Композиционный резистивный материал
Союз Советсннк
Социалистических
Респубпнк
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (6l ) Дополнительное к авт. свид-ву(22) ЗаЯвлено13.02. 81 (21) 324820>/18-21 с присоединением заявки № (23) Приоритет
Опубликовано. 30.01 83. Бюллетень № 4 (5l)M. Кл.
Н 01 С 7/00
Гюсударстеелеыа кемитет
СССР (53у УДК 621.396.
69 (088. 8) во делам лаебретенкй и открытий
Дата опубликования описания 30.01.83
Абдуллаев. 8, П. Горелов, Ч. И. Джуварлы, Е. В.Дмитриев, Н . Н. Дубров, Г. А, Пугачев и (72) Авторы изобретения ист
Алтайский политехнический институт им. И. И Ползуно!
Барнаульский шинный завод и Сибирский научн >-:
f исследовательский и проектный институт цем тйой.: промышленности "Сибниипроектцемент" (71) Заявители (54) КОМПОЗИЦИОННЫЙ РЕЗИСТИЦНЫЙ ИАТЕРИАЛ
Изобретение относится к электро. технике и может быть использовано для изготовления электронагревателей, объемных резисторов, заземпителе .
Известен резистивный композиционный материал, содержащий технический углерод, порошкообразный оксид металла и жидкое стекло в качестве связующего fl 1.
Недостатки указанного материа- ла - малая механическая прочность и высокая сыпучесть.
Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является ком-,5 позиционный материал, содержащий технический углерод, оксид цинка, оксид кремния, баритовый концентрат и связующее на основе каучука с вулкани зи ру юще и си cте мой $ 2 1.
Недост ат ками известного материала являются малая техническая прочность. и низкий ТКС при температуре выше . 130 С.
Цель изобретения - повышение стабильности и обеспечение регулирования электрофизичвских характеристик, повышение механической прочности материала, Поставленная цель достигается тем, что композиционный резистивный материал, содержащий токопроводящую Фазу на основе технического углерода, оксида цинка, двуоксида кремния, баритового концентрата и связующее с вулканизирующей системой на основе бутилкаучука и хлоропренового каучука, стеарина, гексахлор-и-ксилола, и-трет-алкил-ФенолФормальдегидной смолы, дополнительно содержит мелкодисперсный селен при следующем количественном отношении . компонентов, вес. 1:
Бутилкаучук 30-50
Хлоропреновый каучу к 2,60 -2,6
Оксид цинка 1,48-4,00
993340 углерод
Баритовый концентрат
Ге ксахлор-и- ксилол
0,01-50,0
0,01-8,84
0,26-0,40
2,60
1,48
1«56
0,01
4,00
5,70
2,60
2,00
1,60
30,00
Двуоксид кремния 0,01-38,38
Стеарин 1,56-1,bO
Техни че с ки и и -тре т -ал килфенолформальдегидная смола 4,50-5,70
Иелкодисперсный селен 0,01-10,0
Предлагаемый композиционный резистивный материал дпя резистрров полу. чают следующим образом..
В резиносмеситель загружают в указанной пропорции бутилкаучук
6К-2045, хлоропреновый каучук ПНК, . стеарин и порошкообразные технический углерод ПИЭ-1008, окись цинка.
БЦО-И, баритовый концентрат и двуокись кремния БС-120, Ингредиенты перемешивают в течение 11 мин,при
150-180 С. Полученную таким образом
0 смесь охлаждают и вылеживают в течение 6-10 ч, при 15-30 С. Затем производят перемешивание смеси с .порошкообразной и-трет- алкил фенолфор мальдегидной смолой Амберол S t-137, гексахлор-и-ксилолом и дисперсным селеном на вальцах при b0-80 С в течение 18 мин, Из смеси вулканизуют резисторы при 170-1 0 С в течение
20 -40 мин и давлении .17-25 МПа.
По указанной технологии готовят три состава смесей с минимальным, оптимальным и максимальным содержа нием компонентов и изготовляют из них резисторы.
Состав 1
Ингредиент Содержание, вес.4
Бутил каучу к 43,00 .Хлоропреновый каучук
Оксид цинка
Стеарин
Техуглерод
Баритовый концентрат 5,60
Гексахлор-иксилол 0,20
Ии ни мал ьн ое и макси мал ьн ое содержание селена в резистивном материале -0,01 и 104 соответственно. В этих случаях материал имеет следующее ко% личественное содержание входящих в него компонентов вес. 4:
Состав 2 Состав 3
Бутилкаучук 50,00 30,00
Хлоропреновый каучук 2,65
Оксид цин ка 2,34
Стеарин 1,60 ,Техуглерод 45,00
Баритовый
15 концентрат 0,01
Гексахлор-и-ксилол 0 26 0,40 и-тре т-ал килфенолформал ьдегидная смола 4,00
Двуоксид кремния 38,37 0,01
Иел коди сперсный селен О, 01 10,00
Результаты испытаний механических и электрических свойств резисто» ров приведены в табл. 1-3.
Изменение относительной величины
30 сопротивления резисторов b R/Ð в слабых электрических полях (E 10 В/м) при изменении температуры от -10 С до +250 С предлагаемого и известного материалов приведено в табл. 1.
Результаты испытаний физико-механическихх характери сти к ср авни ваемых резистивных композиций приведены в т абл . 2, Введение мелкодисперсного селена
40 в композиционный реэистивный материал увеличивает прочностные характери-.
I стики материала. Особенно важным является значительное увеличение предела прочности на растяжение (в 1,5
4> Раза) по сравнению с прототипом.
Это позволяет удовлетворить требования к резисторам для элегазовых высоковольтных. выключателей,"
Результаты испытаний в сильных
50 полях (E7i 10 В/м) образцов предлагаемого и известного материалов приведены в табл. 3.
5,70
4,00
5,30 и-трет-алкилфенолфор мал ьдегидная смола
Двуоксид кремния
Иелкодисперсный селен
Анали 3 ре эи ст оров, при веден ных в табл. 3, показывает, что допустимая плотность тока у образцов с дисперсным селеном в среднем на 154 выше, чем у образцов из известного материала, а дисперсия результатов иэ5 993340 6 мерений снизилась до +83 (у прототи- пает в химическое взаимодействие с па 10-184) вулканизующей системой. Полученная
Преимущество предлагаемого матери- после вулканизации резина при темпеапа заключается в направленном регу- ратурах свыше 130 С имеет резкое лировании электрофизических характе- s возрастание положительного темпераристик. Получение состава рези стив- турного коз4 ициента сопротивления ного материала, способного резко уве- резисторов. личивать сопротивление при темпера- Предлагаеиий композиционный -ретурах выше 1304С (в 1,5 - 2 5 раза), зистивный материал может быть ис" позволяет использовать этот состав i0 пользовал;для энергетического, дпя изготовления шунтов высоковольт- сельскохозяйственного w гражданско ных воздушных выключателей как ста- го строительства, например, для иэгорых конструкций, так и новых разрабо- товления резисторов с большой мощток быстродействующих выключателей, ностью рассеяния, различных типов например ВЭТГ»15. Введенный мелкодис- <> электронагревателей (пвнели и ковперсный селен при вулканизации всту- рики), заземпителей и т.п.
Таблица1
Состав резистивного материала
Относительное изменение сопротивления, 4 при температуре, С
-10 +20 50 100 150 200 250
Предлагаемый
1,0 1,0 1,0 1,1 1,25 1,97 2,62
09510 ),0 1051,%512 1,27
Известный
Таблиц а 2
Состав резистивного материала
Водопоглоще. ние, ь
Приодел прочности на сжатие, МПа
Предел . прочности на растяже ние, МП ористост ь, 84,0
0,9
139,0 . 1,0
Предлагаемый
Известный. 0,95
80,0
Таблиц а3
Напряженность электрического поля>
В/м
Материал
Концентраци селена, 7 1Ф 5.1О 7 104 )g,2.10
510 7 10 .10
Удельное сопротивление, кОм м
Плотность тока, кА/м
Предлагаемый 5, 0
36 23 20 17 7,8 17 22,5
22 19 18 17 40 11 18
?2,65
7,5
Известный
40 . 29 20 1б
993340
1,48-4,00
0,0 1-38,38
1,56-1,ьо
Формул а и зобретения
0,01-50,0
0,01-8,84 а,26-о,4о
4,50-5,70
О, 01-10,0
Сост авит ел ь Н. Кондратов
Редактор С. Крупенина Техред Т.Иаточка Корре ктор И. Шулла ь
Заказ 490/69 Тираж 70 1 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва. Ж-35, Раушская наб., д, 4/5
Филиал ППП "Патент", г, Ужгород, ул . Проектная, 4
Композиционный резистивный материал, содержаший токопроводящую фазу на основе технического углерода, оксида цинка, двуоксида кремния, баритового концентрата и связующее с вулканизирующей системой на основе бутилкаучука, хлоропренового каучука, стеарина. гексахлор-п-ксилола, >о и-трет-алкил-Фенолформал ьдегидной смолы, отличающийся тем, 1 что, с целью повышения стабильности и обеспечения регулирования
15 электрофизических характеристик, повышения механической прочности материала, он дополнительно содержит мелкодисперсный селен при следующем количественном соотношении компонентов, вес. 4:
Бутилкаучук 30,"-50,0
Хлоропреновый каучук 2,60-2,65
Оксид цинка
Двуоксид кремния
Стеарин
Технический углерод
Баритовый концентрат
Гексахлор-и-ксилол и-трет -ал кил -фенолформальдегидная смола
° Мелкодисперстный селен
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
1. Авторское свидетельство СССР й" 577840, кл . Н 0 1 С 7/00, 27.04.76.
2. Авторское свидетельство СССР по заявке М 2918122/2 1, 25 .02 .81 (прототип).
