Способ изготовления термохимического чувствительного элемента

 

Изобретение относится к области газового анализа и может быть использовано при создании термохимических газоанализаторов , служащих для определения довзрывоопасных концентраций горючих веществ в газовых средах Целью изобретения является снижение стоимости чувствительного элемента, повышение стабильности его характеристик при длительном времени работы в высокотемпературной области. В качестве каталитического покрытия на металлическую спираль наносят предварительно измельченные гидратированные алюминатные соединения меди и марганца. Соотношения выбирают следующие: Cu(AI02)2 - от 6,0 до 33,0; Мп(АЮ2)2 - от 10,0 до 32,0; - от 35,0 до 84,0 со с

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕ СКИХ

РЕСПУБЛИК (я)л G 01 N 27/16

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4650146/25 (22) 13.02.89 (46) 30.06.91. Бюл. М 24 (71) Ленинградский технологический институт им,Ленсовета и Научно-производственное объединение "Государственный институт прикладной химии" (72) Ю.В.Коновалова, В.А.Савельев, А.ВШишкин. Г.А.Дюфур, В.А,Торгованова, К,А.Жаринов, А.Г,Бондаренко и И.И,Бакаев (53) 543,274 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР .

М 787972, кл. G 01 N 25/32, 1978.

Авторское свидетельство СССР

М 1052965, кл. G 01 N 25/32, 1981.

Изобретение относится к газовому анализу и может быть использовано при создании термохимических газоанализаторов, служащих для определения довзрывоопасных концентраций горючих веществ в газовых средах.

Цель изобретения — снижение стоимости чувствительного элемента и повышение стабильности его характеристик при длительном времени работы в выссгкотемпературной области.

Способ изготовления термохимического чувствительного элемента заключается в нанесении каталитического покрытия на основе оксида алюминия на металлическую спираль.

В качестве каталитического покрытия на металлическую спираль наносят предва5U 1659823 А1 (54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ТЕРМОХИМИЧЕСКОГО ЧУВСТВИТЕЛЬНОГО ЭЛЕМЕНТА (57) Изобретение относится к области газового анализа и может быть использовано при создании термохимических газоанализаторов, служащих для определения довэрывоопасных концентраций горючих веществ в газовых средах. Целью изобретения является снижение стоимости чувствительного элемента, повышение стабильности его характеристик при длительном времени работы в высокотемпературной области. В качестве каталитического покрытия на металлическую спираль наносят предварительно измельченные гидратированные алюминатные соединения меди и марганца, Соотношения выбирают следующие: Сц(А!Ог)г — от 6,0 до 33,0; Мп(А10г)г — от

10,0 до 32,0; А1гОз — от 35,0 до 84,0, рительно измельченные гидратированные алюминатные соединения меди и марганца при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Сы(А! Ог)г 6,0 — 33,0

М п(А! Ог)г 10,0 — 32,0

А!гОз 35,0 — 84,0

При меньшем содержании меди и марганца в составе алюминатного соединения снижается число активных центров катализатора, что приводит к уменьшению выходного сигнала чувствител ьного элемента.

При большем содержании металлов в алюминатном соединении происходит значительное изменение структуры поверхности катализатора, часть активных центров становится недоступной для молекул окисляемого компонента газовой смеси.

1659823

Формчла изобретения

Способ изготовления термохимического чувствительного элемента путем нанесения каталитического покрытия на основе оксида алюминия на металлическую спираль, отличающийся тем, что, с целью снижения стоимости чувствительного элемента и повышения стабильности его характеристик при длительном времени работы в высокотемпературной области, в качестве каталитического покрытия наносят предварительно измельченное гидратированное алюминатное соединение, включающее алюминат меди, алюминат марганца и оксид алюминия при следующем их соотношении, мас.%:

С0(А! 02)2 (Vln(AI0z)z

А1гОз

Составитель В.Екаев

Редактор. M.Íåäîëóæåíêî Техред M,Mîðãåíòàë Корректор М.Кучерявая

Заказ 1838 Тираж 413 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Пат т", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Нанесение каталитического покрытия при изготовлении чувствительного элемента проводят следующим образом.

Мелкодисперсн ый катализатор — гидратированное алюминатное соединение меди 5 и марганца разбавляют раствором девятиводного нитрата алюминия с концентрацией 10-50% в количестве, не превышающем веса сухой части, Нитрат алюминия не влияет на активность катали- 10 затора и выполняет тогlE>Ko роль связующего для увеличения прочности фиксации наносимого каталитического покрытия на металлическую спираль. Полученную суспензию для лучшего перемешивания и дальнейшего 15 измельчения обрабатывают на ультразвуковом диспергаторе. Затем приготовленную нихромовую или платиновую спираль несколько раз погружают в суспензию, После просушки нанесенного слоя спираль взве- 20 шивают, Процесс нанесения суспензии продолжают до достижения необходимого веса чувствительного элемента, Пример, Из нихромовой проволоки марки Х15 Н60Н диаметром 0,2 мм на спе- 25 циальном станке изготовляют спираль из семи витков с внутренним диаметром 0,75 мм, Спираль припаивают к держателю и с целью удаления органических остатков с поверхности металла подвергают 5-ми- 30 нутному отжигу в камере, откачиваемой до

10 мм рт.ст, 752 мг гидратированного алюминатного соединения меди и марганца разбавляют 1-1,5 мл 50%-ного раствора нитрата алюминия и смесь с целью измель- 35 чения и перемешивания обрабатывают на ультразвуковом диспергаторе в течение 10 с.

Используют алюминатное соединение следующего состава, мас,%

Cu(A102jz 33,0

М п(АЮ2)2 32,0

А!203 35,0

Нихромовую спираль два-три раза погружают в приготовленную суспензию и просушивают после каждого нанесения при медленном увеличении тока до 1 А, Приготовление чувствительного элемента считали завершенным, когда вес покрытия достигал

1,5-2,0 мг.

Полученные чувствительные элементы испытывают на макете термомеханического газоанализатора, В качестве анализируемой используют смесь технического пропана с воздухом. Активность чувствительного элемента оценивают по величине абсолютного прироста выходного сигнала ЛО, мВ в зависимости от концентрации горючего компонента в смеси, Чувствительный элемент, приготовленный по данному способу, является активным и высокостабильным в работе: при проведении длительных испытаний его характеристики практически не изменялись в течение по крайней мере 1000 ч наработки.