Способ изготовления слюдяной электроизоляционной бумаги

 

Изобретение относится к электротехнике , в частности к изготовлению слюдяных электроизоляционных бумаг. Цель изобретения - повышение физикомеханических характеристик бумаги и упрощение технологии. Слюду промывают , обрабатывают в высокочастотном электромагнитном поле в течение 0,5- 20 мин, насьщают водой по плоскостям совершенной спайности, измельчают, затем классифицируют слюдяную массу и отливают полотно слюдяной бумаги. Способ позволяет повысить механическую и электрическую прочность слюдяных бумаг и упростить их изготовление . 1 табл. с 9 (Л со 4 VI

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51) 4 Н 01 В 19/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

4

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А ВТОРСНОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4080129/24-07 (22) 20.06. 86 (46) 23.10.87. Бюл. Р 39 (71) Государственный всесоюзный про-. ектный и научно-исследовательский институт неметаллорудной промышленности "Гипронинеметаллоруд" и Всесоюзный научно-исследовательский, проектно-конструкторский и технологичес.кий институт токов высокой частоты им.В.П.Вологдина (72) Т.И.Новгородская,,Ф.П.Матасов, Д.Н.Кулешов, О.П.Родионова, Г.А.Трошина, В.В.Соболев и Э.В.Куш (53) 621. 315 (088 ° 8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 114915, кл. Н 01 В 19/00, 1957.

„„Я0„„1347101 А1 (54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ СЛЮДЯНОЙ

ЭЛЕКТРОИЗОЛЯЦИОННОЙ БУМАГИ (57) Изобретение относится к электротехнике, в частности к изготовлению слюдяных электроизоляционных бумаг.

Цель изобретения — повышение физикомеханических характеристик бумаги и упрощение технологии. Слюду промывают, обрабатывают в высокочастотном электромагнитном поле в течение 0 520 мин, насьпцают водой по плоскостям совершенной спайности, измельчают, затем классифицируют слюдяную массу и отливают полотно слюдяной бумаги.

Способ позволяет повысить механическую и электрическую прочность слюдя- а ных бумаг и упростить их изготовление. 1 табл.

1 134710

Изобретение относится к электротехнике, в частности к изготовлению слюдяных электроизоляционных бумаг, используемых в качестве основного компонента электроизоляционных мате5 риалов .

Цель изобретения — повышение физико-механических характеристик слюдяной бумаги и упрощение технологии путем исключения термообработки, рас" колки и прокатки.

Способ осуществляют следующим образом.

Слюду промывают и измельчают, затем классифицируют слюдяную массу и отливают полотно слюдяной бумаги, при этом перед измельчением слюду обрабатывают в высокочастотном электромагнитном поле мегагерцевого диапазо- 2 на в течение 0,5-20 мин с последующим насыщением водой по плоскостям совершенной спайности.

При помещении .кристаллов слюды в электромагнитное поле мегагерцевого р диапазона происходят нагрев .воды, находящейся в слюде по всему объему, и проникновение ее в толщу кристалла за счет тангенциальной составляющей поля, обеспечивающей электроосмоти-, ческое нагнетание воды в раскрываюшиеся полости кристаллов„ Эта вода ис— паряется, образующийся водяной пар и .газовые включения резко увеличивают свой объем, что приводит к вспучиванию слюцы с нарушением целостности кристалла в : основном по плоскостям совершенной спайности.

Последующее насыщение водой по плоскостям совершенной спайности (во- 40 да проникает в раскрывшиеся полости) делает процесс вспучивания необратимым.

Вспученные кристаллы направляют на измельчение в дезинтегратор, где .э они насыщаются водой и далее диспергируются на слюдяную массу с весьма тонкими и большими по площади"частицами. При этом характеристическое со- отношение размеров частиц в слюдяной массе (соотношение среднего приведенного диаметра частиц к их толщине) увеличивается с 100-400 до 600-800 для флогопита и с 100-200 до 400-600 для мусковита. Высокое характеристическое соотношение дает возможность получать бумаги с высокими физико-механическими характеристиками. При частоте 440 и 1000 кГц кристаллы слюды разогреваются, но вспучивания еще не происходит. При 13, 40 и 2450 МГц эффект вспучивания становится настолько существенным, что кристалл вспучивается на 400 и более процентов.

Вспучивание слюды происходит по времени различно для разных слюд.

Мягкие слюды (флогопит Ковдорского месторождения) вспучиваются в течение первых десятков секунд, твердые слюды (мусковит, фторфлогопит) вспучиваются по времени более длительно. Соответственно и энергетические затраты на вспучивание различных слюд различны.

Таким образом, время вспучивания и подводимая к кристаллам энергия определяются для каждого минералогического вида слюды экспериментально.

Слишком быстрое вспучивание за счет подведения большого количества энергии нецелесообразно, так как вспученный свыше 500Х кристалл,продолжая греться после выхода водяного пара и газовых включений, уже начинает уменьшать свой объем. Поэтому процесс разогрева слюды в электромагнитном поле ограничен во времени и зависит от количества подводимой энергии.

Пример 1. Слюду промывают во-... дой в моечной машине и затем помещают в высоковольтную установку, состоящую из источника питания и конвейера шириной 300 мм. Нагрев происходит в поле плоскопараллельного конденсатора (частота 13,56 МГц, напряженность

1 МБ/м) в течение 0,5 мин. Нагретая слюда насыщается водой в верхней части дезинтегратора, а затем диспергируется в нижней зоне аппарата при напоре воды 6 атм, скорости восходящего потока 0,65 см/с в течение 10 мин.

Из полученной слюдяной массы отливают слюдяную бумагу на листоотливном аппарате.

Пример ы 2-5. По примеру 1, но время:выдержки кристаллов слюды в электромагнитном поле соответственно 1, 2, 5 и 20 мин.

Пример 6. Пс примеру 1, но обработка кристаллов слюды в электромагнитном поле проводится на установке с частотой 40 МГц в течение

0,5 мин.

П р и м е.р ы 7-10. По примеру 6, но время выдержки слюды в электромагнитном поле .соответственно в течение

2, 5 и 20 мин.

Свойства бумаги

Параметры слюдяной массы

Выход бумаги, Х

Пр имер Слюд а

Электрическая проводимость, МВ/м

Средний приведенный диаметр, мк 4

Характеристическое соотношение

Толщина частиц, мкм еханическая прочность, МПа

Фло- 69,8

2120 1009,5

1800 587, 5

1970 788,0

1800 600,0

1950 609, 4

670 196,3

60,1

2 7 ф 7

Гопит t1

2, 7,86,1

3,2

43,7

21,9

3, 8

70,3

2,5

57,6

26,8

4, 9

65,1

3,0

47,4

22,3

5, 10

67,9

46,6

21,1

57,1

3,8

31,4 t5,7

Мусковит 33,4 4,2

580 138, 1.

16,9

14,3 з 1347

Пример 11 (известный) . Слюду промывают в моечной машине и диспергируют в дезинтеграторе при напоре воды 6 атм, скорости восходящего потока 0,65 см/с в течение 10 мин. Из полученной слюдяной массы отливают образцы бумаги на листоотливном аппарате.

Пример 12. По режиму примера 11, но на слюде мусковит.

Пример ы 13-17. По примерам

1 5, но на слюде мусковит.

Пример 18. По примеру 13, но обработка кристаллов слюды мусковит проводится в печи при частоте 2450МГц в течение 0,5 мин.

Результаты испытаний слюдяных бумаг приведены в таблице.

Данные таблицы показывают, что при обработке кристаллов слюды в электромагнитном поле в мегагерцовом диапазоне они меньше измельчаются по площади. Так, для флогопита средний при- 25 веденный диаметр частиц увеличивается в 2,7-3,2,: а для мусковита — в 2,53, 1 раза. Значительно увеличивается характеристическое соотношение — для фпогопита в 3,4-5,7, для мусковита в 3,0-5,0 раз.

Уменьшение толщины слюдяных частиц в слюдяной массе (16-45% для флогопита, и 14-38Х для мусковита) приводит к повышению качественных пока101

4 зателей слюдяных бумаг — механической и электрической прочности. Одновременно с улучшением качественных показателей слюдяной бумаги на 10-15Х увеличивается выход бумаги.

Кроме того, известный способ позволяет отказаться от традиционных при производстве слюдяных бумаг операций: термической обработки, раскол-. ки и прокатки слюды, .из которых самая энергоемкая — термообработка. Способ экономичен, прост в использовании, позволяет высвободить производственные мощности за счет ликвидации ряда операций.

Формула изобретения

Способ изготовления слюдяной электроизоляционной бумаги, включающий промывку и измельчение слюды, класси-. фикацию слюдяной массы, отлив полотна слюдяной бумаги, о т л и ч а ю— шийся тем, что, с целью повышения физико-механических характеристик слюдяной бумаги и упрощения технологии путем исключения термообработки, расколки и прокатки, слюду перед иэмельчением обрабатывают в высокочастотном электромагнитном поле в течение 0,5-20 мин с последующим насьпцением водой по плоскостям совершенной спайности.

1347101

Продолжение таблицы

Свойства бумаги

Слюда Выход бумаги, X

Параметры слюдяной массы

Пример

Толщина частиц, мкм

Характерис тическое соотношени

Механическая прочность, ИПа

13,18 -"- ?7,0 2,6

33,7

1800 692,3

24,0

1520

460, 1

17,1

1590

26,5

19,6

17,00

1450

22,4

1600

23,0

i7,8

Составитель В.Бондаренко

Техред А.Кравчук Корректор M.Иаксимишинец

Редактор О.Головач

Заказ 5121/47

Тираж 696 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4

766 . 33

64,3 3,0

56,8 3,5

59,8 3,6

Средний приведенный диаметр,, мкм

530,0

414,3

444, 4

Электрическая проводимость, МВ/M