蒸汽直埋管道固定支架處隔熱材料的研究.pdf

1、蒸汽直埋管道固定支架處的隔熱材料一般是石棉橡膠墊，但石棉易吸水且有毒，橡膠易老化，而工作鋼管和鋼外護管之間易形成“熱橋效應(yīng)”，增加了熱損失，故亟需找到一種耐高溫高強度隔熱材料來替代石棉橡膠墊并解決“熱橋效應(yīng)”。本論文采用拉擠成型工藝，以環(huán)氧樹脂和酚醛樹脂為基體，以玻璃纖維為增強材料來制備復(fù)合材料;采用等離子噴涂技術(shù)在20鋼基體上制備陶瓷涂層。利用掃描電子顯微鏡(SEM)對復(fù)合材料拉伸斷口形貌進行觀察，利用掃描電子顯微鏡、能譜儀(EDS)

2、、X-射線衍射儀，對陶瓷涂層進行了表征和分析。測試了有機復(fù)合材料的熱學(xué)、力學(xué)及隔熱性能和涂層的隔熱性能;并計算所制備保溫材料隔熱擋板的厚度。主要得出以下結(jié)論:
　　(1)從60℃到350℃，環(huán)氧基復(fù)合材料和酚醛基復(fù)合材料的熱膨脹系數(shù)隨溫度的升高而增大，但均在標準范圍內(nèi)。環(huán)氧基復(fù)合材料的耐熱性優(yōu)于酚醛基復(fù)合材料。添加微孔CaSiO3可降低環(huán)氧基復(fù)合材料的導(dǎo)熱系數(shù)，CaSiO3質(zhì)量分數(shù)為15％時其導(dǎo)熱系數(shù)最小。環(huán)氧基復(fù)合材料和酚醛基復(fù)

3、合材料在200℃以下失重率均在2％以內(nèi)。
　　(2)環(huán)氧樹脂與玻璃纖維絲結(jié)合比酚醛樹脂緊密。環(huán)氧基復(fù)合材料的抗拉和抗壓強度均比酚醛基復(fù)合材料高。試驗材料的抗拉和抗壓強度隨溫度的升高而減小。隨著微孔CaSiO3含量的增加，常溫下環(huán)氧基復(fù)合材料的抗拉和抗壓強度均降低。環(huán)氧基復(fù)合材料垂直于纖維方向的剪切強度大于沿纖維方向。
　　(3)等離子噴涂陶瓷涂層厚約為400μm，過渡層厚約為80μm，且涂層組織內(nèi)分布著許多尺寸約為10μm～

4、60μm的孔洞。涂層與20鋼基體結(jié)合良好。涂層主要由Al2O3、SiO2等組成。
　　(4)鋼板溫度為150℃時，55mm厚的實驗材料外表面溫度均低于50℃。在150℃～350℃條件下，保溫材料厚度越大隔熱效果越好。當爐內(nèi)溫度350℃時，0.4mm的涂層能使試樣外表面溫度降低約40℃。
　　(5)當工作鋼管為500mm，外徑為1000mm時，得出了工作鋼管外表面溫度為150℃～350℃的復(fù)合材料隔熱擋板的尺寸。當涂層厚度為0