Способ получения стержней для получения стеклометаллических микрошариков



Способ получения стержней для получения стеклометаллических микрошариков
Способ получения стержней для получения стеклометаллических микрошариков

 


Владельцы патента RU 2565296:

Автономная некоммерческая организация высшего профессионального образования "Белгородский университет кооперации, экономики и права" (RU)

Изобретение относится к области получения стержней для изготовления композиционных стеклометаллических микрошариков, которые могут быть использованы в дорожном строительстве в качестве светоотражающих элементов дорожной разметки. Техническим результатом изобретения является повышение качества стержней, снижение трудоемкости изготовления, возможность использования двух и более металлов. В способе для изготовления стержней, предназначенных для получения микрошариков, используют стеклянные трубочки диаметром 2-4 мм, один конец которых запаивают парафином, заполняют смесью стеклопорошка и порошков как минимум двух металлов. Затем запаивают второй конец и обрабатывают плазменным факелом при температуре 7000-9000 К. 2 табл., 3 пр.

 

Изобретение относится к области получения стержней для изготовления композиционных стеклометаллических микрошариков, которые могут быть использованы в дорожном строительстве в качестве светоотражающих элементов дорожной разметки.

Известен способ получения стержней для получения микрошариков, включающий отвешивание и перемешивание компонентов шихты, смешивание с клеем ПВА в соотношении 10:1 (весовых частей) с последующей формовкой и сушкой [Крохин В.П., Бессмертный B.C., Пучка О.В., Никифоров В.М. Синтез алюмоиттриевых стекол и минералов // Стекло и керамика, 1997, №9, с. 6].

Наиболее близким техническим решением является способ получения стержней для получения стеклометаллических микрошариков, включающий предварительный помол и рассев стеклопорошка на фракции 50-100 мкм, подготовку пластичной пасты, заформовку в пасту металлической проволоки и сушку [Патент РФ 2455118. Бессмертный B.C., Симачев А.В., Дюмина П.С. и др. B22F 9/06; C03B 9/00, дата подачи - 24.05.2010, дата опубликования - 10.07.2012].

Недостатками данного способа получения стержней являются их низкое качество, трудоемкость изготовления, использование только одного вида металла, значительные потери от брака при вводе стержней в плазменную горелку при получении стеклометаллических микрошариков. Так, по патенту РФ №2455118, при вводе стержней в плазменную горелку может происходить самоотслоение покрываемой пасты на металлической проволоке, что в дальнейшем не позволяет получить стеклометаллические микрошарики.

Значительную трудоемкость представляет собой технологическая операция заформовки в пасту металлической проволоки.

Задача предлагаемого изобретения - создать способ получения стержней для получения стеклометаллических микрошариков, при использовании которого повысится качество стержней, в результате чего не будет потерь от брака, снизится трудоемкость изготовления и появится возможность использования двух и более металлов.

Задача решается за счет того, что в предлагаемом способе для изготовления стержней, предназначенных для получения стеклометаллических микрошариков, используются стеклянные трубочки диаметром 2-4 мм, которые заполняют смесью стеклопорошка и порошков как минимум двух металлов в соотношении 2:1:3, затем второй конец трубочек запаивают парафином и обрабатывают плазменным факелом при температуре порядка 7000-9000 К.

Технический эффект предлагаемого изобретения - повышение качества стержней, снижение трудоемкости изготовления, устранение потерь от брака и возможность использования двух и более металлов.

Таким образом, основным отличительным признаком предлагаемого изобретения является использование при плазменном распылении стеклянных трубочек диаметром 2-4 мм, предварительно заполненных смесью стеклопорошка и порошков как минимум двух металлов.

Изобретательский уровень подтверждается тем, что изменение состава стержней, в частности отсутствие использования связующего в сравнении с известным способом, использование трубочек и порошков двух и более металлов, позволяет получить высококачественные стержни для плазменного распыления, снизить брак при плазменном распылении и снизить трудоемкость изготовления стержней за счет устранения трудоемкой операции заформовывания в пасту металлической проволоки.

Проведенный анализ известных способов получения стержней для получения стеклометаллических микрошариков позволяет сделать заключение о соответствии заявленного изобретения критерию «новизна».

Сопоставительный анализ технологических операций известного и предлагаемого способов позволил определить новизну последнего (таблица 1).

Так, в известном способе необходимы трудоемкие и длительные во времени технологические операции смешивания стеклопорошка со связующей добавкой и нанесение пасты стеклопорошка на поверхность металлической проволоки. В предлагаемом способе данные технологические операции отсутствуют. В известном способе в процессе последующей технологической сушки стержней в них образуются внутренние напряжения на границе металл-паста.

Это может приводить к изгибу стержней и самоотслоению пасты от металлической проволоки.

В предлагаемом способе за счет использования стеклянных трубочек данный недостаток устраняется.

Одним из отличительных признаков предлагаемого способа являются принципиально новые технологические операции заполнения стеклянных трубочек смесью стеклопорошка с порошками как минимум двух металлов.

Состав и показатели качества стержней известного и предлагаемого способов изготовления представлены в таблице 2.

Как видно из табл. 2, рекомендуемый диаметр стеклянной трубочки составляет 2-4 мм. При использовании стеклянной трубочки менее 2 мм операция ее заполнения смесью стеклопорошка и порошков металлов является трудоемкой и длительной во времени.

При использовании стеклянной трубочки более 4 мм при последующем плазменном распылении стержней образуется значительное количество некондиционных микрошариков.

Пример 1

В качестве исходного материала брали бой листового стекла, который мололи в шаровой фарфоровой мельнице объемом 10 л и рассеивали на ситах на фракции 50-100 мкм.

В зависимости от целей, задач и необходимых свойств стеклометаллических микрошариков в стеклопорошок рекомендуется добавлять определенное количество порошков металлов.

В данном конкретном случае брали стеклопорошок, порошок алюминия марки ПА4 и порошок меди марки M1 и смешивали в лабораторном лопастном смесителе в соотношении 2:1:3 (весовых частей).

Затем брали стеклянную трубочку длиной 300 мм и диаметром 3 мм, запаивали один конец трубочки парафином, заполняли смесью стеклопорошка и порошков алюминия и меди и запаивали второй конец стеклянной трубочки парафином.

Пример 2

В качестве исходного материала брали бой синего кобальтового стекла, который мололи в шаровой фарфоровой мельнице объемом 10 л и рассеивали на ситах на фракции 50-100 мкм.

Стеклопорошок синего кобальтового стекла смешивали с порошком алюминия марки АДС-4 и порошком латуни марки Л-1 в соотношении 2:1:3.

Затем брали стеклянную трубочку длиной 250 мм диаметром 2 мм, запаивали один конец трубочки парафином, заполняли смесью стеклопорошка, порошков алюминия и латуни и запаивали второй конец трубочки парафином.

Пример 3

В качестве исходного материала брали бой зеленого хромового стекла, который мололи в шаровой фарфоровой мельнице объемом 10 л и рассеивали на ситах на фракции 50-100 мкм.

Стеклопорошок зеленого хромового стекла смешивали с порошком алюминия марки АДС-4 и порошком меди марки М-1 при соотношении 2:1:3.

Затем брали стеклянную трубочку длиной 300 мм и диаметром 4 мм запаивали один конец трубочки парафином, заполняли смесью стеклопорошка, порошков алюминия, меди и цинка, запаивали второй конец трубочки парафином.

За счет высоких температур плазменного факела, порядка 7000-9000 К, при последующем использовании стержней для получения стеклометаллических микрошариков парафин выгорал.

Стержни для получения стеклометаллических шариков получены впервые и не имеют аналогов в мировой практике.

Способ получения стержней для получения стеклометаллических микрошариков, включающий помол стекла, рассев стеклопорошка на фракции, отличающийся тем, что для получения стержней используют стеклянные трубочки диаметром 2-4 мм, один конец которых запаивают парафином, заполняют смесью стеклопорошка и порошков как минимум двух металлов в соотношении 2:1:3, затем второй конец трубочек запаивают парафином и обрабатывают плазменным факелом при температуре порядка 7000-9000 К.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к полым керамическим микросферам. Технический результат изобретения заключается в получении микросфер с заданными значениями внешнего диаметра, объемной плотности и толщины оболочки.

Изобретение относится к композиционным материалам. Способ получения стеклометаллических микрошариков включает помол стекла и рассев его на ситах с получением гранул заданного зернового состава, плазменное распыление стеклометаллического материала с улавливанием стеклометаллических микрошариков.

Изобретение относится к химической промышленности и может быть использовано при изготовлении стеклянных шариков как цельных, так и пустотелых, например, для фильтров различного назначения, светоотражающих устройств.

Изобретение относится к химической промышленности и может быть использовано при изготовлении стеклянных шариков как цельных, так и пустотелых, для фильтров различного назначения, светоотражающих устройств, для поверхностной обработки металлов и т.д.
Изобретение относится к области подготовки шихты для получения композиционных материалов. Технический результат изобретения заключается в повышении прочности отформованных стержней из сырьевой смеси и светоотражающей способности композиционных микрошариков.

Настоящее изобретение относится к области медицины, в частности к способу получения микрошариков с модифицированной поверхностью из иттрий-алюмосиликатного стекла для радиотерапии.
Изобретение относится к медицинской технике и может быть использовано для получения микросфер для радиотерапии. .

Бисер // 2472721

Изобретение относится к промышленности строительных материалов, в частности к производству теплоизоляционных засыпок и заполнителей для бетонов, теплых штукатурок, керамики и др.

Изобретение относится к промышленности строительных материалов, в частности к производству теплоизоляционных засыпок и заполнителей для бетонов, теплых штукатурок, керамики и др.

Изобретение относится к технологии получения кремнеземных микрошариков высокого качества для использования в различных отраслях, связанных с применением мелкодисперсных наполнителей. Техническим результатом изобретения является получение микрошариков высокой степени чистоты. Для получения микрошариков используют высокочистое исходное сырье, полученное из кварца Кыштымского ГОК, при дополнительном очищении материала в плазме, при высокой мощности плазмотрона (от 100 кВт), с возможностью повторной сфероидизации. Одновременно получают побочный продукт в виде аэросила SiO2, защищающего микрошарики от загрязнения продуктами стенок камеры. Первый вариант способа включает индукционную плазменную обработку исходного сырья, которое допируют отбеливающими агентами, например натриевым жидким стеклом. После плазменной обработки и охлаждения осуществляют сбор всех продуктов на выходе плазмотрона и сортируют по виду и фракциям. Второй вариант способа включает использование в качестве шихты аэросила, полученного в индукционном плазмотроне при обработке высокочистого кварцевого сырья, в которую добавляют корунд, шихту обрабатывают в индукционном плазмотроне, а на выходе получают микрошарики, имеющие вид наноплетеных клубочков. 6 н. и 5 з.п. ф-лы, 4 ил., 3 табл.

Изобретение относится к промышленности строительных материалов, а именно к производству полых стеклянных микросфер (ПСМ) с аморфной структурой, которые могут использоваться в качестве различных наполнителей. Способ изготовления полых стеклянных микросфер включает измельчение исходных компонентов шихты из стекольных отходов, кварцполевошпатного песка и порообразователя, сушку, грануляцию высушенного порошка, варку стекла из полученных гранул, грануляцию расплава стекла в воду, его помол и последующую термообработку стеклопорошка. Измельчение производят путем последовательного сухого и мокрого помола исходных компонентов шихты до фракции менее 5 мкм, причем на стадии мокрого помола в шихту дополнительно вводят колеманит при следующем соотношении компонентов, мас.%: кварцполевошпатный песок 57-75, стекольные отходы 1-19, порообразователь 1-4, колеманит 5-20. Техническим результатом изобретения является получение упрочненных стеклянных микросфер со средней плотностью менее 0,3 г/см3. 3 пр., 1 табл.

Изобретение относится к полым микросферам. Технический результат изобретения заключается в повышении прочности и снижении плотности микросфер. Полые микросферы имеют плотность менее 1,25 г/см3, прочность свыше 20 МПа при сокращении объема на 20%. Способ изготовления полых микросфер включает обеспечение состава исходного сырья, включающего частицы вторичного стекла, формирование водной дисперсии частиц вторичного стекла и как минимум оксида бора или борной кислоты, сушку распылением водной дисперсии для формирования сферических стеклянных агломератов с последующим нагревом агломератов для формирования полых микросфер. 2 н. и 5 з.п. ф-лы, 1 ил., 11 табл., 18 пр.
Наверх