蒸汽直埋管道固定支架处隔热材料的研究

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1、万方数据声明尸明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在指导教师的指导下，独立进行研究所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含其他个人或集体已经发表或撰写过的科研成果。对本文的研究做出贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本声明的法律责任由本人承担。论文作者签名：王翮日期：20，印·j、7暑关于学位论文使用权的说明本人完全了解太原理工大学有关保管、使用学位论文的规定，其中包括：①学校有权保管、并向有关部门送交论文的原件与复印；②学校可以采用影印、缩印或其它复制并保存学位论文；③学校可允许学位论文被查阅或借阅；④学校可以学术交流为

2、目的，复制赠送和交换学位论文；⑤学校可以公布学位论文的全部或部分内容(保密学位论文在解密后遵守此规定)。签名：王醌日期：≥o，午·』、W导师签名：钥多辛日期：加心．厂．．2矿万方数据太原理工大学硕士研究生学位论文蒸汽直埋管道固定支架处隔热材料的研究摘要蒸汽直埋管道固定支架处的隔热材料一般是石棉橡胶垫，但石棉易吸水且有毒，橡胶易老化，而工作钢管和钢外护管之间易形成“热桥效应"，增加了热损失，故亟需找到一种耐高温高强度隔热材料来替代石棉橡胶垫并解决“热桥效应”。本论文采用拉挤成型工艺，以环氧树脂和酚醛树脂为基体，以玻璃纤维为增强材料来制备复合材料；采用

3、等离子喷涂技术在20钢基体上制备陶瓷涂层。利用扫描电子显微镜(SEM)对复合材料拉伸断口形貌进行观察，利用扫描电子显微镜、能谱仪(EDS)、X．射线衍射仪，对陶瓷涂层进行了表征和分析。测试了有机复合材料的热学、力学及隔热性能和涂层的隔热性能；并计算所制备保温材料隔热挡板的厚度。主要得出以下结论：(1)从60℃到350℃，环氧基复合材料和酚醛基复合材料的热膨胀系数随温度的升高而增大，但均在标准范围内。环氧基复合材料的耐热性优于酚醛基复合材料。添加微孔CaSi03可降低环氧基复合材料的导热系数，CaSi03质量分数为15％时其导热系数最小。环氧基复合材

4、料和酚醛基复合材料在200℃以下失重率均在2％以内。(2)环氧树脂与玻璃纤维丝结合比酚醛树脂紧密。环氧基复合材料的抗拉和抗压强度均比酚醛基复合材料高。试验材料的抗拉和抗压强度随温度的升高而减小。随着微孔CaSi03含量的增加，常温下环氧基复合材料的抗拉和抗压强度均降低。环氧基复合材料垂直于纤维方向的剪切强度大于T万方数据太原理工大学硕士研究生学位论文沿纤维方向。(3)等离子喷涂陶瓷涂层厚约为400岬，过渡层厚约为80岬，且涂层组织内分布着许多尺寸约为10岬～60阻的孔洞。涂层与20钢基体结合良好。涂层主要由A1203、Si02等组成。(4)钢板温度

5、为150℃时，55Im厚的实验材料外表面温度均低于50℃。在150℃一350℃条件下，保温材料厚度越大隔热效果越好。当炉内温度350℃时，O．4Im的涂层能使试样外表面温度降低约40℃。(5)当工作钢管为500mm，外径为1000衄时，得出了工作钢管外表面温度为150℃～350℃的复合材料隔热挡板的尺寸。当涂层厚度为O．4mm～2mm时，隔热效果与涂层厚度呈线性关系。(6)建议在工作钢管外侧喷涂陶瓷涂层来降低其外表面温度至200℃以下，再结合环氧基复合材料来解决蒸汽直埋管道固定支架处隔热材料的问题。关键词：环氧树脂，酚醛树脂，涂层，隔热性能，热学性

6、能，力学性能Ⅱ万方数据太原理工大学硕士研究生学位论文STUDYONHEATINSULATIONMATER【ALSUSEDFORDⅡ通CTLYBURIEDSTEAMPⅡ'ELINEFIⅪNGBRACKETABSTRACTTheheatinsulationmat耐alusedford№Ctlyb谢edste锄pipel洫efⅨingbracketisasbestosrubbermat，duetomewaterabso印tionandpoisonousofasbestosandmbberIsa由gasweUast11e¨Ⅱlemalbri吨ee艉ct¨f

7、omedbetweensteeltube甜ldsteelprotecthlgtube．Theyallincreaseheatloss，soweneedtofirldak洫dofhightemperiltureresisl：antandhighs仃engmheatinslllationmaterialtoinsteadofasbestosrubbermatandsolvet11e¨mennalbri电ee髓Ct¨．T’11isp印eradoptst11epul仃usionprocess，w池印。科aIldphenolicresill弱matrixan

8、d91assfiberasremforcmgmaterialtopr印2Lrecompositematerials．Usi