Вяжущее

Вяжущее

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советскнк

Социапистич вских

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ к авторском свидатальствх

<111 885212 (61) ???????????????????????????? ?? ??????. ????????-???? (22) ???????????????? 250380 (21) 2901717>

Опубликовано 30.1181 Бюллетень № 44

Дате опубликования описания 301181 (51)М. Кпэ

С 04 В 29/02

Государственный комитет

СССР

flo делам изобретений и открытий (53) УДК 666 ° 946 ° .6(088.8 ), 1

Т.A. Жарская, Д.И. Медведев и В.Н. Яглов (72) Авторы изобретения

Белорусский технологический институт им. С.М. Кирова (71) Заявитель (54) ВЯЖУЩЕЕ

Изобретение относится к получению специальных вяжущих материалов и может быть использовано в химической и электротехнической промышленности при изготовлении электроконтактных деталей, токопроводящих замазок и покрытий.

Известно вяжущее, включающее фосфорную кислоту, углеродное волокно и добавку оксида меди (1).

Основными его недостатками являют.ся низкая термостойкость (до 150 С), высокое значение удельного электросопротивления (5 ° 10 Ом см) .

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является состав токопроводящего вяжущего (23, включающий концентрированную ортофосфорную кислоту и электропроводный наполнитель — 2 высокодисперсный нитрид титана (r е 0,05-0,1 мкм) при соотношении

TIN/Ð 0 5 1,5-2,0 °

Недостатками состава. вяжущего яв- 25 ляются высокая температура отверждения, что сужает возможные области его практического применения, небольшая химическая устойчивость в агрессивных средах при повышенных температурах и низкие значения адгезионных характеристик.

Цель изобретения — снижение темпе-. ратуры термообработки, увеличение химической стойкости и адгезионных свойств вяжущего.

Указанная цель достигается тем, что вяжущее, включающее ортофосфорную кислоту и тонкодисперсный нитрид титана, содержит дополнительно добавку оксида меди и оксида цинка в соотношении от

1:1 до 1-2,5 при следующем соотношении компонентов, мас.Ъ:

Ортофосфорная кислота 30-35

Добавка 5-20

Нитрид титана Остальное

Получение токопроводящего вяжущего на основе ортофосфорной кислоты и высокодисперснрго нитрида титана основано на взаимодействии Т и с кислотой при нагревании до соответствующей температуры. При этом часть нитрида титана идет на нейтрализацию фосфорной кислоты с образованием аморфных фосфатов титана, а избыток яитрида титана выступает в качестве электропроводного наполнителя. В этом случае вяжущая кбмпозиция состоит иэ

885212 агрегатов наполнителя, включенных в массу коллоидных образований, состоящих из фосфатов титана переменного состава.

Введение комплексной. добавки (Cu0 + ZnO) обусловлено тем, что в отдельности каждый иэ этих окислов не приводит к достижению поставленной цели — снижению температуры термообработки. Окись меди (СuO) взаимодействует с фосфорной кислотой при комнатной температуре медленно и не поз-., воляет снизить температуру термообработки. Введение только окиси цинка (ZnO) приводит к получению нетехнологичной быстросхватывающейся системы ввиду большой реакционной способносТи ZnO., В случае использования комплексной нейтрализующей добавки (смеси

Си0 и ZnO) первоначально в реакцию вступает окись цинка, как наиболее активный компонент системы Н ЗРО4—

TiN-Cu0-Zn0. При этом тепла, выделяющегося за счет реакции взаимодействия ZnO и НЗР04,оказывается достаточно для того, чтобы осуществить взаимодействие окиси меди с фосфорной кислотой, которая является более пассивным окислом по сравнению с

Zn0, и препятствует мгновенному схватыванию всей системы. Таким образом, каждый из окислов в комплексной нейтрализующей добавке выполняет свою функцию: окись цинка служит инициатором реакций, а окись меди не только препятствует интенсивному протеканию процесса и быстрому затвердеванию системл, но и дополнительно нейтрализует ЙЗРО4 В результате взаимодействия смеси оксидов цинка и меди и фосфорной кислотой система

Н Р04-TiN-Cu0-ZnO затвердевает при

50-100 С. Для придания композиции водостойкости и механической прочности необходима дальнейшая термообработка до 200-250 С.

Вяжущее в этом случае состоит иэ агрегатов электропроводного наполнителя (нитрида титана), включенных s массу коллоидных образований, состоящих иэ фосфатов меди и цинка.

Изобретение позволяет снизить температуру термообработки вяжущего, повысить его химическую устойчивость и адгеэионные свойства.

Вяжущее получают методом пластичного формования иэ теста нормальной густоты следующим образом.

Таблица 1

Свойства

Удельное электросопротивление,Ом м

Содержание водорастворимой Pi, О в водной вытяжке, Ъ при 20 С

1,2

Отсутствует

Отсутствует

45 при 100 С

Адгеэионная прочность (0 CpSH M) у

Sp кг/см

31,0

В табл. 2 приведены условия получения и свойства примеров предлагаемого вяжущего (скорость подъема темSS пературы О, 3 грац/мин).

Определенное количество нитрида титана с размером частиц = 0,050,1 мкм затворяют концентрированно ), ортофосфорной кислотой (d 1,74 г/см)

:В тщательно перемешанную массу пор"

5 циями добавляют комплексную нейтралиэующую добавку., соотношение (Cu0 + .+ ZnO)/Ð Î = 0,22-1,02. Полученную однородную массу укладывают во фторпластовую форму и термообрабатывают

10 при 150-250 С. Скорость подъема темп пературы 20 град/ч.

После термообработки систему охлаждают до комнатной температуры,извлекают и исследуют свойства получен15 ного вяжущего.

Пример. Для получения токопроводящего вяжущего 20 г (50%) нитрида титана (r = 0,05-0,1 мкм) затворяют путем перемешивания 12 г (30%) концентрированной фосфорной кислоты

20 (4 1,74 г/см ).

В тщательно перемешанную массу добавляют по частям 8,0 r (20%) комплексной нейтрализующей добавки.

25 Соотношение (СuO + 1п0) /P Оg

1, 02. Полученную однородную массу укладывают во фторпластовые формы и термообрабатывают до 250 С со скоростью нагрева 0,3 град/мин.

З0 В табл. 1 приведены свойства образцов, извлеченных из форм после естественного охлаждения системы.

885212 л с

%-4

I 1 и о

lg о и

cl

Л о х ф 4

Ц Х о о о с с

° -4 !т-4

М 1 а о с с м о

ОЪ ч1

lA lA с л ф Ю

% (1 63

1.О4

4 о

Я-!

I

1

I

1

Е ф хQX

I XO ох х аеО

1 ° о ф о

Ц е е ео

СЧ IA с с с< О1 о о

О Ul (Ч СЧ

ы.

Ю.

1 Еа х N х— ео

Я с о

<Ч 1

О 1 с с а-1 О л с о о

4 о ои

u—

Ц ь

Ц о

И

b( х ф о

Ц о

>Ъ

ЮЮ с

Ц N о+

Хо 4 и э

Iá О

Ul

% о

N Ю у с

CO 3Г) Ul

СЧ ф (V с Ф

%-1

Ul м

ЦI !dP о х х ха! е о н ехее

О Ul в о о

Ое х о

Ц

Х о 1

II1

Си с м о г.!

О\ с ! ч о ч-4 т1 (о э. I

1

I I

1 и

II! I o х o

Х I Qo-..

E 1 С4

% х"

ОО I

1 сй

О\ О

Е I ас 1

I ф u

ХФ1 о

e tt I Oo

L O 1 с/ Ч

Еф1 Х

Е/ I ид!

1 ни!

I IlI III I ID Oo

Z aO O,Oe ее еоех г хнниах

I.àхцВ

I I ° 1

М

lE

I I I о

% ТЧ % %!

Ъ 4 / / а о о в с с с с л м ф

О О Ul O

IA lA П3 Ul сч сч ru н сФ М О\ N

IA М IA СЧ с с с с о о о о с а-4 СЧ а-4 Л ч-! IA о з а ю ф М IA Ч) с с с с

М <Ч .сР ч-4 ф о /ъ о

lA ЧЭ Ul \О /Ъ с с -4 М О3 IA м м м м сг г

ОЪ О Е4 СО а о: ф э с с с с о ч сЧ а-4 сЧ г!

I о с л

1 с

Ul м

885212

Таблица 3

Условия получения и свойства вяжущего

Известное вяжу- Предлагаемое щее в яжущее

Расход наполнителя на одну ч. Н РО,1

1,4-2,0

1,1-1,5

Расход комплексной нейтралиэующей добавки на

1 ч Н РО, 0,1-0,6

Температура отверждения, ОС

300-350

150-250

Удельное электросопротивление, Ом м

1,2-10

4,0-15,0

Степень разложения в воде,а Р.,О при 20 С

0,09-0,2

3,2-2,2

Отсутствует

Отсутствует

1000 С

Адгеэионные свойства д сдв ига, к г/см <, 0-3

31-167 о сдвига определяют на подложках иэ окисной керамики

Формула изобретения

Составитель О.Моторина

Редактор М .Лысогорова Техред Ж:Кастелевич Корректор В.Синицкая

Заказ 10441/31 Тираж 663 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", r, Ужгород, ул. Проектная, 4

Иэ данных табл. 2 следует, что в предлагаемых условиях (примеры 1-6) можно получать вяжущее, обладающее токопроводящимн свойствами, высокой корроэионной стойкостью и .адгезионными свойствами. Несоблюдение оптимальных условий (пример 7 ) приводит к

Иэ табл. 3 видно, что введение комплексной нейтрализующей добавки приводит к снижению температуры отверждения с 300-350 до 150-250 С при одновременном увеличении коррозион" ной устойчивости токопроводящего вяжущего, что дает возможность увеличить его срок эксплуатации.

Кроме того, введение комплексной нейтралиэующей добавки сопровождается возрастанием адгезионных свойств вяжущего по сравнению с известным (31-167 против 0-3 кг/см ).

Вяжущее, включающее ортофосфорную кислоту и тонкодисперсный нитрид ти" резкому увеличению удельного электросопротивления и снижению адгеэионных характеристик.

В табл. 3 приведены условия получения и свойства предлагаемого токо.проводящего вяжущего в сравнении с известным. тана, отл.ичающеес я тем, ° что, с целью снижения температуры термообработки, увеличения химической стойкости и адгезионных свойств, 40 оно дополнительно содержит добавку оксида меди и оксида цинка в соотношении от 1:1 до 1:2,5 при следующе-: соотношении компонентов, мас.%:

Ортофосфорная кис45

30-35

Добавка 5-20

Нитрид титана Остальное

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

9 522158, кл. С 04 В 29/02, 1975 °

2. Авторское свидетельство СССР по заявке 9 2782235/29»33,,кл. С 04 В 29/02, 1979 °