TEJIDO ESTRATIFICADO.

La invención se refiere a un tejido estratificado, que está compuesto de al menos un estrato de un material compresible de grafito y al menos un estrato adicional de un material polimérico relleno de grafito y en el que existe una unión indisoluble entre los materiales así como a un procedimiento para la fabricación de un tejido estratificado de este tipo. Se conocen tejidos estratificados de placas o chapas metálicas y fabricados a partir de placas o láminas mediante compactación de grafito vermicular o expandido (documentos US 3.404.061; DE-OS 25 98 351; US 4.422.894; prospecto de empresa TM SIGRAFLEX de la SGL Technologies GmbH). Se usan sobre todo para juntas planas, como deflectores de hornos, pantallas contra radiaciones, placas de separación en filtros electrostáticos y para revestimientos resistentes a la corrosión. La disposición y secuencia de los estratos individuales en tales tejidos estratificados se pueden elegir de forma considerablemente libre y se atienen al fin de aplicación previsto. En la mayoría de los casos, el grafito está aplicado sobre uno o ambos lados sobre el estrato metálico. Dependiendo del tipo de la adhesión entre estrato de grafito y metálico pueden diferenciarse dos tipos de tales tejidos estratificados. En el primer caso, la adhesión es de tipo mecánico. La parte metálica tiene estructuras superficiales que durante el prensado del grafito con la parte metálica penetran en el grafito o en las que penetra el grafito debido a procesos de flujo. Son ejemplo de esto las chapas perforadas, chapas con perforaciones no desbarbadas, telas metálicas, metales sinterizados o superficies metálicas con superficies porosas, rugosas o dañadas. En el segundo caso, las superficies metálicas y de grafito se unen entre sí mediante adhesivos orgánicos o inorgánicos con una unión no positiva. Este procedimiento se usa preferentemente con la existencia de superficies metálicas muy lisas y/o cuando las superficies no se pueden dotar de elementos de anclaje que actúan de forma mecánica. Todas las uniones del primer y del segundo tipo tienen desventajas que limitan la utilidad de los cuerpos estratificados o que son la causa de daños de los cuerpos estratificados. Para la configuración de una unión que actúa de forma mecánica se requieren durante la fabricación del tejido estratificado presiones superficiales que son ya relativamente elevadas. De acuerdo con esto, por ejemplo, no se pueden usar juntas fabricadas a partir de tal material para funciones de impermeabilización, en las que se deben aplicar solamente fuerzas de tensión bajas sobre las superficies de impermeabilización. Además, el engranaje o la introducción de puntas o elevaciones del refuerzo metálico en el grafito o el deslizamiento del material de grafito en cavidades del refuerzo metálico lleva a heterogeneidades parciales y debilitamientos de la capa de grafito. En el caso de juntas esto conduce a heterogeneidades en la distribución de la presión superficial y, por tanto, del efecto de estanqueidad, en aplicaciones como revestimiento contra medios agresivos, a una disminución del espesor eficaz de la capa y en aplicaciones a altas temperaturas, a un calentamiento o salida de calor irregular y, como consecuencia, a tensiones no deseadas y deformaciones con la consecuencia de desprendimientos parciales. Los desprendimientos con frecuencia no se pueden evitar en este tipo de unión particularmente durante la manipulación de partes de tejidos estratificados. Esto es el caso particularmente con tejidos estratificados delgados y por tanto flexibles o partes estrechas de tales tejidos estratificados. Tales acontecimientos conducen con frecuencia a la inutilidad de la parte o en el caso de la aparición durante el funcionamiento en marcha, a alteraciones del funcionamiento. El uso de adhesivos que establecen la unión entre diferentes estratos de un tejido estratificado tiene otras desventajas. Los adhesivos del tipo conocido hasta ahora para la fabricación de tejidos estratificados se aplican con espesores de capa de al menos varios micrómetros (m), normalmente de más de 50 m. Esto significa que entre los diferentes estratos de un tejido estratificado se encuentra un estrato de adhesivo, cuya masa adicionalmente a la adhesión conlleva determinados efectos que se tienen que tener en cuenta. Los tejidos estratificados de este tipo se pueden usar solamente hasta como máximo la temperatura de descomposición del adhesivo. En caso contrario, la consecuencia son daños que impiden o disminuyen la capacidad de uso, tales como desprendimientos de estratos individuales. Además, la salida de productos de descomposición del adhesivo a los aparatos o al entorno con frecuencia no es tolerable. Incluso cuando la parte de tejido estratificado está sujeta y por tanto no se tienen que temer desprendimientos de los estratos, tal como es el caso de juntas planas, la descomposición del adhesivo debido a la disminución de volumen que se produce con la descomposición conduce a una reducción del efecto de estanqueidad por disminución de la pre-tensión del tornillo. Aparece otro mecanismo de daño con tejidos estratificados adheridos bajo tensión de compresión cuando se ablandan capas de adhesivo por efecto térmico o químico. Las capas de grafito que se encuentran bajo tensión de compresión comienzan a deslizarse entonces lateralmente incluso con presiones superficiales relativamente bajas, lo que en el caso extremo conduce al desgarro 2 E08802947 24-10-2011   del tejido estratificado. En el caso de una junta plana adherida disminuye, por ejemplo, el efecto de estanqueidad debido a la disminución asociada a los procesos de deslizamiento de la pre-tensión del tornillo. Un tensado posterior de los tornillos no puede compensar esta deficiencia, debido a que entonces continúan los procesos de flujo. Finalmente, en aplicaciones tales como, por ejemplo, en placas de filtros en filtros electroestáticos, en los que también se requiere una buena conductividad eléctrica perpendicular a la superficie del tejido estratificado, se tienen que usar adhesivos conductores caros. Los desprendimientos en el sistema de adhesivo que se causan por efectos químicos o por vibraciones conducen en este caso al menos a una disminución drástica del grado de eficacia. También durante la fabricación de tejidos estratificados que se usan para la salida, transferencia o distribución de calor con frecuencia es necesario el uso de adhesivos termoconductores caros, ya que la baja conductividad térmica de adhesivos convencionales disminuye claramente la conductividad térmica del tejido estratificado adherido en dirección perpendicular a los planos de unión. La invención se ha planteado el objetivo de mostrar un tejido estratificado que esté compuesto de al menos un estrato de un material compresible de grafito y al menos un estrato adicional de un material polimérico lleno de grafito y en el que exista una unión indisoluble entre los estratos. La invención se ha planteado adicionalmente el objetivo de crear un procedimiento para la fabricación de un tejido estratificado de este tipo. Particularmente, el tejido estratificado debe ser uno que no tenga las desventajas descritas de tejidos estratificados de acuerdo con el estado de la técnica y en el que la unión entre los estratos sea indisoluble con esfuerzos tanto térmicos como mecánicos, tales como flexión o tensiones de compresión, es decir, que la resistencia de la unión a lo largo de la extensión de las superficies de unión del tejido estratificado sea mayor que la resistencia propia de los estratos individuales. El objetivo se alcanza mediante las particularidades caracterizantes de la reivindicación 1. Se indican configuraciones ventajosas en las demás reivindicaciones. El material compresible de grafito usado para la unión se fabrica de forma en sí conocida mediante expansión térmica de uniones de inclusiones de grafito hasta el denominado grafito expandido y compactación posterior del grafito expandido hasta láminas flexibles o hasta placas (documentos US 404.061; DE 26 08 866; US 4.091.083). Estas también pueden estar impregnadas con resinas. Además también se pueden usar espumas de grafito, fieltros de fibra de carbono, tejidos de punto de fibra de carbono o no tejidos de fibra de carbono. En lo sucesivo, para este grupo de materiales se usa la expresión "grafito compresible". La capa a unir con el "grafito compresible" se selecciona entre el grupo de los materiales poliméricos llenos de grafito. En lo sucesivo, para este grupo de materiales se usa la expresión "segunda capa". Para alcanzar el objetivo se buscaron las sustancias adherentes entre el "grafito compresible" y la "segunda capa", que se pueden aplicar uniformemente y de manera extremadamente delgada sobre las superficies de los dos materiales. Se pueden aplicar sustancias hidro- y... [Seguir leyendo]

1. Tejido estratificado, caracterizado por que está compuesto de al menos un estrato de un material compresible de grafito y al menos un estrato adicional de un material polimérico lleno de grafito, existiendo una unión indisoluble entre los materiales y estando unidos los materiales mediante una sustancia tensioactiva adherente del grupo de los compuestos orgánicos de silicio, jabones metálicos o compuestos perfluorados. 2. Tejido estratificado de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado por que el material compresible de grafito se selecciona del grupo que consiste en expandido de grafito compactado, espumas de grafito, fieltros de fibra de carbono, tejidos de punto de fibra de carbono o no tejidos de fibra de carbono. 3. Procedimiento para la fabricación de un tejido estratificado, caracterizado por que al menos un estrato de un material compresible de grafito y al menos un estrato adicional de un material polimérico lleno de grafito se unen humectando al menos una de las superficies a unir con al menos una sustancia tensioactiva del grupo de los compuestos orgánicos de silicio, compuestos perfluorados y jabones metálicos, y las superficies a unir se ponen en contacto entre sí y se prensan a una temperatura de como mínimo 20 y como máximo 400 ºC y a una presión de 0,1 a 200 MPa. 4. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 3, caracterizado por que al menos una de las superficies a unir se humecta con al menos una sustancia tensioactiva del grupo de los compuestos orgánicos de silicio, compuestos perfluorados y jabones de los metales sodio, potasio, magnesio y calcio, y en estas sustancias tensioactivas antes o después de la humectación de las superficies con las mismas se incluye al menos una sal hidrolizable del grupo de los metales aluminio, zirconio, titanio, estaño, cinc y cromo en forma molecular, las superficies a unir se ponen en contacto entre sí y se unen entre sí a una temperatura de al menos 20 y como mucho 400 ºC y una presión de apriete de 1 a 200 MPa. 5. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 3, caracterizado por que como sustancia tensioactiva se usa un polisiloxano. 6. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 5, caracterizado por que como sustancia tensioactiva se usa un polisiloxano del grupo de dimetil-polisiloxano, metilhidrogenopolisiloxano, (metil-polióxido de alquileno)dimetilpolisiloxano, metil-polisiloxano modificado con amino, , -dihidroxi-dimetil-polisiloxano, , -divinildimetilpolisiloxano, , -dihidroxi-(metil-alquilamino)-dimetil-polisiloxano. 7. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 3, caracterizado por que como sustancia tensioactiva se usa un compuesto del grupo de los hidrocarburos perfluorados de la fórmula general CF3-(CF2)n-R, siendo R un poliuretano, un resto poliacrilato o polimetacrilato y n un número entre 6 y 12. 8. Procedimiento de acuerdo con las reivindicaciones 3 a 7, caracterizado por que se usan mezclas de las sustancias tensioactivas mencionadas. 9. Procedimiento de acuerdo con las reivindicaciones 3 a 8, caracterizado por que la sustancia tensioactiva o la preparación se aplican en forma de una emulsión acuosa. 10. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 9, caracterizado por que como sustancia tensioactiva se usa una emulsión acuosa de un metil-hidrógeno-polisiloxano y un dimetil-polisiloxano. 11. Procedimiento de acuerdo con las reivindicaciones 3 a 10, caracterizado por que a las sustancias tensioactivas se añaden reticulantes del grupo de sales de ácidos grasos de los metales aluminio, zirconio, titanio, estaño, cinc y cromo y epoxidamina. 12. Procedimiento de acuerdo con las reivindicaciones 3 a 11, caracterizado por que la sustancia tensioactiva se aplica con un espesor de capa de 10 a 1000 nm. 13. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 12, caracterizado por que la sustancia tensioactiva se aplica con un espesor de capa de 100 a 500 nm. 14. Procedimiento de acuerdo con las reivindicaciones 3 a 13, caracterizado por que se usa una presión de apriete en el intervalo de 1 a 50 MPa. 15. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 14, caracterizado por que se usa una presión de apriete en el intervalo de 3 a 10 MPa. 16. Procedimiento de acuerdo con las reivindicaciones 3 a 15, caracterizado por que durante el prensado de los estratos se usa una temperatura en el intervalo de 80 a 300 ºC. 17. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 16, caracterizado por que durante el prensado de los estratos se usa una temperatura en el intervalo de 120 a 200 ºC. 7 E08802947 24-10-2011   18. Procedimiento de acuerdo con las reivindicaciones 3 a 17, caracterizado por que para el prensado entre sí de los estratos se usa un tiempo de prensado de 5 minutos a 5 horas. 19. Procedimiento de acuerdo con las reivindicaciones 3 a 18, caracterizado por que para el prensado entre sí de los estratos se usa una instalación de prensado continua. 20. Uso de un material de acuerdo con la reivindicación 1 o 2 para la transmisión, salida o distribución de calor. 21. Uso de un material de acuerdo con la reivindicación 1 o 2 para la transmisión, salida o distribución de corriente eléctrica. 22. Uso de un material de acuerdo con la reivindicación 1 o 2 como componente en pilas electroquímicas o baterías de flujo redox. 8 E08802947 24-10-2011