Эластичный магнитодиэлектрик

Эластичный магнитодиэлектрик

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Предложенный магнитодиэлектрик содержит на 100 мас.ч. диметиллолиорганосилоксана 25-30 мас.ч., лаурата калия, 2.7-3,0 мас.ч. оловооргэнических соединений, 15- 20 мас.ч. керамических микросфер, 500-550 мас.ч. железного порошка. Магнитодиэлектрик характеризуется повышенной магнитной проницаемостью и улучшенными прочностными характеристиками (относительная магнитная проницаемость 5,9-6,5; прочность на разрыв 15,5 кГс/мм2). 2 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) (s1)s Н 01 F 1/33

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ 8@ИКащ

ПРИ ГКНТ СССР

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛ ЬСТВУ (21) 4807339/02 (22) 27.03.90 (46) 23.10.92. Бюл. М 39 (71) Харьковский авиационный институт им.

Н Е. Жуковского (72) H.Ï.Áåëoóñ, и.!.Головчинер, Н.Н.Прихода и А,И.Яковлев (56) Авторское свидетельство СССР

hb 554561, кл. Н 01 F 1/33, 1976.

Авторское свидетельство СССР

М 1070613, кл. Н 01 F 1/33. 1981, (54) ЭЛАСТИЧНЫЙ МАГНИТОДИЭЛЕКТРИК

Изобретение относится к электротехнике, конкретно — к магнитосопрягаемым элементам различных электротехнических изделий (трансформаторы, составные магнитопроводы, электрические машины, магнитные шунты, экраны и др.).

Известен магнитодиэлектрический материал на основе ферроомагнитного порош-. ка с органической связкой, в качестве

KoTopQA служат эпоксидные смолы и фурановоацетонный мономер, а отвердителями являются эфирофталевая кислота и гексамителендиамин. Недостатком данного материала на стадии технологической переработки является очень жесткая структура, которая затем в эксплуатации из-за его деструкции при работе в сильных магнитных полях и при высокой температуре к изменению с течением времени магнитных характеристик и геометрических размеров, что в конечном итоге лишает этот материал своих функциональных свойств. Следовательно, (57) Предложенный магнитодизлектрик содержит на 100 мас.ч. диметилполиорганосилоксана 25-30 мас.ч., лаурата калия, 2.7-3;0 мас.ч. оловоорганических соединений, 1520 мас.ч. керамических микросфер, 500-550 мас.ч; железного порошка. Магйитодиэлектрик характеризуется повышенной магнитной проницаемостью и улучшенными прочностными. характеристиками (относительная магнитная проницаемость 5,9-6,5; прочность на разрыв 15,5 кГс/мм ). 2 табл. стыковые прокладки в магнитопроводах трансформаторов и других изделий из этого материала применять нецелесообразно, Кроме этого, этот материал не обладает необходимой эластичностью, не заполняет все пустоты в стыках магнитопроводов, трескается, при этом нарушается сплошность стыка, что приводит к образованию воздушных зазоров.и увеличению намагничивающего тока в катушках магнитопровода.

Известен более близкий по технической сущности и достигаемому результату к заявляемому магнитодиэлектрик, у которого в качестве связующего использован диметилполиорганосилоксан, технологическими наполнителями являются тальк молотый, слюда молотая и белая сажа при следующих соотношениях компонентов, мас.ч.:

Диметилполиорганосилоксан. 100-102

Тальк молотый 25-30

Слюда молотая 8 — 15

Белая сажа. 4 — 5

1770993

10

20

40

Железный порошок 340 — 400

Недостатком указанной композиции яв. ляется низкая механическая прочность и невозможность получения значения магнитной проницаемости более 5,5, что снижает эксплуатационные характеристики электрических машин и аппаратов, Цель изобретения — повышение магнйтной проницаемости и механической прочности магнитодиэлектрика при обеспечении требуемой эластичности.

Поставленная цель достигается тем, что предлагаемый магнитодиэлектрик содержит: функциональныЙ наполнитель -железный порошок; связующее диметилполиорганосилоксан, технологический наполнитель — керамические микросферы; добавки поверхностно-активного вещества, например, лаурата калия и катализатора — оловоорганических соединений, — при следующих соотношениях компонентов, мас,ч.:

Диметилполиорганосилоксан 100

Лаурат калия . 25 — 30

Оловоорганические соединения 2,7-3,0

Керамические микросферы 15 — 20

Железный порошок 500 — 550

Введение в связующее ЛЛВ приводит к уменьшению конгломератов железного порошка, увеличивает эффективную поверхность "смачивания" его связующим и тем самым создает возможность для увеличения содержания магнитной основы.в магнитодиэлектрике, что приводит к повышению магнитной проницаемости, Микросферы, являющиеся продуктом шлакообразования после сгорания углей в котлах ГРЗМС и представляющие собой аморфные соединения, содержащие нитриды кремния и углерода, которые способствуют низкой плотности и развитой поверхности, препятствуют.седиментации железного порошка, что обеспечивает его равномерное распределение по толщине магнитодиэлектрика и необходимую эластичность. Сравнитель-. ный анализ показал, что предлагаемый в данной заявке мэгнитодиэлектрик удовлетворяет критериям существенных отличий и новизны, Изделия для магнитосопрягаемых элементов, например, прокладок для стыковых трансформа горов готовят следующим образом. В полиметилорганосилоксан вводят в указанных массовых частях ПАВ и микросферы.. Смесь тщательно перемешивают и вводят порциями (Для облегчения получения гомогенности) железный порошок, например, марки Г1ЖЗ. После получения однородной смеси вводят оловоорганические соединения, являющиеся отвердителем и инициатором отверждения (вулканизации). Подложка из стеклоткани укладывается на выстланное антиадгезионной, например, лавсановой пленкой дно пресс-формы, на нее подается необходимое количество смеси, сверху накрывается верхней частью пресс-формы, которая также изолируется пленкой.

Двухстворчатая пресс-форма размещается между плитами пресса, где и формируется заданной толщины пленка, Аналогичным является способ формования прокладок и других изделий при пропускании магнитной смеси на антиадгезионных подложках через зазор между вальцами. Вальцеванием достигается необходимая толщина пленки или прокладки, а затем отверждение происходит при размещении полученных заготовок на плоских горизонтальных поверхностях.

Отверждение магнитодиэлектрика при температуре 20 5 С происходит в течение 6-7 ч. Для получения эластичного магнитодиэлектрика используют железный порошок с размером частиц 60 — 160 мкм и микросферы диаметром 100-300 мкм..Использование предлагаемого магнитодиэлектрика в качестве магнитосопрягэемых прокладок существенно улучшает энергетические и магнитные характеристики изделий. В табл.1 приведены компонентные составы предлагаемых магнитодиэлектриков, в табл.2 — основные параметры магнитодиэлектриков и характеристики устройств, в которых они испытывались, В сравнении с прототипом и базовым объектом предлагаемый магнитодиэлектрик обладает повышенной магнитной проницаемостью, более высоким коэффициентом теплопроводности, значительно большей механической прочностью при обеспечении необходимой эластичности. Благодаря этому электротехнические устройства с такими прокладками обладают улучшенным теплоотводом и пониженной температурой обмоток, При этом, как показали опыты, в трансформаторах в 1,5-2,5 раза уменьшается намагничивающая мощность, а из-за снижения джоулевых потерь в обмотках (вследствие снижения.нагрева)

КПД повышается на 0,2-0,3, т.е, в среднем на 0,25ф. Кроме этого, учитывая, что меха-. ническая прочность компаунда нэ разрыв по примерам 1-3 выше по сравнению с прототипом и базовым объектам на 60-80%, исключается преждевременное разрушение прокладок, что приводит к увеличению ресурса работы электроустройства s 1,3-1,6 раза. В целом повышенные удельные электросопротивления и магнитная. проницаемость позволяет не только повысить КПД

1770993

Таблица 1

Таблица 2

Магнитозлект ие

Характеристики магнитоэлектриков и устройств

По табли е 1 известная

5;9

15,5

5.5

3,4

6,5

15,5

1 10

6,3 10

8,5. 10

1,4

1,25

1,2

0,18

2,0

0,2

2,5

0,3

Составитель В. Туров

Техред М.Моргентал Корректор А. Ворович

Редактор Т. Орлова

Заказ 3744 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 устройства, но снизить в два с лишним раза реактивную мощность, например, трансформатора ТРМК. Это снижает расход ампервитков, приводит к зкономии медных проводов, на 20 — 307 увеличивает диапазон плавного регулирования. Все вместе взятое существенно улучшает технико-экономические показатели электроизделий.

Формула изобретения

Зластичный магнитодиэлектрик, содержащий железный порошок, диметилполиорганосило ксан и технологический наполНитель, отличающийся тем, что, с целью повышения проницаемости и улучОтносительная магнитная проницаемость

Прочность на разрыв кгс/мм

Удельное электрическое сопротивление,Ом. м

Коэффициент те пл о и ро водн ости,Вт/м. К

Снижение реактивной мощности электроустройства

Повышение КП ТРМК на шения прочностных характеристик, в качестве технологического наполнителя он содержит керамические микросферы и дополнительно содержит лаурат калия и

5 оловоорганические соединения при следующем соотношении компонентов, мас.ч.:

ДиметилполиорганоЪ силоксдн 100

Лаурат калия 25-30

10 Оповоорганические соединения 2.7-3,0

Керамические микросферы i 15-20

Железный. порошок 500-550