Вяжущее

 

СПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Goes Советских

"" 887525

Социалистических

Реолублик (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 25.02.80 (21) 2889858/29-33 (-1);Ц 1,. з

С 04В 29/02 с присосдииешшм заявки Уев

Гас1!дарственный комитет ссср (23) Приоритет— (43) Опубликовано 07.12.81. Бюллетень ЛЪ 45 (45) Лата оп .бликования описания 07.12.81. ло делом изобретений и откр!>3тн,! (53) У.ЧК 666.637.4:

:666.968 (088.8) (54) ВЯЖУЩЕE

Изобретение относится к иолучсншо специа IhHbix вяжущих материалов и может быть использовано в химической н электротехнической областях промышленности при изготовлении электроконтактных деталей, токопроводящих замазок ii покрытий.

Известен состав токопроводящего вяжущего, включающий раствор ортофосфорной кислоты и смесь порошков активных металлов (алюминия или цинка) с медью, обладающей высокой электропроводностыо и нетвердеющей с кислотой в течение длительного времени (1).

Недостатком его являются низкая устойчивость в агрессивных средах (НС1, HgSO<), а также получение быстротвердеющей композиции, что затрудняет использование вяжущего для технических целей.

Известно вяжущее, включа!о!цес Н,Р04, углеродное волокно и добавку оксида меди (2).

Основными недостатками такого вяжущего являются низкая термостойкость (максимальная рабочая температура не превышает 150 С), а также невысокая эл ектроп ро в од ность.

Наиболее близким к изобрстеншо по технической сушиости и достигаемому результату является состав токопроводящего вяжущего, вк.почающий коицснгрирован2 иую ортофосфориую кислоту и электропрово.вящий наполнитель — высокодисперсньш (г — 0,05 — 0,1 мкм) нитрид титана с развитой угольной поверхностью при от ношении TiN/Р 05 — — 1,5 —: 2,0. Для придания вяжi щему химической стойкости h действшо агрессивны.; сред проводят дополнительную термообработку образцов, приготовленных методом пластичного формования, ири 300 — 350 С. Злектросопротивлеиие вяжущего — - 5 — 15 Ом, рабочая температура — 500"C. Коррозионная устой швость в воде при 20 и 100"С, определенная по содержанию водорастворимой

P)O; в фильтрате, составляет соответственно 0,09 — 1", и 2,2 — 3,2". Предел сжатия (о, ) и предел сдвига (о„) равны соответственно 112 — 128 кг/сх! и 0 — -3 кг/см (3).

НсдocTàòêàìè этого состава вяжущего являются относительно большой расход нитрида титана, невысокая х! мичсская устойчивость в агрессивных средах при повышенных температурах и низк IB прочность.

Целью изооретс ния являстся увеличение хихппческой! стойкости, иовьииение прочности и улучшение адгсзионных свойств.

Цель достигается тем, что вяжущее. включающее ортофосфориую кислоту, тонкодисперсный нитрид титана, дополнитель887525

Таблица 1

СВойстВа Вяж ) н(еГо

С>)отнон1сСостав. вес.

Степень!

) а Вло)кенни

i) O о/

1)одой 11VH

Н 1<С с (» % )<>

Г.

I 00" С

c)0c(!

1(1

II

2 .>

24

-1,5

8,0! 6,0

3,3

I 0,2 >,0!

),4

1!)2,2

144

160 !

44

154

156 !

144

30()

2г)0

0,38

0,17

0 58

0 !9

0,34

0,38

0,36

0,77

1О

1,90

1,70

1 72

2,1

1,53

1,9

I,75

l„3

40 г

40 ,(г ,(г

4о

10 >

>) 10

10 о0

2

3 о (r

0,2

0,38

0,08 >

0,1 но сод<.ржит закисh м(.ди при следующем соо llolll(llllll кочпоиснтов> Вес. %:

Ортo($>nc())op(ra!I кис 1<)TB 40 45

Гоикодиспср(ный ш(трит титл па 45 — 50

Вя еllсь л(с. . I,и г 1г

11071÷÷(!Ill<> 10«оирОВОдЯ(ЦСГО ВяжуlЦСГО

If Осиов(ОР fo(()ocr )01) (1011 r(llc. 101 h(El ВысОкочисисрсиого иитридя титяия основано иа

133()п !Одейст()ии с «II<. loToll при повышсиггг>1x температурах () 200"С) . 11ри этом часть иптридя титана идет иа иейтрализяци(о фос(рорпой кислоты с ооразовапием аморфных фосфатов титана, я избыток шприда титана Выступает В качс.ство иаполиителя, ITÎ обусловливает появление э зсктропро!30, (Я1ц((х c80)lcTB. В этом с;!учя с !

3яжущяя ком(!Озиция cÎcTo(IT II3 яГрсГято(3

ПЯПОЛИИТС.. IЯ, ВКЛIОЧЕВ!I br 13 )I;ICC) КО 1 (О

ИДПЫХ OOP330133111(II, СОСТОЯЩИХ ИЗ фОСфят013 тllтяи l, перс)(ekrlloro состаВI«.

Ввсдсш.с зякиси >ясди, обладающей большей uurrr rec(;okr активиост!По по срависишо с TiN, B состав вяжущего приводит к 133011»o,(crrcT131110 о«си/(я с ортофосфориой кислотой, а вводимый нитрид титана иолиостью превращается в яаполиитель.

Вяжущее В этом случае состоит из arperaTOl3 Т(. >, I)K>110 ICkrklhIX 13 МЯССУ Ko,If!or!, (rrhr:( образований, состоящих из фосфатов мсдп.

Количест(30 вводимого Сца>О строго регламентируется, чтобы lli . нарушить коитакта между частица>п! электропроводящсго наполнителя. В связи с этим зиачсш(я элскTpoIIpoBoärr0ñTï вяжущих композиций kr0 измеиянпся> à pkrcxoд высокодиспсрсного питрида титана уменьшается.

Кроме того, введенис закиси меди в ка IccTB0 исйтрализующсй добавки НВРО4 приводит ие только к увеличению хичпчсской устойчивости вяжущего, ио и возрястаишо сго ядгсзиониых II прочностных свойств вследствие того, что цементы па основе НВРО4 — Ckr>O обладают более высокими прочиостными свойствами IIo сравпеншо с цсмсптамп иа основе НВРО,— -TiN.

Изобретсияс позволяет снизить расход элсктропроводиого папол(штсля, увеличить

Хl!МПЧССКУ(0 ) i тi>й !ИВОСTЬ Гяж> ЩС .ГО, ЕГО !

1PO)II1OCTll h1(l1 kl;I I (31I0I11lhI(СвойСТВЯ.

Вяжущее получают методом пластичного формовяпия из тестя иорчальной густоты с !cay!or)(rrv образом: 45 — -50% иитрида

rrIrnrra (r -0,05 -0,1 мкм) зяпц>ряют ко>яцсптрировлииой ортофосфорпой кислотой ((1 -- 1,74 г см"). 1 асход кис,и>ты составляет 40 — 45>%. Ol rl<>rrlcllllo Tier/Р,О- = 1,5 —:1,7.

10 В тщлтсльио 1)сремсшанну(о одпиродиу(0 чассу порциями (<)(>Br)ля от 5 — 15" закис(1 мсдп. Отшппс llil((ц20/РВО; =-0,18 —.0,0(>.

Получсииую массу ук !адывя <от Во фториластову(0 форму и иодвергак>т тсрмообработке при 300 350 С. Скорость под>веча т(чпсратуры сос (являет 20 град ч.

После достижения заданных температур систему охлаждают до ко.п!Ятяой темисратуры, извлекают образцы и исслсду20 l<) T свойства пол учси ногo вяжущего.

П р и м с р 1. Для иолучеиия токопроводя(цсго вяжущего 20 г (50%) иитрита титана (r — 0,05 — 0,1 мкм) затворяют путем

I1(. ре 3(с llllIBHIIII)((40% -пои коицситриро(3Я иной ортофосфорной кислоты (с1- — 1,74 г, сма). (0oTrroøñíèc Tib/P >Oq —— - 1,9.

В тщяте, 1hl30 персмспl лип (>ro массу до. оавляют ио частям 10В/о закиси меди. Соотношение Си О/Р О; = 0,38. Полученную

3о однородиую массу укла;(ывают во фторопластовые формы и подвергают тсрмообраио r«e,(o Tc3(rIepaTyp1 350 (. сО скоростью 0,3 град )(Irk!.

После сстсствсииого охлаждсиия системы образцы извлекают из форм и иссл(,(уют их свойства.

Удслш(ос электросопротив,(сиие равно

80 Ом м.

Содсржяпие водорастворимой РВО; в водной вытяжке ири 20"С и 100 C отсутствует.

Механическая прочность составляет

160 кг/см -.

Л (гсзиониыс свойства (о„, )

Б 18,0 кг,c)(В>.

Спета(вы и свойства вяжу!Цсго приведеиы в таол. 1.

887525

Таблица 2

Характеристики показа т елей в я ж у нчего

Показатели по прототипу предлага емого

Гемпература отверждения, оС

Удельное электросопро т ивленпе, Ом м

Степень разложения

Р,О„, /о, водой при

20 С

300 †3

4,0 — 15,0

300 †3

3,8 — 1 6,0

0,00 — 0,2

2,2-3,2

112 — 128

Нс разлага ется

0 — 0,3

144 †1

10OOC

Прочность, кг/см-

Адгези они ые свойства (а,д, 1, кг/см2

0 — 3

10 — 25

Составитель Ф. Сорина

Техред А. Камышиикова Корреьтор P. Беркович

Редактор Л. Павлова

Заказ 8638

Изд. № 621 Тираж 661

ВНИИПИ Государственного комитета CCCP

tIo делам изобретений и открытий

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

Подписное

Загорская типография Упрполиграфиздата Мособлисполкома

5 (Расход нитрида титана — 20 г (45—

50о/о), скорость под ьема температуры

0,3 град/мин).

Из данных табл. 1 следует, что получаемое вяжущее обладает токопроводящими свойствами, высокими химической стойкостью и прочностью.

Несобл!оден!!е оп1имальных условий его приготовления приводит к резкому возрастанию удельного сопротивления (пример 8) вяжущего и снижению его коррозионной стойкости.

Расход Т!Х на 1 ч 1-1зР04 по прототипу составляет 1,1 — 1,5, по предлагаемому изобретению — — 1,0 — 1,25.

В табл. 2 приведены свойства вяжущего по изобретению и прототипу.

Водорастворимую Р.Ов определяли в водной вытяжке при контакте образцов с жидкостью в течение 1 ч. а„, определяли на подложках из окисной керамики.

Из табл. 2 видно, что введение нейтрализующей добавки оксида меди приводит к снижению расхода высокодисперсного нитрида титана (0,1 — 0,25 ч. на 1 ч. НзР04).

Кроме того, введение нейтрализующей р добавки приводит к возрастанию химической устойчивости вяжущего.

При этом одновременно улучшаются прочностные и адгезионныс свойства.

Формула изобретения

Вяжущее, вкг!юча!ощее ортофосфорную кислоту, тонкодиспсрсный нитрид титана, отличающееся тем, что, с целью увеличения химической стойкости, повышения

20 прочности, улучшения адгезионных свойств, оно дополнительно содержит закись меди при следующем соотношении компонентов, всc. /о ..

Ортофосфорная кислота 40 — 45

Тонкодисперсный! нитрид титана 40 — 50

Закись меди 5 — 15

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР ,. 6 414222, кл. С 04 В 29/02, 1972.

2. Авторское свидетельство СССР

X 522158, кл. С 04 В 29/02, 1978.

3. Авторское свидетельство СССР

35 по заявке М "782235/33, кл. С 04 В 29/02, 25.06.79.