Способ нагрева диэлектрических веществ

О П И С А Н И Е 348365ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз Советских Социалистических РеспубликК АВТОРСКОМУ СВИ ЕЛЬСТВ Зависимое от авт. свидетельства Ме Х 1,т 969 аявлено 2 192 23-5) 1. Кл. В 29 Ь 3 с присоединением заявки Ь Комитет по деламизобретений и открыт Приоритет Опубликов но 23,И 11.1972,юллетен УДК 678,021(08 при Совете Министров СССРата опубликования описа тя 11.1 Х.197 Авторы зобретени В. Соколов, М. Ф. Вос бойник и Б. Г, Маш явитель ПОСОБ НАГРЕВА ДИЭЛЕ ТРИт 1 ЕС 1(ИХ ВЕЩЕСТ Изобретение касается нагрева различных веществ в основном высокомолекулярных соединений, имеющих малую величину коэффициента теплопроводности и малые диэлектрические потери.Переработка полимеров, проводимая в шприцмашинах, литьевых машинах или способом прессования, требует их предварительного нагрева до определенной температуры,- Для полимеризации, в частности, требуется нагрев до нескольких десятков или сотен градусов, При плохой теплопроводимости материала нагрев больших его объемов требует много времени, особенно если необходимо обеспечить большую равномерность нагрева по объему. Трудность заключается в том, что нельзя создавать большие градиенты температуры на поверхности материала, так как происходит возгонка его с поверхности. Поэтому нагрев обычно производят в камерах, в которых поддерживается необходимая температура, и процесс выравнивания температуры по объему занимает нередко несколько суток.Известен способ нагрева диэлектрических веществ путем введения в них жидкостей с большими потери в сверхвысокочастотпом диапазоне и помещения в поле высокой частоты,Предлагаемый способ отличается от извест ного тем, что с целью повышения равномерности нагрева больших объемов веществ, пропитывающие жидкости выбирают с температурой кипения, равной или близкой к температуре, до которой нагревают вещества, преиму щественно до температуры их плавления.Сущность изобретения состоит в том, чтодиэлектрик, подлежащий нагреву, предварительно пропитывается химически нейтральной для него жидкостью, хорошо поглощающей 10 высокочастотную энергию и имеющей температуру кипения, равную или близкую к температуре, до которой необходимо нагреть диэлектрик, В этом с.пучае нагрев материала осуществляется за счет теплопередачи от жид кости и ее паров.Г 1 ропитыванис полимеров можно легко осуществить, например, различными органическими жидкостями; углеводородами, спиртами, эфирами и т. д. Часть из них, например, эти ловый спирт, циклогексанон и многие другиеимеет достаточно высокие диэлектрические потери. Практически всегда можно подобрать такуо жидкость илп смесь жидкостей, которая имеет необходимую температуру кипения и 25 легко пропитывает порошкообразный илипредварительно спрессованный блок из полимера, Поскольку диэлектрические свойства указанных жидкостей не всегда известны, подбор подходящей жидкости можно осуществить 30 экспериментально, нагревая небольшие ее ко348365 П р едм ет изобретения Составитель В, фомин Корректор О. Волкова Текред Л. Богданова Ргдактор Л. Ушакова Заказ 2880/5 Изд, Мз 1212 Тираж 406 ПодписноеЦНИИПИ Комитета по делам изобрезений и открытий при Совете Министров СССР Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Типография, пр. Сапунова, 2 личества, Равномерность нагрева блоков полимера, пропитанных жидкостями, увеличивается за счет саморегулирования процесса: в местах, где жидкость испарилась, температура материала практически це повышается, так как потери в самом материале малы.Предлагаемый сгособ нагрева можно проиллюстрировать следующим примером.Сухая заготовка, спрессованная цз порошка высокомолекулярного полиэтилена, имеющая диаметр около 100 мм и длину около 200 мм, должна быть цагрета до температуры 150 - 200 С с большой равномерностью. Эксперимент показал, что в полях даже порядка 500 - 800 в/см (при мощности генератора в 5 квт) нагрева материала не происходит в течение длительного времени. Нагрев в специальном резонаторе показал, что нужно создать напряженность порядка 2000 в/см, чтобы нагреть материал за 1 час 40 мин, при этом эквивалентная мощность составляет 20 - 30 квт, Ввиду плохой теплопроводности материала (она сравнима с теплопроводностью кварца) нагрев его в резонаторе происходит лишь в местах пучностей электрического поля, т. е. неравномерно.В соответствии с предлагаемым способом заготовка была пропитана циклогексаноном, имеющим температуру кипения 15 б,7 С. После такой пропитки заготовку помещали в высокочастотную камеру и нагревали ее всего за 15 - 20 мин, хотя напряженность поля в камере не превышала 100 в/см, Нагрев пропитацного материала производился и в волноводном тракте, При этом время нагрева составляло всего 3 - 4 мин при мощности порядка 5 квт.Равномерность нагрева более крупных заготовок можно повысить путем перемещения 5 цли вращения их в камерах или трактах, Испаряющаяся жидкость может быть собрана и скоцдецсирована для многократного использования,Применение даже нейтральных жидкостей 10 может в некоторой степени изменить свойства (в основном диэлектрические) нагреваемого вегцества в случае, если добавляемые жидкости не выпариваются полностью. Для ряда случаев применения такие изменения свойст ва могут оказаться несущественными, болеетого, добавление к химически нейтральным жидкостям в незначительных количествах (или их замена) химически активных жидкостей с большими потерями может привести к 20 появлению у материалов новых олезныхсвойств. 25 Способ нагрева диэлектрических веществ, вчастности высокомолекулярных полимеров, путем введения в цих жидкостей с большими потерями в высокочастотном диапазоне и помещения в поле высокой частоты, отличаю и(ийся тем, что, с целью повышения равномерности нагрева больших объемов веществ, пропитывающие жидкости выбирают с температурой кипения, равной или близкой к температуре, до которой нагревают вещества, преиму щественно до температуры их плавления,