Состав наполнителя для изготовления оболочковых форм

 

СОСТАВ НАПОЛНИТЕЛЯ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ОБОЛОЧКОВЫХ ФОРМ способом электрофореза, отверждаемых ТВЧ, включающий огнеупорный нейтральный материал и технологическую добавку, отличающийся тем, что, с целью получения крупногабаритных форм и улучшения условий труда, в качестве технологической добавки он содержит огнеупорный материал сегнетоэлектрик со значением фактора диэлектрических потерь 90-225 ед. при следунмцем соотношении ингредиентов , мас.%: Огнеупорный нейтральный 96,0-99,0 5 материал Огнеупорный материал сл сегнетоэлектрик со значением фактора диэлекрических потерь 90-225 ед.,0

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

C0LIHAËÈÑTÈ×ЕСНИХ

РЕСПУБЛИК д(51) В 22 С 1/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

96,0-99,0 «»

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3643337/22-02 (22) 16. 09. 83 (46) 23.05.85. Бюл. № 19 (72) И.В.Рыжков, В.К.Канский, М.С.Бреслер, А.П.Некрасов, Г.А.Кожевникова и В.А.Королев (71) Харьковский ордена Ленина политехнический институт им. В.И.Ленина и Московский завод "Сатурн" (53) 621,742.4(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР № 329945, кл. В 22 С 1/02, 3972.

2. Авторское свидетельство СССР № 557857, кл. В 22 С 1/00, 1 977 .

3. Авторское свидетельство СССР № 557862, кл. В 22 С 3/00, 1964.

4. Авторское свидетельство СССР

¹ 975173, кл. В 22 С 1/00, 1982 °

„„SU„„1156798 А (54) (57) СОСТАВ НАПОЛНИТЕЛЯ ДЛЯ ИЗГО.

ТОВЛЕНИЯ ОБОЛОЧКОВЫХ ФОРМ способом электрофореза, отверждаемых ТВЧ, включающий огнеупорный нейтральный материал и технологическую добавку, отличающийся тем, что, с целью получения крупногабаритных форм и улучшения условий труда, в качестве технологической добавки он содержит огнеупорный материал— сегнетоэлектрик со значением фактора диэлектрических потерь 90-225 ед. при следующем соотношении ингредиентов, мас.X:

Огнеупорный нейтральньй материал

Огнеупорный материал— сегнетоэлектрик со значением фактора диэлекрических потерь

90-225 ед. 1,0-4,0

1156798

Изобретение относится к литейному производству, в частности к составам наполнителя для изготовления форм точного литья по выплавляемькч моделям, получаемых методом электрофореза.

Известны различные составы наполнителя, используемые в форетических и токопроводных суспензиях для получения оболочек методом электрофореза.

Так, состав наполнителя содержит

10 маршалит и кварцевый песок (1)èëè микройброшки и шлифпорошки электрокорунда, ипи дистенсиллиманитовый концентрат и шлифпорошок электрокорунда p), или их смесь $3) .

Сформированные оболочки, которые содержат облицовочный, токопроводный и форетическнй слой, обсыпанные огнеупорным материалом, однофазным но химсоставу, представляют собой типичную связнодисперсную капиллярнопористую систему, однородную по все) му сечению.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемо- 5 му результату является состав наполнителя для изготовления оболочковых форм, получаемых методом электрофоре» за и отверждаемых ТВЧ, включающий огнеупорный инертный материал 14).

ОДин и тот же огнеупорный материал используется как в форетичес-. кой суспенэии, так и в токопроводной

При отверждении оболочковых форм

ТВЧ, изготовленных согласно извест- 35 ному составу, напряжение питания рабочего конденсатора достигает значений десятков киловольт, поскольку эта величина прямо пропорциональна напряженности поля в воздушном зазо- 40 ре и расстоянию между пластинами рабочего конденсатора. Необходимость применения столь высОких напряжений резко ограничивает и усложняет возможность комплексной механизации 4$ процесса отверждения, а также создает неблагоприятные условия труда. указанный недостаток является следствием уменьшения комплексного Ю фактора потерь материала влажной оболочки с уменьшением свободной воды. При достюкении остаточной влажности порядка ЗХ и нюке значение фактора потерь приблюкается к зна- 55 нению этой величины для модельных составов. В табл. 1 приведены значения Фактрра потерь для влажного керамического покрытия и модельных составов на частоте 13,56 МГц.

Целью изобретения является получение крупногабаритных форм и улучшение условий труда. цель достигается тем, что состав наполнителя для изготовления оболочковых форм методом электрофореза, отверждаемых ТВЧ, включающий огнеупорный нейтральный материал н технологическую добавку, в качестве технологической добавки состав содержит огнеупорный материал — сегнетоэлектрик со значением фактора диэлектрических потерь 90-225 ед. при следующем соотношении ингредиентов, мас.Z:

Огнеупорный нейтральный материал 96,0-99,0

Огнеупорный материал — сегнетоэлектрик со значением фактора диэлектрических потерь 90-225 ед. 1,0-4,0

Выбор процентного содержания добавки произведен согласно табл.2.

Как видно, интенсивный рост разности температур оболочки и модели (Т вЂ” Т ) наблюдается при изменении содержания добавки в токопроводной н форетической суспензиях от 1 до

2Х, а при содержании добавки в обсыпке этих слоев — от 2 до 47.

В табл. 3 приведены значения фак) торг, диэлектрических потерь влажной керамической оболочки с добавками

2 мас.7 в токопроводную и форетическую суспензию и 4 мас.7 в обсыпку этих слоев, а также значения фактора потерь самих добавок на частоте 13,56 МГц и длительности отверждения форм с добавками.

В табл. 4 приведены составы токопроводной и форетической суспензий с добавкой, а также состав обсыпки.

Оптимальное содержание добавок в суспензиях и обсыпке определено после анализа табл. 2. Содержание добавки выше 2 мас.X от веса твердой фазы в суспензиях и 4 мас.Х в обсыпке нецелесообразно вследствие отсутствия роста перепада температур

То флоцки Тмфьфли

Как видно из табл. 3, применение добавок позволяет снизить необходимую напряменность поля в воздушном зазоре рабочего конденсатора с 1,0 до 0,5 кВ/см при сохранении практиТ а б л и ц а 1

Корундовая керамическая одельный состав оболочка ВИАМ-102

Солевая модель

КЬНк 90-10, Свойства

-0,1

Влажность, Х

Фактор потерь, отн.ед.. 4,55 3,82 2,02 0,84 0,38

0,72

3 1156 чески неизменной длительности процесса отверждения.

Для использования конденсаторных сегнетоэлектриков СМ-1 и Т-7500 в качестве технологической добавки целесообразно использовать размол бракованных радиокерамических изделий из данных материалов.

Материал СМ-1 изготавливают на основе титаната бария с добавкой 1О окислов циркония и висмута. Его применяют для производства мелкогабаритных конденсаторов на низкие напряжения ° Материал Т-7500 имеет кристаллическую фазу, представляющую собой твердый раствор SrTig и СаТ10 в

ВаТ1О . Точка Кюри этого материала находится в области комнатной температуры, поэтому вблизи нее диэлектрическая проницаемость имеет максималь- 20 ное значение. Данный материал используют для изготовления конденсаторов, работающих при комнатной температуре, в том числе и высоковольтных. В табл.5 приведены свойтсва использования 25

Ъ порошков сегнетоэлектриков типа СМ-1 и Т-7500 с нелинейной поляризацией.

Пример. На модельный блок из массы ВИАМ-102 наносится корундовая оболочка методом электрофореза. Оболочка отверждается в поле ТВЧ на частоте 13,56 МГц по симметричному осциллирующему режиму при температуре обоо лочки на 6-10 С выше температуры размягчения модельного состава в течение 3-5 мин с последующим охлаждением потоком холодного воздуха до темперае туры на 5-7 С ниже температуры размягчения модельных составов в течение

3-6 мин с количеством повторяющихся

798 4 циклов нагрева и охлаждения 8-10 мии.

Напряженность поля в воздушном зазоре устанавливается 0,5 кВ/см. Длительность отверждения остается практи,чески пре:кней (58 мин), при этом ко нечная влажность составляет 0,75Х, прочность после прокаливания 8,08,5 МПа.

В токопроводную и форетическую суспензию вводится порошок сегнетоэлектрика Т-7500 дисперсностью 20 мкм в количестве 2Х от веса твердой фазы, а присыпают полученные слои оболочки смесью электрокорунда @40 (400 мкм) — 96 мас.Х и зернистого сегнетоэлектрика Т-7500 (350-500 мкм)

4 мас.X.

В табл. 6 приведены данные по длительности сушки влажных форетических оболочек с добавкой при различных величиных напряженности поля в материале.

Как видно, пологий участок зависимости длительности отверждения оболочек от напряженности поля в материале оканчивается резким пе. регибом в пределах значений 0 5—

0,55 кВ/с. В качестве рабочих значений напряженности поля выбраны величины в пределах 0,5-0j55 кВ/см.

° Изобретение позволит получать крупногабаритные формы, отверждаемые при высокочастотно-конвективной осциллирующей сушке без повышения .напряжения, питающего рабочий конденсатор, т.е. обеспечиваются безопасные условия труда. Ожидаемый годовой экономический эффект от использования изобретения составит около

30 тыс. руб.

1156798

Таблица 2 азиость температур, T4 — Т1,1, С при f = 13,56 МГц, о

Е = 1,0 кв/см

Добавка

Количественное содержание добавки в обсыпке при содержании добавки в суспензиях, мас.7 оличественное содержание обавки в суспензиях, мас.Ж

Х I I

4 6 ) 6

1 2 3 4

0 2

Сегнетоэлектрик СМ-1

19 22 24 24 25 24 26 28 28 28

Сегнетоэлектрик Т-7500

19 25 28 29 29 28 30 32 33 33

Таблица 3

Свойства

Материал

Влажная форети- Основа + Основа + ческая корундовая добавки добавки форма (ЧЗХ) — ос СМ-1 Т-7500 нова

СМ-1 Т-7500

Фактор нотерь1 отн.ед.

90-120 180-225

6,22

3,82

7,61 .Длительность отверждения формы на модели ВИАМ-402 при f = 13,56 МГц и.

Е 1,0 кв/см, мин

58

232

Таблица 4

Добавка — сегнетокерамика СМ-1 или Т-7500

Форетическая

Обсыпка, 7

Токопроводная

Электрокорунд М7-20-24

Электрокорунд М7-18-20

916-23-24

Электрокорунп

940-96

116-25-28

140-31-34

Добавка 4

940-28-29

Каолин технический 3-4 Каолин технический 4rá

1,4-1,6

1,4-1,6 Добавка

Добавка

То же при Е

0 5 кв/см, мин (предлагаемое изобретение) Подплавление модели

Подплавление модели

1156798

Продолжение табл. 4

Добавка - сегнетокерамика СМ-1 илн Т-7300

Форетическая

Обсмща, 3

Токопроводная

21-22 Электролит КМЦ 0,02-0,03

3-4

14-18

Вода

Таблица 5

Сегнетоэлектрик

Свойства

T-7500

СМ -1

Диэлектрическая проницаемость при 20 С

3000-4000

6000-7500

Тангенс угла диэлектриО ческих потерь при 20 С й0,03

40,03

Удельное объемное сопроО тивление при 100 С, Ом м

10 — 10

10 — 10

Электрическая прочность (при постоянном напряжении), ИВ/м

)x4

Точка Кюри, С

35+10

Предел прочности при статическом изгибе, ИПа, не менее

60

Плотность, Мг/мм

О

Температура спекания, С

1350 20

Таблица 6

Напряженность поля в материале, кВ/см

Технологический параметр

0,45 0,5 0,55 0,6

0,3 0,4 0

140- 120- 100- 58- 50- 43- 4

148 123 105 . 61 55 48 4

Длительность отверждения формы на модели ВИАМ-102 при частоте 13,56 МГц, мин

ВНККПИ Заказ 3236/10 . Тираж 747 Подщсное

Фиииал ППП "Патент", г.Ужгород, Уа.Проектнаа, 4

Связукнцее КАХФС

Электролит НС1 5,5

I 360 20 2,5

35+1 0