Многие области промышленности сталкиваются с условиями работы при высоких температурах. Некоторые производственные процессы требуют нагрева (или вызывают его) до 3000 °С. Металлов и сплавов, которые способны работать при таких экстремальных высоких температурах, очень мало.
Тепловые экраны и материалы для их изготовления
Тепловые экраны – это изделия, которые способны защитить конструкции, механизмы и другие части оборудования от воздействия высоких температур. Материалы для их производства – молибден и вольфрам. Это тугоплавкие металлы, отличающиеся способностью выдерживать высокие температуры. Вольфрам плавится при 3380 °С, имеет хорошую жаропрочность и механические характеристики.
Пожалуй, это основные свойства, которыми должен обладать материал, применяемый для изготовления тепловых экранов. Молибден плавится при 2610 °С, имеет хорошую жаропрочность, жаростойкость и механические характеристики. Из него изготавливаются тепловые экраны, предназначенные для эксплуатации при температуре ниже 1350-1450 °С. При значительном нагреве молибдена, его удельная прочность выше, чем вольфрама. При более высоких температурах используют вольфрамовые тепловые экраны. Молибден имеет меньшую плотность по сравнению с вольфрамом. Поэтому, в тех случаях, когда масса теплового экрана играет роль, отдают предпочтение молибденовым изделиям.
О производстве тепловых экранов
Для изготовления тепловых экранов используются молибденовые или вольфрамовые листы, а также стружка или порошок из этих металлов. Конструкция их следующая: две обечайки цилиндрической формы, вложенные друг в друга, в зазор между которыми помещена спеченная стружка или порошок. Обечайкой называют барабан цилиндрической или конической формы с открытыми торцами.
Производится тепловой экран следующим образом: лист молибдена или вольфрама сворачивается в цилиндр, концы которого закрепляются методом клепки, что позволяет получить обечайку (их нужно две разного диаметра). Затем полученную основу меньшего диаметра вставляют во внутрь с большим. Пространство между обечайками заполняется порошком или стружкой из вольфрама или молибдена.
Далее следует завершающий этап изготовления теплового экрана – спекание полученной конструкции в высокотемпературной печи.
Тепловые экраны из молибдена, вольфрама производятся из:
- молибденовых листов марок МЧВП, ЦМ2А;
- вольфрамовых листов марок ВА, В-МП;
- молибденового порошка марки МПЧ;
- вольфрамового порошка марки ВП.
Область применения тепловых экранов
Основное назначение тепловых экранов из молибдена и вольфрама – защита от воздействия высоких температур. Наиболее часто такие условия создаются в процессе работы высокотемпературных вакуумных печей и печей, работающих в атмосфере водорода, сопел ракет, электровакуумных приборов. Также, высокая температура наблюдается в обшивке ракет и самолетов.
