Суспензия для получения токопроводящего покрытия

Суспензия для получения токопроводящего покрытия

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к области электротехники , в частности к производству электропроводящих суспензий для плёночных электропроводящих покрытий. Цель изобретения -.увеличение стабильности суспензии при креплении и повышение надежности изделий на ее основе путем увеличения тепловых нагрузок на токбпррводящеё покрытие. Суспензию, содержащую 18-26 мас.% метасиликата натрия, 10-20 мас,% графита. 4-12 мае. % оксида алюминия, 4-12 мас.% оксида железа (III) и 30-64 мас.% воды, наносят на кварцевую п овё рх нбс ть, сушат при 115 и 250°С. Получают токопроводящее покрытие, fftiДёр жйв а ю щёё геflловую нагрузку до 8 Вт/см . 1 табл.

COIO3 СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5))5 Н 01 В 1/00

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4898056/07 (22) 30.11.90 (46) 30.01.93. Бюл. Мт 4 (75) А.Н.Лопанов, Г.M.Ôîôàíîâ и А.Ф.Прядко (56) Авторское свидетельство СССР

М 554828, кл, Н 05 В 3/14, 1977, (54) СУСПЕНЗИЯ ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ТОКОПРОВОДЯЩЕГО ПОКРЫТИЯ (57) Изобретение относится к области электротехники, в частности к производству электропроводящих суспенэий для пленочИзобретение относится к электротехнической промышленности и может использоваться в производстве пленочных электронагревательных покрытий и электронагревателей.

Известна электропроводящая паста, содержащая оксид алюминия, графит, глину, декстрин, порошок алюминия. Данная паста не может использоваться для нанесения электропроводящей пленки на материалы с температурой размягчения ниже 22000С, например стекло, Известна суспензия для нанесения токопроводящего покрытия, содержащая порошок ферросилиция, жидкое стекло и воду с поташем и глиной. Токопроводящие пленки, полученные из суспензии известного состава обладают низкой удельной мощностью—

4 Вт/см, а суспензия не пригодна для длительного хранения, так как твердеет в течение нескольких часов.

Наиболее близким техническим решением к изобретению является суспензия, включающая метасиликат натрия и графит для получения нагревательного элемента.

„„ „р0„„1791852 А1 ных электропроводящих покрытий. Цель изобретения — увеличение стабильности суспензии при креплении и повышение надежности изделий на ее основе путем увеличения тепловых нагрузок на токопроводящее покрытие. Суспенэию, содержащую 18-26 мас.% метасиликата натрия, 10-20 мас.% графита. 4 — 12 мас.% оксида алюминия, 4 — 12 мас.% оксида желе а (!!!) и 30 — 64 мас.% воды, наносят на к<.арцевую поверхность, сушат при 115 и 250"С, Получают токопроводящее покрытие, выдерживающее тепловую нагрузку до 8 Вт/см . 1 табл.

Однако из данной суспен «

Цель изобретения — повышение стабильности суспензии при хранении и повышение надежности иэделий на ее основе путем увеличения тепловых нагрузок на токопроводящее покрытие.

Поставленная цель достигается тем, что суспензия для получения токопроводящего покрытия, включающая метасиликат натрия. графит и воду, дополнительно содержит оксид алюминия и оксид железа (ill) при следующем содержании компонентов, мас.%;

Метасиликат натрия 18 — 26

Графит 10 — 20

Оксид алюминия 4 — 12

Оксид железа 4-12

Вода Остальное

Пример 1 (аналог). Взвешивали

30,0 г порошка ферросилиция дисперсностью менее 150 мкм, 5,0 г силиката натрия, 179!852

0,4 г глины латинской. !0,0 г воды. Суспенэию перемешивали и наносили кисть о на кварцевый стакан обьемом 300 см, высотой э

15 см. Иэделие сушили при 115"С 40 мин, затем при 300" С 20 мин. Толщина пленки составляла 0,25 мм. К иэделию через токопроводящие шины подводили напряжение до 240 В. При тепловой нагрузке 4 Вт/GM пленочное покрытие разрушалось, Приготовленный раствор через 2-3 ч не пригоден для дальнейшего использования, Пример 2 (прототип), Смешивали

14,0 r графита, дисперсностью менее 150 мкм, 10 г метасиликата натрия (в пересчете на

100 вещество) и 16 r воды. Полученную суспензию кистью наносили на кварцевый стакан объемом 300 см и высотой 15 см. э

Иэделие сушили при 115 С 40 мин, обрабатывали поверхность 10 -ной соляной кислотой, сушили 40 мин при 200 С. Толщина пленки составляла 0,5 мм. К изделию подводили через шины напряжение до 240 В, При тепловой нагрузке 3 Вт/см покрытие разрушалось.

Пример 3 (предлагаемая суспензия, N 8, таблица). Смешивали 6,56 г графита, дисперсностью менее 150 мкм, 3,6 г оксида алюминия дисперсностью менее 150 мкм, 3.6 r оксида железа (III) дисперсносгью менее 150 мкм. 9,84 r метасиликата натрия (100 ), 1 6,4 г в од ы.

Состав суспензии следующий, мас. ;

Графит 16,4

Оксид алюминия 9,0

Оксид железа 9,0

Метасиликат натрия 24,6

Вода 41,0

Суспензию наносили кистью на кварцевый стакан объемом 150 см, высотой 15 см, э

Пленку сушили 30 мин при температуре

115 С, 40 мин при температуре 250 С. Толщина пленки составила 0,5 мм удельная электропроводность 3 Ом м

К изделию через токопроводящие шины подводили напряжение до 240 В. Разрушение покрытия наблюдалось при тепловой нагрузке 8 Вт/см . Суспензия для получения токопроводящего покрытия устойчива в течение 3 месяцев.

Аналогично примеру 3 получены токопроводящие покрытия на стекле из суспензий, составы которых указаны в таблице, Определена максимальная тепловая нагрузка покрытия в зависимости от состава суспенэии, Иэ таблицы следует, что уменьшение содержания силиката натрия ниже 18 нецелесообразно из-эа снижения тепловой нагрузки (сравнение примеров 1,2,4) и уменьшения прочности пленки. Увеличение

40 содержания мегасиликата натрия свыше

26% приводит к вспучияанию покрытия при термообработке (пример 3 таблицы), Содержание графита ниже 10 вызывает резкое возрастание омического сопротивления покрытия (пример 15 таблицы), а увеличение содержания графита свыше

20 нежелательно из-за малого омического сопротивления, при этом пленки не выдерживают нагрузки при напряжении 220240 В, Оксид железа (I I) благотворно влияет на механическую прочность покрытия и адгезию его к стеклу и металлу, если в суспензию вводить 4 — 12% этого компонента.

Вводить оксид железа (III) в суспензию в количестве, менее 4%(пример 6) и более

12 (пример 7) нежелательно из-за снижения тепловой нагрузки (ср,примеры 2, 5, 6 и

7, 8).

Оксид алюминия с метасиликатом натрия образует алюмосиликатную связку, которая способствует механической прочности покрытия и устойчивости суспензии при длительном хранении (то трех месяцев) без загустевания. Оптимальное содержание оксида алюминия более 4% (пример 10) и менее 12 (пример 12). Снижение тепловой нагрузки наблюдается при выходе из оптимального предела концентрации оксида алюминия в суспензию.

Стабильность суспензии при оптимальных концентрациях компонентов достигает трех месяцев, в течение этого времени суспензии могут храниться в герметической таре при комнатной температуре без увеличения вязкости и потери функциональных свойств.

Таким образом, предлагаемая суспензия для получения токопроводящих покрытий позволяет увеличить тепловую нагрузку до 8 Вт/см и увеличить стабильность суспензии до 3 мес.

Формула изобретения

Суспензия для получения токопроводящего покрытия, содержащая метасиликат натрия, графит и воду, отличающаяся тем, что с целью увеличения стабильности суспензии при хранении и повышения надежности изделий на ее основе путем увеличения тепловых нагрузок на токопроводящее покрытие, она дополнительно содержит оксид алюминия и оксид железа (! Ii) при следующем содержании компонентов, мас. : .

Метасиликат натрия 18-26

Гра(t) PIT 10-20

Окс;.д алюминия 4 — 12

Оксид железа (II I) 4 — 12

Вода Остальное

Тепловые нагру:<ки. выдерживаемые г<л п при рвали <>«»; <-. >птнг>«<е>« .. компонен<ов суспензии

Составитель Г. Фофанов

Техред М.Моргентал Корректор fl. Филь

Редактор

Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 154 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СГСР

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