close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

Патент BY2318

код для вставкиСкачать
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К ПАТЕНТУ
РЕСПУБЛИКА БЕЛАРУСЬ
(19)
BY (11) 2318
(13)
C1
6
(51) H 05B 3/10,
(12)
H 05B 3/12
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ПАТЕНТНЫЙ
КОМИТЕТ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ
(54)
МАССА ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ТОКОПРОВОДЯЩЕГО ПОКРЫТИЯ
(21) Номер заявки: 950919
(22) 10.11.1995
(46) 30.09.1998
(71) Заявитель: Институт общей и неорганической химии Национальной Академии Наук Беларуси
(BY)
(72) Авторы: Шинкарева Е.В., Тавгень В.В. (BY)
(73) Патентообладатель: Институт общей и неорганической химии Национальной Академии Наук
Беларуси (BY)
(57)
Масса для изготовления токопроводящего покрытия, включающая порошок алюминия, бентонит и воду,
отличающаяся тем, что она дополнительно содержит жидкое натриевое стекло и порошок кварцевого стекла при следующем соотношении компонентов (мас. %) :
порошок алюминия
43,5-68,0
жидкое натриевое стекло
4,7-12,1
порошок кварцевого стекла
9,8-29,2
бентонит
0,4-8,0
вода
12,0-25,4.
(56)
1. А.С. СССР 745023, МПК H05B 3/14, 1980.
2. А.C. СССР 617405, МПК C03C 7/00, 1978.
3. А.C. СССР 790022, МПК H01B 1/06, H05B 3/14, 1980.
4. А.C. СССР 691426, МПК C03C 7/04, 1979 (прототип).
Изобретение относится к электротехническим материалам и может найти применение для изготовления
электронагревательных элементов различного назначения, работающих до 300 °C.
Известна масса для изготовления токопроводящего покрытия, содержащая токопроводящий наполнитель
ферросилиций и связку - жидкое натриевое стекло. Покрытие термообрабатывается при 200-600 °C в течение
3-30 мин [1].
Недостаток таких покрытий - плохая воспроизводимость электросопротивления, высокое удельное поверхностное сопротивление 10-104 ОM / , отрицательный температурный коэффициент сопротивления (0,05)-(-0,48) %.град-1.
Известны композиционные токопроводящие покрытия, содержащие стеклосвязку и токопроводящий наполнитель - ферросилиций [2], титан [3].
Недостаток таких покрытий - высокая температура формирования 740-950 °С , большое сопротивление
1,0-3.103 Ом / .
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к настоящему изобретению является токопроводящая композиция, содержащая (в мас.%): ванадатное стекло 24,5-36,5; алюминий (в виде пудры) 7,48-10,69;
поташ 0,18-0,26; глину или бентонит 3,08-4,33 и воду 52,03-60,58.
Недостаток такой композиции - трудоемкость процесса приготовления токопроводящей массы: необходимо просушивать алюминиевую пудру при 220-260 °С в течение 5-10 минут, строго соблюдать температурный режим обжига
- температура термообработки 720-820 °С в течение 2-4 минут. При термообработке менее 2 минут покрытие не спекается, о чем свидетельствует внешний вид и удельное сопротивление (5.106 Ом / ), а при термообработке более 4
минут происходит самовозгорание покрытия. Кроме того, покрытия имеют высокое значение электросопротивления
1,0-31,2 Ом / .
BY 2318 C1
№ п/п
Алюминий
Составы масс и свойства токопроводящих покрытий
Содержание компонентов, мас.%
Температура
Удельное поверхтермообраностное
Жидкое натриеКварцевое
Бентонит
Вода
ботки образсопротивление повое стекло
стекло
цов, °С
крытий, Ом /
7,4
7,4
2,2
26,2
660
0,017
Температурный
коэф. сопротивления покрытий,
%.град-1
-
1
56,8
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
68,0
63,6
55,0
51,0
46,0
43,7
42,7
70,0
44,3
46,3
46,3
46,3
46,3
43,5
40,3
60,3
8,0
7,1
6,1
5,7
5,1
4,9
4,9
3,1
4,7
8,2
8,2
8,2
8,2
12,1
15,4
10,0
9,8
14,2
18,3
22,6
25,5
29,2
31,0
10,0
23,6
27,2
27,2
27,2
27,2
25,4
25,6
12,5
2,2
2,1
2,2
2,1
2,2
2,2
2,2
2,0
2,0
2,2
2,2
2,2
2,2
2,0
2,2
0,2
12,0
13,0
18,4
18,6
21,2
20,0
19,2
14,9
25,4
16,1
16,1
16,1
16,1
17,0
16,5
17,0
660
660
660
660
660
660
660
660
660
660
640
680
700
660
660
660
0,010
0,022
0,032
0,045
0,086
0,184
0,032
0,162
0,214
0,097
0,046
0,203
6,420
0,096
0,1087
0,1171
0,1336
0,1896
0,1450
0,1350
0,2020
0,2749
0,2420
0,2971
0,3287
0,1986
0,1459
-
18
19
20
21
59,6
55,9
47,5
56,4
7,2
6,5
7,4
7,9
15,4
11,0
15,9
24,7
0,4
8,0
9,0
2,0
17,4
18,6
20,2
9,0
660
660
660
660
0,054
0,085
0,150
-
0,1954
0,2032
-
22
47,5
8,0
12,3
2,2
30,0
660
-
-
Глина или
бентонит
3,08-4,33
Вода
720-820
1-31,2
0,13-0,38
Прототип по а.с. СССР № 691426, МПК С03С 7/04, 1979
Алюминий
Ванадатное
Поташ
(пудра)
стекло
7,48-10,69
24,5-36,5
0,18-0,26
52,03-60,58
2
Примечание
Не стабильное под нагрузкой, электрический пробой
Покрытие прочное
-//-//-//-//-//Покрытие не прочное
-//Покрытие прочное
-//-//-//-//-//Большое сопротивление, вздутия
Покрытие не равномерное по толщине и сопротивлению
Покрытие прочное
Покрытие не влагостойкое
Масса густая, не наносится пульверизатором
Масса очень жидкая, стекает с покрываемой поверхности
BY 2318 C1
Задача, решаемая данным изобретением, состоит в снижении температуры формирования покрытия, а также создания покрытия с невысоким значением удельного поверхностного сопротивления.
Поставленная задача решается тем, что масса для изготовления токопроводящего покрытия, включающая
порошок алюминия, бентонит и воду, дополнительно содержит жидкое натриевое стекло и порошок кварцевого стекла при следующем соотношении компонентов (мас. %):
порошок алюминия
43,5-68,0
жидкое натриевое стекло
4,7-12,1
порошок кварцевого стекла
9,8-29,2
бентонит
0,4-8,0
вода
12,0-25,4.
Пример.
Для приготовления массы смешивают 200 г жидкого натриевого стекла состава Na20.2,45 Si02 по ГОСТ
13079-81 (8,2%), 362 г порошкообразного алюминия марки ПА-ВЧ по ТУ 48-5-172-77 с размером зерен менее
50 мкм (46,3%), 213 г порошка кварцевого стекла (27,2%), 13 г бентонита (2,2%) и 130 г воды (16,1%). Полученную массу методом облива или распыления наносят на диэлектрическую подложку - эмаль. После сушки
на воздухе покрытие термообрабатывают 10 минут при 660 °С. Полученное покрытие обладает хорошей адгезией к подложке, характеризуется удельным электросопротивлением 0,162 Ом/ , температурным коэффициентом сопротивления (ТКС) 0,2749 %.град-1. Кроме того, покрытие характеризуется хорошей
стабильностью электросопротивления под нагрузкой. Так, изменение сопротивления при температуре нагрева до 320-350 °С составляет 3-4% за 500 часов эксплуатации.
Остальные примеры выполнены аналогично и сведены в таблицу. Там же приведены данные по электросопротивлению и ТКС покрытий.
Порошок кварцевого стекла вводится в состав массы для улучшения воспроизводимости электросопротивления, а также для повышения стабильности сопротивления под нагрузкой. При содержании порошка кварцевого
стекла 7,4% и менее (состав №1), покрытие после термообработки не стабильно под нагрузкой, местами в покрытии наблюдается точечное свечение и, как следствие этого, электрический пробой. Покрытия, содержащие 31,0% и
более порошка кварцевого стекла (состав № 8), не прочные. На эти покрытия не удается нанести устойчивые контактные электроды.
При концентрации жидкого натриевого стекла в массе 3,1% и менее (состав № 9), покрытие осыпается с
подложки. Увеличение содержания жидкого стекла до 15,4% и более (состав № 16) приводит к образованию
пузырей и вздутий в покрытии и к увеличению сопротивления.
При содержании порошка алюминия в массе 40,3% и менее (состав № 16) происходит увеличение сопротивления покрытия до 6,42 Ом/ . При содержании в массе порошка алюминия 70,0% и более (состав № 9) уменьшается прочность сцепления покрытий с поверхностью образца, покрытие легко снимается с электроизоляционного
основания любым режущим инструментом.
Вода и бентонит вводятся в массу для придания ей необходимой рабочей консистенции. При содержании
бентонита 0,2% и менее масса расслаивается в процессе нанесения, вследствие чего покрытие получается
неравномерное по толщине и сопротивлению, при содержании бентонита в массе 9,0% и более покрытие теряет влагостойкость. Масса, содержащая 9,0% и менее воды, густая, а более 30,0% - жидкая, стекает с покрываемой поверхности,
Использование заявляемой массы позволяет формировать токопроводящее покрытие на эмалированной
подложке при невысоких температурах - 640-700°С с низким значением удельного поверхностного сопротивления 0,010-0,214 Ом/ . При формировании токопроводящего покрытия из заявляемой массы на стеклоэмалевой подложке увеличивается выход годных нагревательных элементов, примерно, на 20%, так как
уменьшаются потери из-за нарушения изоляции стеклоэмалевого покрытия.
Описываемая масса характеризуется большей ( по сравнению с прототипом 0,8 Вт/см2) удельной мощностью - до 7 Вт/см2, что позволяет с одной и той же площади поверхностно-распределенного нагревателя
снимать большую тепловую нагрузки либо получать заданную мощность при меньших размерах нагревателя.
С использованием заявляемой массы можно изготавливать электрорадиаторы, электрокалориферы.
Cоставитель С.В. Лазарчук
Редактор Т.А. Лущаковская
Корректор Т.Н. Никитина
Государственный патентный комитет Республики Беларусь.
220072, г. Минск, проспект Ф. Скорины, 66.
Документ
Категория
Без категории
Просмотров
0
Размер файла
109 Кб
Теги
by2318, патент
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа