Способ получения комбинированного многослойного материала

 

Изобретение относится к электротехнике, к электроизоляционным материалам для электронагревательных устройств. Цель изобретения - повышение эксплуатационной надежности путем повышения механической и электрической прочности и исключения пористости при высоких температурах. Электроизоляционный многослойный материал содержит внешние слои, выполненные из слюды, пропитанной 10% кремнийорганического лака , и внутренние слои из слюды, пропитанной алюмохромфосфатным связующим в количестве 2%. После горячего прессования при 110 и 150°с получают материал с рабочей температурой 700-900*ос и высокой механической прочностью. 1 з.п. ф-лы, 2 табл.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ÄÄSUÄÄ1474748 (51)4 Н 01 В 19/00 3/04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

Й ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4283375/24-07 (22) 20. 07. 87 (46) 23. 04. 89. Бюп. № 15 (71) Государственный всесоюзный прое ктный и н аучн о-исследо в атель ский институт неметаллорудной промышленности (72) Г. И. Боброва, В. Г. Гаврилов, В.Г.Борзов и Б.С, Гильманшин (53) 621.315.(088.,8) (56) Авторское свидетельство СССР № 760261, кл. Н 01 В 3/04, 1980. (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ КОМБИНИРОВАННОГО МНОГОСЛОЙНОГО МАТЕРИАЛА (57) Изобретение относится к электротехнике, к электроизоляционным матеИзобретение относится к электротехнике, а именно к . электроизоляционным материалам высокой нагревостойкости, применяемым, в частности, в электронагревательных устройствах.

Цель изобретения — повышение эксплуатационной надежности путем исключения образования пор внутри материала и повьппения электрической и механической прочности.

Пример. Полотно слюдобумаги шириной 900 мм с помощью раскатывающего устройства подают с рулона на движущуюся сетку пропиточной машины.

Пропитку осуществляют 20%-ным водным раствором «люмохромфосфатного.связующего (АХФ) до 10% влажности полотна (для получения состава материала 98% слюды, 2" АХ4). Скорость,пвижения сетки (3, -.О, ) и/мин и скорость врариалам для электронагревательных устройств. Цель изобретения — повышение эксплуатационной надежности путем повьппения механической и электрической прочности и исключения пористости при высоких температурах. Электроизоляционный многослойный материал содержит внешние слои, выполненные из слюды, пропитанной 10% кремнийор-. ганического лака, и внутренние слои из слюды, пропитанной алюмохромфосфатным связующим .в количестве 2%.

После горячего прессования при 110 и 150 С получают материал с рабочей температурой 700-900 С и высокой механической прочностью. 1 s.ï. ф-лы, 2 табл.

2 щения пропитывающего валика (13 2

+2) об/мин. Сушку осуществляют при

90+10 С. Пропитанную и высушенную слюдобумагу нарезают ца листы 900»

"600 мм.

Другой рулон слюдобумаги пропитывают толуольным раствором полиметилфенилсилоксана (КО-лаком) с вязкостью 11 с по вискозиметру 83-4, сушат при 100+20 С и разрезают на листы 900 600 мм.

Нарезанные листы собирают в следующей комбинации: 1 лист, пропитанный КО-лаком; четыре листа, пропитанные АХФС, и последний лист слюдобумаги, пропитанный КО-лаком при этом сумма внутреннего слоя составляет 66% от массы материала . Заготовки прокладывают металлическими листами и собирают в пакеты, содерИз табл. 1 видно, что снижение температуры ниже предлагаемых преде- 20 лов ухудшает механическую прочность и удельное объемное .сопротивление.

Увеличение температуры термообработки выше предельных значений вызывает термодеструкцию с образованием парис- 25 тости .<в поверхностных слоях материала, в результате чего происходит снижение удельного поверхностного сопротивления материала после выдержки в атмосфере повышенной влажности.

Материал, в котором содержание алюмохромфосфата во внутренниях слоях 1-3Х определяет оптимальную механическую прочность.

Содержание АХФ менее 1% снижает прочность на разрыв, увеличение АХФ более 3% снижает прочность на изгиб.

Содержание КО менее 5%, слюды более 95% не обеспечивает равномерное распределение КО связукщего по по- 40 верхности и сцепление чешуек между собой. Содержание KO более 20% снижает нагревостойкость материала, увеь личивает его себестоимость.

Листы, образующие наружные и внутренние слои одного размера, имеют приблизительно равную массу. Толщина комбинированного материала, состоящего из 4-х листов, 0,3-0,4 мм, Материал такой толщины применяется как изоляционный. Масса внутренних

50 слоев в таком материале минимальна и составляет 50%. Максимально допустимая толщина конструкционного материала 20 мм набирается из максимального количества внутренних листов.

Составы и характеристики многослойного композиционного материала приведены в табл. 2.

30 з 147474 жащие 20 заготовок. Пакеты загружают в гидравлический пресс. Прессование осуществляют под давлением в две стадии с последующей термообработкой.

Термообработку материала возможно проводить как непосредственно после второй стадии прессования, так и в изделиях при использовании материала.

Параметры процесса изготовления и качество получаемого материала при-, ведены в табл. 1 ..

Изготовленные образцы материала ,прошли кондиционирование в течение

24 ч и подвергались испытаниям, результаты которых представлены в табл. 1..

Композиционный состав материала устанавливается при следующих режимах: l стадия — температура 110 С;

P 5 МПа; II стадия — температура

130 С; P 7 МПа; термообработка 225 С при P 5 МПа.

Из табл. 2 видно, что предлагаемый композиционный материал эа счет комбинации слоев имеет более высокие механические параметры по сравнени р с известным и базовым вариантами.

У. предлагаемого материала значительно вьпше электрическая прочность после термообработки 700, чем у извест-. ного, за счет сохранения монолитности при нагреве, что видно из значений потерь при прокаливании. Возможно использование предлагаемого материала в конструкциях нагревателей электротермического оборудования с рабочей температурой до 700-900 С.

Формула изобретения

1. Способ получения комбинированного многослойного материала.на основе слюдобумаги, пропитанной водным раствором алюмохромфосфатного связую-! щего концентрации 7-20Х, содержащего 33-39% Р О, не более 10% А1 0з, 2-5X Cr О, и кремнийорганическим лаком на основе полиметилфенилсилок" сана, при котором пропитанные листы слюдобумаги сушат, стопируют и прессуют, отличающийся тем, что, с целью повышения эксплуатационной надежности путем повышения механической и электрической прочности и исключения пористости при высоких температурах, используют укаэанное алюмохромфосфатное связующее, содержащее 6-10% А1 0з, часть листов слюдобумаги пропитывают алюмохромфосфатным связующим, доводя их влажность до 10-30%, а другую часть листов — кремнийорганическим лаком на основе полиметилфенилсилоксана вязкостью 1114 с, сушат каждый лист, стопирование осуществляют путем наложения на лист, пропитанный кремнийорганическим лаком, по меньшей мере двух листов слюдобумаги, пропитанных алюмохромфосфатным связующим, и снаружи накладывают еще один лист слюдобумаги, пропитанный кремнийорганическим лаком, прессуют в две стадии, на первой стадии при 100-120 С при давлении

5-30 МПа в течение времени, обеспечивающего полное удаление влаги, и на

5 l 474748 второй стадии при 140-160 С при давлении 5-30 МПа в течение времени, Щ обеспечивающего процесс дегидрата- д ции а б

2. Способ по п.l о т л и ч а ю— и и с я тем, что после второй станк прессования проводят термообраотку при 200-300 С.

Таблица 1

Характеристика материала

Термообработка

Прессование

Опыт Mar у

МПа

Удельное объемное сопротивление, Ом-м

II стадия

Е стадия

ti c

Р, МПа

ty OC

Рр

МПа

Р, МПа

При 20о

После выдержки в атмосфере

95+33 влажности

Таблица 2

Вариант

Состав материала, ивсЛ

Характеристика материала

Нарунный слой

Механическая прочность, МПа

Внутренний слой

Электрическая прочность, нВ/н отноиенне оев отеи рн рояли

6a).

КО лвк

Содеркание

АХФ

Внешний слой тренслой прн осле тер20 С ровання

700 С ии, вс,Х

I 50 50

2 - 50 40

Э 90 IO

Ивве стный

97 20 80 80

98 12,5 77,5 79

99 5 95 78

98 300

95 295

88 290

27

28

3 30

2 30

I 29

76-90 В-I8 Толу- 60-65 ол

1-3

70-80 270 8-30 25-30 18-20

I-3

Beso» вой

20"23

95-97 " - 60 65

60-80 250 0,5-l 0 28-30

Э-5

Составитель Б.Астапов,Редактор Л. Гратилло Техред А. Кравчук Корректор Н. Король

Заказ 1903/52 Тираж 694 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент". г.Ужгород, ул. Гагарина,101

80 5 190

2 100 5 200

3 !10 5 225

4 120 5 250

5 130 5 270

6 110 5 235

7 110 5 225

8 110 5 225

89

87

91

91

2 ° 10 11

2 ° 10

5 !О

7 1 1012

7,1 lоп

7,3 10 "т

8,0 ° 1О

9,0 10

l 3 10"

1,5 10"

2,0 10 I1

2,5 ° 101

6,0 10"

3,0 10"

3,2 10"

5,0 -10"