате этого распределение тем20 ператур, которое устанавливается прн затвердевании, сохраняется все время, и материал свободен от нгпряжепнй до момента выравнивания температур. Однако материал может выдержать определенный уровень временных напряжений в процессе пепрерыппого охлаждения: это озпг t»cT, что допускается несколько большая разность TC4tlt.ратур по сранпепию с разноетьн гемнер ITE р ме иду наружной и впутрешгей ".: тн It C) I кл и процессе:3330 твеР, t,t It
Составитель Н. Магазаиик
Техред Т, Ускова Корректор И, Поздияковская
Редактор Э. Шибаева
Заказ !764
Изд. № 1!29 Тираж 496 Подписное
ЦНИИЛИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий
Москва, )К-35, Раушская наб., д. 4/5
Загорская типография
Таким образом„вспениваемый пеноматериал вначале охлаждают со скоростью, максимально возможной при отсутствии: трещин, вызванных временными напряжениями, однако непосредственно перед затвердеванием средней части блока, при этом скорость охлаждения устанавливается на таком уровне, что достигается примерно параболическое распределение температур по толщине блока в после ией фазе затвердевания.
Предположим, что имеется одномерный блок, например бесконечно большая плита равномерной толщины. Так как этот блок обладает некоторой вязкостью, в процессе охлаждения Ъмеет место выравнивание напряжений, причем, если блок затвердел, выравнивание напряжений прекращается. При равномерном охлаждении графическое распределение температур будет иметь форму параболы, и, когда наружные поверхности достигнут температуры окружающей среды, начнется процесс выравнивания температур.
Образование трещин вызвано распределением температур в процессе затвердевания, и характеризующимся усилием сжатия s поверхностных слоях и усилием растяжения в средней части блока, соответствующим сумме усилий сжатия. Предотвращение образования трещин в пеноматериалах, подверг .: и; 6ыстрому охлаждению в охлаждаю пе и я, требует осо" бой предосторожности.
Одна из этих мер упрощает процесс охлаждения и позволяет исключить большинство термических остатачных напряжений в изготавливаемых блоках, после того, как произош-: ло полное выравнивание температур до температуры выгрузки, Материалы, выбираемые для изготовления блоков, обладают такими качествами, что наружные части одной или более сторон блока имеют более высокий коэффициент теплового расширения, чем остальные части блока, Новым в данном предложении является ro, что в процессе охлаждения блок снабжается каналами для непрерывного охлаждения.
Так в пеноглние, в результате теплопередачи изл !ением в элементах, теплоироводиость растет с ростом температуры. Это приводит к тому, что профиль температуры в средней части блока становится более пологим, а иа поверхностях — более крутым ио сравнению с параболическим профилем, особеиио при высоких температурах.
4 Когда блок из вязкого материала, напри"меу, пеноглины„охЛаждается в диапазоне тем, ператур, в котором вязкость беск,онечно увеличивается, блок останется свободным от напря5 жений до тех пор, пока остается неизменным распределение температур. . Если температу- ра в объемном элементв блока изменяется на . интервал AT, то тепловой коэффициент расширения вызовет изменение линейных .размеров о элемента с коэффициентом l + nAT..Если этому изме- .ению, .воспрепятствовать, то возникнет напряжение, пропорциональное изменению размера (l + aAT) материала-по сравнению . с ненапряженным состоянием. Соответственно !
5 этому, механическое напряжение в каждом элементе блока с симметричным распределением температур, пропорционально разности между температурой в элементе и температурой, при которой элемент свободен от напряоО жений. Для сохранения равновесия среднее напряжение в свободном блоке должно быть равно нулю.
При выравнивании поверхностной темпера-. туры блока с температурой внутри его, образо2g ванне трещин имеет место в том случае, если остаточные напряжения после полного выравнивания температур превышают прочность материала. Остаточные и;!пряжения объясняются тем, что внутренние. части блока должны охзо ладиться на несколько градусов больше, чем, наружные после затвердевания и внутренние части сжимаются больше, чем наружные.
Предмет изобретения
1. Способ изготовления пеноматериала путем последовательной укладки нескольких слоев в предварительным вспучиванием каждого слоя, отличающийся тем, что, с целью интенсификации процесса, после вспучивания
4О нескольких слоев, преимущественно двух, осуществляют принудительное охлаждение нижнего слоя, обеспечивая градиент температур между ним и верхним слоем 250 — 600 С, преимущественно 450 С, к концу процесса выжига45 иня при общей толщине вспененных слоев по крайней мере 20 см.
"2. Способ по и. l, отличающийся тем, что охлаждение вспененного материала -после отверждения осущестгляют со скоростью, прова порциопальиой теплопроводности материала.
3.. Способ по и. 1, отличающийся тем, что вспучиваиие первого слоя осуществляют на плите, температура которой равна температуре всиеиивапия.
