Композиционный резистивный материал

Композиционный резистивный материал

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

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).