Композиционный материал
м (:Г!,ä!0@Ä
BE ИЗОБРЕТЕНИ :: -,:,:"::": .,"*"
ОПИСАН
К ПАТЕНТУ
Комитет Российской Федерации по патентам и товарным знакам (21) 4953662/33 (22) 21.0691 (46) 15.11.93 Бюл. Na 41-42 (76) Михащук Евгений Поликарпович (54) КОМПОЗИЦИОННЫЙ МАТЕРИАЛ (57) Изобретение относится к неорганическим композиционным материалам и может найти применение как конструкционный материал в строительстве и промышленности. Композиционный материал содержит базальтовое волокно, алюмохромфосфатную связку, нейтрализатор в виде тонкомолотого порошка из плавленого базальта, ускоритель твердения в виде нитрида алюминия, при следующем соотношении компонентов, масч. базальтовое волокно 400- 600; алюмохромфосфатная связка 217 — 325; вода 54 — 82; порошок из плавленого ба(19) RRU U(11) 200271S С1 (51) 5 С04328 34 зальта 109 — 163; нитрид алюминия 20 — 30. Изделия из крученой базальтовой нити или ровинга получают намоткой, предварительно подвергнув нити термическому обезжириванию и пропустив их через ванну со связующим. Изделия из базальтовой нити пропитывают заранее приготовленным связующим с последующей подпрессовкой. Композиционный материал отличается высокой механической прочностью, которая на порядок превышает прочность прототипа и достигает при сжатии
845-1050 кг/см, при изгибе 1500 — 1720 кг/см
° прочность при растяжении 2600-2820 кг/см, что г позволяет его использовать как конструкционный материал в строительстве и промышленности. 1 табл
Изобретение относится к неорганическим композиционным материалам и может найти применение как конструкционный материал s строительстве и промышленности. 5
Известна композиция, включающая алюмохромфосфатное связующее, базальтовое волокно, тонкомолотый серпентинит и солому.
Недостатком этой композиции является низкая прочность.
Наиболее близким к предлагаемому является композиционный материал, состоящий из непрерывных базальтовых волокон и гипса.
Недостатком указанного материала являются сравнительно невысокие прочностные характеристики (предел прочности при сжатии 230 кг/см, предел прочности при изгибе 92 кг/см2). 20
Целью изобретения является повышение прочностных характеристик композиционного материала.
Это достигается тем, что композиционный материал, содер>кащий базальтовое во- 25 локно, связующее и воду, включает в качестве связующего алюмохромфосфатную связку, нейтрализатор в виде порошка иэ плавленого базальта, ускоритель твердения в виде нитрида алюминия при следую- 30 щем соотношении компонентов, мас,ч:
Базальтовое волокно 400-600 . Алюмохромфосфатная связка 217-325
Вода 54-82 35
Тонкомолотый плавленый базальт 109 — 163
Нитрид алюминия 20 — 30
Введение в композицию тонкомолотого базальтового порошка позволяет получить 40 высокую прочность композиции, так как . взаимодействие содержащихся в нем оксидов железа, щелочных и щелочно-земельных оксидов с кислыми фосфатами алюминия и хрома в алюмохромфосфатной 45 связке, приводит к образованию комплексных солей, вследствие чего происходит снижение активности связки по отношению к базальтовым волокнам, что в свою очередь способствует сохранению прочности ба- 50 зальтового волокна в композиции, а следовательно, повысить прочность при сжатии до 2780 кг/см и при изгибе до 1570 кг/см, Использование в качестве ускорителя твердения нитрида алюминия позволяет получить 50-60/ прочности после трехсуточного хранения при комнатных температурах 20-30 С.
Таким образом, данный состав ингредиентов придает композиции новые свойства, что позволяет сделать вывод о соответствии заявляемого решения критерию "существенные отличия".
Технология получения материала зависит от вида применяемого базальтового волокна. Так, изделия крученой нити или ровинга получают намоткой, предварительно подвергнув нити термическому обезжириванию и пропустив их через ванну со связующим, Иэделия иэ базальтовой ткани пропитывают заранее приготовленным связующим с последующей подпрессовкой.
Термообработка изделий проводится в диапазоне температур 80-200 С со скоростью ее подьема 1 — 3О в 1 мин с выдержкой при конечной температуре 3-8 в зависимости от размеров изделия.
В таблице приведены сравнительные физико-механические характеристики предлагаемого композиционного материала и прототипа, Как следует иэ приведенных данных, физико-механические характеристики разработанного композиционного материала на порядок превышают аналогичные свойства прототипа.
Одновременно установлено, что снижение базальтового волокна в композиции ниже 400 мас.ч, нецелесообразно из-за снижения прочностных характеристик, увеличение же его свыше 700 мас,ч, также нецелесообразно, так как прочность увеличивается незначительно в связи с уменьшением связующего. (56) Авторское свидетельство СССР
N 937432, кл. С 04. В 28/34, 1980.
Харитон Я,Г. и др, базальтовое волокно — армирующий материал. — Строительные материалы и конструкции, 1982, hb 2, 2002718
Состав, мас. ч
Удельная ударная
Состав
%эг" кг/см
260 162 &2 вода 70Ci 650 1520 2620 310 вода 845 1570 2780 300 вода 850 1720 2820 320 325 ! 163 82 вода 400 1200 1050 2050 250 вода 720 850 1500 120 Прототип базальтогипсопласт Предлагаемый материал Состав 1, алюмохромфосфатная связка базальтовый порошок нитрид алюминия базальтовое волокно Состав 2 алюмохромфосфатная связка базальтовый порошок нитрид алюминия базальтовое волокно Состав 3 АХФС базальтовый порошок нитрид алюминия базальтовое волокно Состав 4 АХФС базальтовый порошок нитрид алюминия базальтовое волокно Состав 5 алюмохромфосфатная связка базальтовый порошок нитрид алюминия базальтовое волокно 217 109 54 600 136 69 26 600 300 Составитель О. Моторина Техред M.Ìoðãåíòçë Корректор С. Шекмар Редактор Н, Федорова Тираж Подписное НПО "Поиск" Роспатента 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5 Заказ 3212 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 Формула изобретения КОМПОЗИЦИОННЫЙ МАТЕРИАЛ, включающий. базальтовое волокно, связующее и воду, отличающийся тем, что, с целью повышения механической прочности, он содержит в качестве связующего алюмохромфосфатное связующее и дополнительно тонкомолотый плавленый базалы и нитрид алюминия при следующем соотношении компонентов, мас.ч.: Базальтовое волокно 400- 600 Алюмохромсфатное связующее 217 - 325 Вода 54-02 Тонкомолотый плавленый базальт 109 - 163 Нитрид алюминия 20- 30
