Способ получения электроизоляционного материала

 

Изобретение относится к nojry- чению электроизоляционного материала и может быть использовано при произподстве теплоэлектронагревателей . Целью изобретения является сниmefiHe тока утечки маперил.ма за счет порьт1ения его т илратационной ус roi i- чивости. Магнийсодержащгр с-мрье иллвят я электродуговой печи и присутствии добавки - кпарцррого поска или без нее. Полученный периклая охлаждают, измельчают до заданного зернового состава и перемепгивают с добавкой аэросила с удельно поверхностью у 380 м /г или белой сажи с J 120 в количестве 0,3-2,5%. Перемешивание осуществляют в фарфоровой емкости ti ; атем тсрмообрабатывают в печи в окислительной среде при 700 - К ОО С в течение 2 ч. Ток утечки материала гог-- тапляет 0,33-0,53 мА. 1 табл. г G с:

А1 (51) 5 С 04 В 35/60, 3" /04, С 01 F 5/06

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

4*

СО 91АЛИСТИЧЕСНИХ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

<,46) 07. 02, 91 . Бюл. Н" 5 (21) 4330670/33 (?2) 19.11.87 (71) Восточный научно-исследонательский и проектный институт огнеупорной промышленности (72) Т,В. {усовитина, В,A.11åðåïåëèцын и Т.В.Чусовитина (53) 666.97(088,8) (56) Анторскос. свидетельство СССР й< 1374684, кл. С 01 F 5/06, 1986, (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЭЛЕКТРОИЭОЛЯЦИОННОГО MATEРИАЛА (57) Изобретение относится к получению электроиэоляционного материала и может быть использовано при проиэнодстне теплоэлектронагренателей. Целью изобретения является сниИзобретение относится к получению электроиэоляционного материала и может быть использовано при производстве теплозлектронагренателей.

Целью изобретения является снижение тока утечки материала за счет повышения его гидратационной устойчивости, Сущность предлагаемого решения заключается н связывании примесного оксида (свободного СаО) в гидратационно-устойчивые силикаты: м<.итичеллит, мервинит, двухкальциеный силикат.

Свободный оксид кальция распределяется в периклазоном псрошке внутри зерен перикпаза между кристаллами, на поверхности зерен в виде пленок и в виде отдельнси самостоятельной фазы — н виде частиц размером менее 40 мкм, Наибслее опасным

„„SU„„! 503248 жение тока утечки матер«ада за счс т поньппения его гидратаци«н«ай< ус гсйчнности. 1<1агний<ссдержапС«- сырье IIJl <нят и электродугоной печи I< присутствии добанки — к«арценог

0,3-2,5Е. Перемешинанце осупсестнляют в фарфоровой емкости и: атем термсобрабатывают н печи н скислиг тельной среде при 700 — 1?00 С н течение 2 ч. Ток утечки материала .оетавляет 0,33-0,53 мА. 1 табл, и нредным является оксид кальция ll«l поверхности зерен и B ниде отдель— ных частиц.

Наличие свободного СаО н периклазовом пороспке обусловлено двумя причинами. Во-первых, в исходи"."ì слпрье недостаточно оксида кремния для полного связывания СаО в гидратационнс-устойчивые соединения, Bn †вторых, при высоких температурах СаО образует ограниченные твердые растворы r оксидом магния. При охлаждении периклаза эти твердые растворы распадаются и ныделиншийс< a0 остается в пороп<хе н свободным ниде.

В связи с этим необходимо связывание свободного СаО н г идратациоцноустойчивые соединения н периклаэсвом порошке, что д< стигается при введении н порошок кремнеземсодержащих добавок аэроси«<а или белой

1 >0 1248 (: (1 " I I . I I () (;1 I I !:) r h(I I r r I < > (1 11 к 11 и>л Рю 1

BI1(.он уп f)()к пи(>ниуп>;(к 1 ин>1<>(- I ь >л сч(т BI,)г к r>if удельной поверхности (120-4ОО hf /г) и пригут< тния в них гидрлтиронанного оксидл кремнии н аморфном сосп оянии. Реакционно активные лэросил и белая сажа взаимодейгтнуют со свободным оксидом кальция до образонлния гидратационноугтойчиного днухклльциевого силикатл. Наряду с этим аэросил и белая сажа взаимодействуют с тонкодисперсными фракциями МВО, При этом образуется гидратлционно-устойчиный форстерит, который, в снов очередь, может взаимодействовать с днухкальциеBI 1hf г>ьлик атом до образования монтичеллитл и мервинита.

Уг тлнонлено, что минимальное количегтно вводимых добавок ° при котором наблюдается связывание свободного оксида кальция, составляет 0,5 .

Поньппение количества вводимых добавок более 2,0 . не приводит к повышению качества периклазоных порошков.

Установлено также, что оптимальной температурой термообработки смео си является интервал 800 — 1100 С. о

Ниже 800 С не происходит реакция взаимодействия лэросила и белой сао жи с оксидом клльция, Вьш>е 1100 С нлчгп>летc>I спекание периклаэоного пороп>ка, принодищее к изменени>о зернового состана и ухудшению технологических свойств периклаэовых порошков при изготовлении ТЭНов.

Вс(-. ранее известные кремнеземистые доблнк11, используемые н техноло" гии производства периклаза, являются кристаллическими безводными веществами (кварц, кристобаллит и др.) °

При анализе научно-технической документации противогидратационная обработка перикллзовых порошков аэросилом или белой сажей, являющихся аморфными гидрооксидлми кремния, не вь(явлена, что позвог>яет сделать вынод о соответстнии заявляемого технического решения критерию существенные отличия

Способ осуществляют следующим образом.

Магнийсодержащее сырье (брусит) пллнят в электродуговой печи в пригутстнни добанки-кварцевого песка или без нее. Полученный периклаз ох,1Л Кд<)>от> ИЗМЕЛЬЧЛЮт ДО ЗалаННОГО зернового состава и перемешивают с д()6;1()I(r r)r r) ) I)r>< I))1;1 г уде<>ь ff<>1> ROBP1>x

iIn(11 и) (1 >Й() и > Г или (>(Rr)й (лжи с II = 120 и / I в к(>личегтне О, 32, > .. П еремешиил ние ос уп>е(: тнляют н фарфор(>пои емк(>гти и зл тем гермообрлбатынл>от н Re fè н <>кигпитепьной о среде при 700 — !200 Г в течение 2 ч.

Результаты испытаний представле10 ны в l a (>BI! f fe .

В исходных перикллзоных порошках и с добавкой азросила или белой сажи определяли cngep>f(>fife свободного оксида кальция. Результаты показы15 на>от, что основная доля сноб)одн<>го оксида кальция связана п соединении.

Оставшллгя масса снободного оксида кальция обугловлена тем, что часть его, находившаяся ннутри зерен пе20 рикллза крупнее 0,0<>3 мм, вскрывается при измен(чении пробы в пр(>цессе подготоBки для определения снnáoäíoго оксида клльция„ Но тлк как при изготовлении из перикллзоного порошка ТЭНов зтл часть свободного оксидл кальция нл ходится внутри:)ерен периклазл и не имеет прямого контакта с влагой, то онл не представляет значительного вреда для электроизоЗ0 ЛяцНОННЫХ ГR<)i гтн ПЕрИКЛЛЗОНЫХ ПОРО!iIf(O f> .

1 идрлтлционную активность периклазонь<х порошков определяли следующим образом, Исходный порошок и порошки, термообрлботанные с добавкой аэросила нли белой сажи, помещали в воздуп(ную среду с нллжностью 98 ..

По истечении 60 сут поро>пки прокалио, вали при 1000 С и определяли потери

40 влаги. Результаты, приведенные в таблице, показынают, что предлагаемый способ позволяет снизить гидратационную активность в 2-4 раза периклаэовых порошков и повысить элек45 троиэоляционные свойства ТЭНов, снизить ток утечки в 2-3 раза и повью сить электросопротивление при 800 С в 1,5-2,4 раза.

Предлагаемый способ позволяет

50 расширить сырьеву базу за сч т использования низкосортного магнийсодержащего сырья и получать периклазовые порошки с высокими эксплуатационными снойствами.

Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я

Способ получения электроизоляционного материала, включающи>1 из1503248 онной устойчивости, в качестве добавки нспольэуют аэроснл нли белую сапу и вводят ее в периклазовий порошок в количестве 0,5-2,0 мас.Z, а полученную смесь термообрабатывают при 800-1100 С. мельчение плавленого периклаза и введение в периклазовый порошок

Кремнеземсодержащей добавки, о т л и ч а ю шийся тем, что, с целью снижения тока утечки матернала за счет повьш ения его гидратациПример выполнения

Наименование свойства ток утечки мА, при нагрузке

5 Вт/см удельное электросопротнвление

Ом.см., при 800 С потери массы массовая доля СаО свободного Х при прокаливании, Х

Периклаэ без добавок аэросила н белой сажнпрототип 1200 С

Периклаз, термообработанный с аэроснлом

0,5Х 80n Ã

I,ОХ 10()o с

2,07,1100 С

О,ЗХ 700 С

2,5Х 1200 С

Периклаз, термообработанный с белой са ке и

0,5Х 800 С

I,ОХ 1000 С

2,ОХ 1100 С

О,ЗХ 1200 С

2,5Х 700 С

0,82 2,6 10

0,33

0,28 4,5 10

0,23 6,7 10

0,21 6,3 ° 10

0,68 3,0 ° 10

Порошок спекается

0,18

0,13

0,12

0,30

0,53

0,33

0,41

0,95

0,2! 3,9 ° 10

0,38 4,8 10

0,28 6,1 IO

Порошок спекается

0 S0 2,5 10

0,15

0918

0,13

0,38

0947

0,36

0,30

1,0

Составитель А. Кулабухова

Техред И,Ходанич Корректор Л. Бескид

Редактор А. Кондрахина

Заказ 768 Тираж 443 Подписное

ВНИИЛИ Государственного комитета по изобретениям н открытиям при ГКНТ СССР

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

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