5 / 14
Анализ структурных и теплофизических характеристик высокопористой…
Инженерный журнал: наука и инновации
# 1·2017 5
ного осаждения базальтовых волокон с минеральной связкой из жид-
кой пульпы при изготовлении теплоизоляционных изделий обеспечи-
вает получение однородной структуры материала по всему объему
[8–10] благодаря равномерному осаждению коротких волокон на пер-
форированную оснастку. Теплоизоляционное покрытие НКТ в виде
полуцилиндров или скорлуп формуют в пресс-форме специальной
конструкции фильтрацией пульпы и одновременным вакуумировани-
ем камеры фильтрата с подпрессовкой слоя осадка в заданные размеры
изделия.
В качестве минеральной связки базальтовой теплоизоляции вы-
бран оксид алюминия А1
2
0
3
(массовая доля 5…7 %). Назначение
связки — скрепление отдельных волокон в местах их соприкоснове-
ния для придания изделию прочности и упругости. В качестве связу-
ющего, растворенного в пульпе, используют гидроксид алюминия,
получаемый из соли сернокислого алюминия при осаждении ее рас-
твором аммиака в водной среде. Полученный гидроксид представля-
ет собой объемистый студенистый осадок белого цвета, практически
не растворимый в воде. Оксид алюминия образуется в процессе суш-
ки и термообработки изделия при температуре 300 °С.
Изготовленное ТИП НКТ диаметром
тр
d
= 60 + 0,3 мм и толщи-
ной
тип
h
= 25 ± 0,2 мм в виде цилиндрических скорлуп показано на
рис. 5. Средняя плотность ТИП составила
тип
ρ
= 156 ± 3,4 кг/м
3
, по-
ристость волокнистой композиции
тип б.в
1 /
m
= − ρ ρ
была равна 94,3 %,
где
б.в
ρ
= 2 750 кг/м
3
— плотность волокон из базальта.
а
б
Рис. 5.
Общий вид готовых цилиндрических скорлуп (
а
) и установленных на трубу (
б
)
Лабораторные тепловые испытания НКТ с ТИП на основе корот-
ких базальтовых волокон проводились на тепловом стенде [10], раз-
работанном СибГАУ им. акад. М.Ф. Решетнева. Результаты испыта-
ний показаны на рис. 6.