Суспензия для получения токопроводящего покрытия
Изобретение относится к области электротехники , в частности к производству электропроводящих суспензий для плёночных электропроводящих покрытий. Цель изобретения -.увеличение стабильности суспензии при креплении и повышение надежности изделий на ее основе путем увеличения тепловых нагрузок на токбпррводящеё покрытие. Суспензию, содержащую 18-26 мас.% метасиликата натрия, 10-20 мас,% графита. 4-12 мае. % оксида алюминия, 4-12 мас.% оксида железа (III) и 30-64 мас.% воды, наносят на кварцевую п овё рх нбс ть, сушат при 115 и 250°С. Получают токопроводящее покрытие, fftiДёр жйв а ю щёё геflловую нагрузку до 8 Вт/см . 1 табл.
COIO3 СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК (5))5 Н 01 В 1/00
ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ
ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4898056/07 (22) 30.11.90 (46) 30.01.93. Бюл. Мт 4 (75) А.Н.Лопанов, Г.M.Ôîôàíîâ и А.Ф.Прядко (56) Авторское свидетельство СССР
М 554828, кл, Н 05 В 3/14, 1977, (54) СУСПЕНЗИЯ ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ТОКОПРОВОДЯЩЕГО ПОКРЫТИЯ (57) Изобретение относится к области электротехники, в частности к производству электропроводящих суспенэий для пленочИзобретение относится к электротехнической промышленности и может использоваться в производстве пленочных электронагревательных покрытий и электронагревателей.
Известна электропроводящая паста, содержащая оксид алюминия, графит, глину, декстрин, порошок алюминия. Данная паста не может использоваться для нанесения электропроводящей пленки на материалы с температурой размягчения ниже 22000С, например стекло, Известна суспензия для нанесения токопроводящего покрытия, содержащая порошок ферросилиция, жидкое стекло и воду с поташем и глиной. Токопроводящие пленки, полученные из суспензии известного состава обладают низкой удельной мощностью—
4 Вт/см, а суспензия не пригодна для длительного хранения, так как твердеет в течение нескольких часов.
Наиболее близким техническим решением к изобретению является суспензия, включающая метасиликат натрия и графит для получения нагревательного элемента.
„„ „р0„„1791852 А1 ных электропроводящих покрытий. Цель изобретения — увеличение стабильности суспензии при креплении и повышение надежности изделий на ее основе путем увеличения тепловых нагрузок на токопроводящее покрытие. Суспенэию, содержащую 18-26 мас.% метасиликата натрия, 10-20 мас.% графита. 4 — 12 мас.% оксида алюминия, 4 — 12 мас.% оксида желе а (!!!) и 30 — 64 мас.% воды, наносят на к<.арцевую поверхность, сушат при 115 и 250"С, Получают токопроводящее покрытие, выдерживающее тепловую нагрузку до 8 Вт/см . 1 табл.
Однако из данной суспен « Цель изобретения — повышение стабильности суспензии при хранении и повышение надежности иэделий на ее основе путем увеличения тепловых нагрузок на токопроводящее покрытие. Поставленная цель достигается тем, что суспензия для получения токопроводящего покрытия, включающая метасиликат натрия. графит и воду, дополнительно содержит оксид алюминия и оксид железа (ill) при следующем содержании компонентов, мас.%; Метасиликат натрия 18 — 26 Графит 10 — 20 Оксид алюминия 4 — 12 Оксид железа 4-12 Вода Остальное Пример 1 (аналог). Взвешивали 30,0 г порошка ферросилиция дисперсностью менее 150 мкм, 5,0 г силиката натрия, 179!852 0,4 г глины латинской. !0,0 г воды. Суспенэию перемешивали и наносили кисть о на кварцевый стакан обьемом 300 см, высотой э 15 см. Иэделие сушили при 115"С 40 мин, затем при 300" С 20 мин. Толщина пленки составляла 0,25 мм. К иэделию через токопроводящие шины подводили напряжение до 240 В. При тепловой нагрузке 4 Вт/GM пленочное покрытие разрушалось, Приготовленный раствор через 2-3 ч не пригоден для дальнейшего использования, Пример 2 (прототип), Смешивали 14,0 r графита, дисперсностью менее 150 мкм, 10 г метасиликата натрия (в пересчете на 100 вещество) и 16 r воды. Полученную суспензию кистью наносили на кварцевый стакан объемом 300 см и высотой 15 см. э Иэделие сушили при 115 С 40 мин, обрабатывали поверхность 10 -ной соляной кислотой, сушили 40 мин при 200 С. Толщина пленки составляла 0,5 мм. К изделию подводили через шины напряжение до 240 В, При тепловой нагрузке 3 Вт/см покрытие разрушалось. Пример 3 (предлагаемая суспензия, N 8, таблица). Смешивали 6,56 г графита, дисперсностью менее 150 мкм, 3,6 г оксида алюминия дисперсностью менее 150 мкм, 3.6 r оксида железа (III) дисперсносгью менее 150 мкм. 9,84 r метасиликата натрия (100 ), 1 6,4 г в од ы. Состав суспензии следующий, мас. ; Графит 16,4 Оксид алюминия 9,0 Оксид железа 9,0 Метасиликат натрия 24,6 Вода 41,0 Суспензию наносили кистью на кварцевый стакан объемом 150 см, высотой 15 см, э Пленку сушили 30 мин при температуре 115 С, 40 мин при температуре 250 С. Толщина пленки составила 0,5 мм удельная электропроводность 3 Ом м К изделию через токопроводящие шины подводили напряжение до 240 В. Разрушение покрытия наблюдалось при тепловой нагрузке 8 Вт/см . Суспензия для получения токопроводящего покрытия устойчива в течение 3 месяцев. Аналогично примеру 3 получены токопроводящие покрытия на стекле из суспензий, составы которых указаны в таблице, Определена максимальная тепловая нагрузка покрытия в зависимости от состава суспенэии, Иэ таблицы следует, что уменьшение содержания силиката натрия ниже 18 нецелесообразно из-эа снижения тепловой нагрузки (сравнение примеров 1,2,4) и уменьшения прочности пленки. Увеличение 40 содержания мегасиликата натрия свыше 26% приводит к вспучияанию покрытия при термообработке (пример 3 таблицы), Содержание графита ниже 10 вызывает резкое возрастание омического сопротивления покрытия (пример 15 таблицы), а увеличение содержания графита свыше 20 нежелательно из-за малого омического сопротивления, при этом пленки не выдерживают нагрузки при напряжении 220240 В, Оксид железа (I I) благотворно влияет на механическую прочность покрытия и адгезию его к стеклу и металлу, если в суспензию вводить 4 — 12% этого компонента. Вводить оксид железа (III) в суспензию в количестве, менее 4%(пример 6) и более 12 (пример 7) нежелательно из-за снижения тепловой нагрузки (ср,примеры 2, 5, 6 и 7, 8). Оксид алюминия с метасиликатом натрия образует алюмосиликатную связку, которая способствует механической прочности покрытия и устойчивости суспензии при длительном хранении (то трех месяцев) без загустевания. Оптимальное содержание оксида алюминия более 4% (пример 10) и менее 12 (пример 12). Снижение тепловой нагрузки наблюдается при выходе из оптимального предела концентрации оксида алюминия в суспензию. Стабильность суспензии при оптимальных концентрациях компонентов достигает трех месяцев, в течение этого времени суспензии могут храниться в герметической таре при комнатной температуре без увеличения вязкости и потери функциональных свойств. Таким образом, предлагаемая суспензия для получения токопроводящих покрытий позволяет увеличить тепловую нагрузку до 8 Вт/см и увеличить стабильность суспензии до 3 мес. Формула изобретения Суспензия для получения токопроводящего покрытия, содержащая метасиликат натрия, графит и воду, отличающаяся тем, что с целью увеличения стабильности суспензии при хранении и повышения надежности изделий на ее основе путем увеличения тепловых нагрузок на токопроводящее покрытие, она дополнительно содержит оксид алюминия и оксид железа (! Ii) при следующем содержании компонентов, мас. : . Метасиликат натрия 18-26 Гра(t) PIT 10-20 Окс;.д алюминия 4 — 12 Оксид железа (II I) 4 — 12 Вода Остальное Тепловые нагру:<ки. выдерживаемые г<л п при рвали <>«»; <-. >птнг>«<е>« .. компонен<ов суспензии Составитель Г. Фофанов Техред М.Моргентал Корректор fl. Филь Редактор Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 101 Заказ 154 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СГСР 113035, Москва, Ж-35. Раушская наб., 4/5
