Спосіб термічної обробки компактної та пористої міді

Спосіб термічної обробки компактної та пористої МІДІ, що включає нагрівання на повітрі при температурі 300°С протяв 2 годин, який відрізняється тим, що проводять попереднє нагрівання в вакуумі або в середовищі інертного газу, а після охолодження до кімнатної Винахід відноситься до області теплотехніки, а більш конкретно - до технології теплових труб і може бути використаний в дослідному і серійному виробництві теплообмінних поверхонь і теплових труб для потреб промислової енергетики, космічної техніки, суднобудування, хімічної промисловості В якості прототипу вибраний спосіб термічної обробки пористих мідних ґнотів (див статтю М Г Семена, А Г Косторнов, А Н Гершуни, В К Зарипов Исследования краевых углов смачивания фитилей низкотемпературных тепловых труб - Инженерно - физический журнал, 1975 - т 23, № 2, с 219) Пористі МІДНІ ҐНОТИ нагрівають на повітрі при температурі 300°С на протязі двох годин Спосіб дозволяє отримати окисну плівку на поверхні металу, що покращує капілярно -транспортні характеристики ґнотів Недоліками даного способу є значна величина краевого кута змочування при контакті з низькотемпературними теплоносіями, а також невеликий строк збереження початкових характеристик в умовах підвищених температури та вологості Ці недоліки обумовлені тим, що окисна плівка, яку формують по способі - прототипі, не тільки не має рівномірної по поверхні товщини, але й може містити порушення суцільності в температури проводять нагрівання на повітрі в інтервалі температур від t m i n = 215,53 x 0 3 V i 73,64 ДО W = 526,36 х О49 +173,64, попереднє ж нагрівання проводять протягом Хпопнагр - 6 , 2 6 • 10 t Де tmm, t m a x - максимальна і мінімальна температури нагріву, °С, t - температура попереднього нагрівання, °С, що змінюється в інтервалі 0,4t m -ь 0,94tm, t m -температура плавлення МІДІ, 1083°С, х, Хпопнагр - час нагрівання, час попереднього нагрівання, хв місцях знаходження на поверхні металу до термічної обробки локальних дефектів будови (виходи вакансій, дислокацій, пори), а також абсорбованих молекул (наприклад жирових) Крім того, нагрівання металу з непід готовленою поверхнею, що містить природні окисли МІДІ нерегулярної структури, веде до утворення дефектної окисної плівки, що формується на проміжному шарі окислів, адсорбованих молекул і недоліків кристалічної решітки і повторює ці недоліки Наявність жирових молекул приводить до локальних коливань змочуваності, а отже і до збільшення інтегрального краевого кута змочування В свою чергу, наявність проміжного шару між поверхнею металу і утворюваною окисною плівкою веде до її низької СТІЙКОСТІ і малого строку служби В основу винаходу поставлено задачу створення способу термічної обробки компактної та пористої МІДІ, в якому нова ПОСЛІДОВНІСТЬ та режими проведення операцій дозволили б сформувати рівномірну по товщині, міцно скріплену з поверхнею металу, окисну плівку, та забезпечити практично ідеальне змочування (при величині краевого кута змочування близького по величині до нуля) і великий ресурс в середовищі низькотемпературних теплоносіїв о (О 44960 забруднення, а також "заліковуються" дрібні пори, структурні дефекти (дислокації, вакансії} Технічна суть пропонованого способу пояснюється кресленням На кресленні показаний корпус теплової труби 1, на внутрішній поверхні якого розміщений пористий матеріал 2 При реалізації способу корпус 1 разом з пористим матеріалом 2, наприклад виготовленим ПРОТЯГОМ Тпопнагр - 6 , 2 6 * 1 0 t , ДЄ W , t з металічних (з МІДІ) дискретних волокон малого максимальна і мінімальна температури нагріву, °С, діаметру (20 - 70мкм), обезжирюють згідно з t - температура попереднього нагрівання °С, що відомими методиками (див, наприклад, книгу змінюється в інтервалі 0,4t m ~ 0,94tm, t m Вайнер Я В, Дасоян М А Технология температура плавлення МІДІ, 1083°С, Т, тПОпнагр электрохимических покрытий Л час нагрівання, час попереднього нагрівання, хв Попереднє нагрівання в вакуумі або в Машиностроение, 1972 - 464 с ) і завантажують в середовищі інертного газу, нагрівання на повітрі вакуумну або муфельну піч Після відкачування після охолодження до кімнатної температури в повітря з робочого простору вакуумної печі або інтервалі температур від tmm - 215,53 т °39 + 173,64 заповнення захисної оболонки муфельної печі до t m a x - 526,36 т ° 9 + 173,64, причому попереднє інертним газом, наприклад аргоном, проводять попереднє нагрівання корпусу разом з пористим НагріВаННЯ ПРОВОДЯТЬ ПРОТЯГОМ Тпопнагр 6 , 2 6 - 1 0 t 4 89 матеріалом протягом 10 хв 8224 год в , дозволяє створити умови для формування температурному інтервалі 269°С - 1018°С При рівномірної по товщині, що міцно скріплена з цьому більшій температурі попереднього поверхнею металу, окисної плівки, практично нагрівання, що вибирається з інтервалу 269°С ідеальне змочування (величина краевого кута 1018°С, відповідає менший час нагрівання і змочування близька до нуля) та великий ресурс в навпаки ВІДПОВІДНО залежності тПОпнагр - 6,26*1015t середовищі низькотемпературних теплоносіїв 489 Під час попереднього нагрівання усуваються Відомо, ЩО природна окисна плівка на поверхні розчинені в МІДІ гази, природні окисли МІДІ недосметалів, включаючи мідь, неоднорідна, має коналої будови, ІНШІ забруднення, а також розвинутий рельєф, пори, дефекти кристалічної "заліковуються" дрібні пори, структурні дефекти решітки ( див , наприклад, книгу Н Ф Казаков (дислокації, вакансії}, що завжди присутні на Диффузионная сварка материалов М поверхні металу Після попереднього нагрівання Машиностроение, 1976 С 32, 33) Послідуюче трубу з пористим матеріалом охолоджують разом окислення поверхні МІДІ при температурах вищих з вакуумною чи муфельною піччю до кімнатної від кімнатної не змінює рельєфу поверхні металу, температури, після чого розміщують м в робочому але приводить до періодичного утворення тріщин просторі нагрівальної печі, де нагрівають на в шарі окису з подальшим просуванням процесу повітрі при температурі і протягом часу, які окислення в глибину металу (див, наприклад вибирають з залежностей tmm - 215,53 t °39 + 173,64 статтю Н П Деев, М И Кочнев О структуре і tmax - 526,36 t 0 4 9 + 173,64 При цьому отримують медной окалины и механизме окисления меди міцно скріплену з поверхнею металу, рівномірну по Доклады Академии Наук СССР, 1952 т LXXXV, № товщині, однорідну окисну плівку 3 - с 565) В той же час попереднє нагрівання МІДІ в вакуумі чи в середовищі інертного газу дозволяє Вказані операції і режими їх проведення зняти шар природних пористих окислів, забезпечують одержання стабільної окисної плівки структурних недоліків, "залікувати" пори в як на внутрішній, так і на ЗОВНІШНІЙ поверхні компактному металі, згладити рельєф поверхні і корпусу теплової труби і тим самим дозволяють одержати при послідуючому нагріванні на повітрі реалізувати задачу запропонованого технічного при реалізації запропонованого способу міцно рішення скріплену з поверхнею металу, рівномірну по Запропоноване технічне рішення дозволяє, в товщині, однорідну плівку окислу, ще суттєво порівнянні з прототипом, отримати стабільну зменшує краєвий кут змочування окисну плівку з близьким до нуля краєвим кутом змочування при одночасно високій тривалій низькотемпературними теплоносіями поверхні СТІЙКОСТІ в середовищі низькотемпературних МІДІ СТІЙКІСТЬ отриманої окисної плівки в теплоносіїв, в тому числі при підвищеній середовищі низькотемпературних теплоносіїв при температурі підвищених температурах, при яких відбуваються процеси теплообміну, є високою за рахунок и рівВисокі адгезія і СТІЙКІСТЬ сформованої по нотовщинності по всій поверхні металу, способу, що заявляється, окисної плівки одержані однорідності, міцного зв'язку з основним металом в результаті проведення попередньо підготовки за рахунок високої адгезії Під час попереднього поверхні металу та оптимізацм режимів нагрівання усуваються розчинені в МІДІ гази, високотемпературного окислення природні окисли МІДІ недосконалої будови, ІНШІ Поставлена задача вирішується за рахунок того, що в способі термічної обробки компактної та пористої МІДІ проводять попереднє нагрівання в вакуумі або в середовищі інертного газу, після охолодження до кімнатної температури проводять нагрівання на повітрі в інтервалі температур від 039 049 Up - 215,53 т + 173,64 до W - 526,36 т + 173,64, попереднє ж нагрівання проводять 15 4 89 mln 5 44960 ДП «Український інститут промислової власності» (Укрпатент) вул Сім'ї Хохлових, 15, м Київ, 04119, Україна (044) 456 - 20 - 90