Способ получения комбинированного многослойного материала

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК ао 1 4747 А 1 51)4 Н 01 В 19/00 3/04 ОПИСАНИЕ ИЭОБРЕТЕНИ К АВТОРСКОМ ИДЕТЕЛЬСТВУ Г. И. Боброва, В. Г орзов и Б.С,Гиль 621. 315. (088. 8) Авторское свидет 261, кл. Н 01 В(54 НОГ ИРОВАНСПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ КОМБИН МНОГОСЛОЙНОГОМАТЕРИАЛА Изобретение относится к ке, к электроизоляционн ектроматеехн ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР 4283375/24-0720. 07. 8723.04.89. Бвп. У 15Государственный всесоюзный прой и научно-исследовательскийтут неметаллорудной промышлен(21)(56)кф 760 Изобретение относится к электротехнике, а именно к, электроизоляционным материалам высокой нагревостойкости, применяемым, в частности, в электронагревательных устройствах.Цель изобретения - повышение эксплуатационной надежности путем исключения образования пор внутри материала и повышения электрической и механической прочности.П р и м е р. Полотно слюдобумаги шириной 900 мм с помощью раскатывающего устройства подают с рулона на движущуюся сетку пропиточной машины. Пропитку осуществляют 203-ным водным раствором люмохромфосфатного.связующего (АХФ) дп 07 влажности полотна (для получения состава материала 98 Е слюды, 2" АХФ), Скорость ,пвижения сетки (3,чО,.1) и/мин и скорость врариалам для электронагревательных устройств. Цель изобретения - повышениеэксплуатационной надежности путем повышения механической и электрическойпрочности и исключения пористостипри высоких температурах. Электроизоляционный многослойный материалсодержит внешние слои, выполненныеиз слюды, пропитанной 107 кремнийоу-.ганического лака, и внутренние слоииз слюды, пропитанной алюмохромфосфатным связующим .в количестве 2 М.После горячего прессования при 110и 150 С получают материал с рабочейтемпературой 700-900 С и высокой ме"ханической прочностью. 1 з.п. ф-лы,2 табл. щения пропитывающего валика (13 1 +2) об/мин. Сушку осуществляют при 90 ф 10 С. Пропитанную и высушенную слюдобумагу нарезают ца листы 900ф 600 мм.Другой рулон слюдобумаги пропитывают толуольным раствором полиметилфенилсилоксана (КО-лаком) с вязкостью 11 с по вискозиметру ВЗ, сушат при 100+20 С и разрезают на листы 900600 мм,Нарезанные листы собирают в следующей комбинации: 1 лист, пропитан" ный КО-лаком; четыре листа, пропитанные АХФС, и последний лист слюдобумаги, пропитанный КО-лаком при этом сумма внутреннего слоя составляет 667. от массы материала . Заготовки прокладывают металлическими листами и собирают в пакеты, содерИз табл. 1 видно, что снижение температуры ниже предлагаемых преде лов ухудшает механическую прочность и удельное объемное .сопротивление.Увеличение температуры термообработки выше предельных значений вызывает термодеструкцию с образованием парис тости .в поверхностных слоях материала, в результате чего происходит снижение удельного поверхностного сопротивления материала после выдержки в атмосфере повышенной влажности.Материал, в котором содержание алюмохромфосфата во внутренниях слоях 1-3%, определяет оптимальную механическую прочность.Содержание АХФ менее 1% снижает прочность на разрыв, увеличение АХФ более 3% снижает прочность на изгиб.Содержание КО менее 5%, слюды более 95% не обеспечивает равномерное распределение КО связукщего по по верхности и сцепление чешуек между собой. Содержание КО более 20% снижает нагревостойкость материала, увеличивает его себестоимость.Листы, образующие наружные и внутренние слои одного размера, имеют приблизительно равную массу. Толщина комбинированного материала, состоящего из 4-х листов, 0,3-0,4 мм, Материал такой толщины применяется как изоляционный. Масса внутренних50 слоев в таком материале минимальна и составляет 50%. Максимально допустимая толщина конструкционного материала 20 мм набирается из максимального количества внутренних листов.Составы и характеристики многослойного композиционного материала приведены в табл. 2. 30 з147474 жащие 20 заготовок, Пакеты загружают в гидравлический пресс. Прессование осуществляют под давлением в две стадии с последующей термообработкой.Термообработку материала возможно проводить как непосредственно после второй стадии прессования, так и в изделиях при использовании материала.Параметры процесса изготовления и качество получаемого материала при-, ведены в табл. 1.Изготовленные образцы материала ,прошли кондиционирование в течение 24 ч и подвергались испытаниям, ре зультаты которых представлены в табл. 1. Композиционный состав материала устанавливается при следующих режимах: 1 стадия - температура 110 С; Р 5 МПа; 11 стадия - температура 130 С; Р 7 МПа; термообработка 225 С при Р 5 МПа.Из табл. 2 видно, что предлагаемый композиционный материал эа счет комбинации слоев имеет более высокие механические параметры по сравненюр с известным и базовым вариантами. У предлагаемого материала значительно вьпше электрическая прочность пос" ле термообработки 700 , чем у извест-. ного, за счет сохранения монолитности при нагреве, что видно из значений потерь при прокаливании. Возможно использование предлагаемого материала. в конструкциях нагревателей электротермического оборудования с рабочей температурой до 700-900 С. Формула изобретения1, Способ получения комбинированного многослойного материала.на осно. ве слюдобумаги, пропитанной водным раствором алюмохромфосфатного связую- щего концентрации 7-20%, содержащего 33-39% Р О, не более 10% А 10 з, 2-5% Сг Оз, и кремнийорганическим лаком на основе полиметилфенилсилок" сана, при котором пропитанные листы слюдобумаги сушат, стопируют и прессуют, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения эксплуатационной надежности путем повышения механической и электрической прочности и исключения пористости при высоких температурах, используют укаэанное алюмохромфосфатное связующее, содержащее 6-10% А 10 з, часть листов слю" добумаги пропитывают алюмохромфосфатным связующим, доводя их влажность до 10-30%, а другую часть листов -кремнийорганическим лаком на основе полиметилфенилсилоксана вязкостью 11- 14 с, сушат каждый лист, стопирование осуществляют путем наложения на лист, пропитанный кремнийорганическим лаком, по меньшей мере двух листов слюдобумаги, пропитанных алюмохромфосфатным связующим, и снаружи накладывают еще один лист слюдобумаги, пропитанный кремнийорганическим лаком, прессуют в две стадии, на первой стадии при 100-120 С при давлении 5-30 МПа в течение времени, обеспечивающего полное удаление влаги, и на5 1474748 второй стадии при 140-160 С при давлении 5-30 МПа в течение времени, Щ обеспечивающего процесс дегидрата- д ции в б 2. Способ по п.1, о т л и ч а ю - и й с я тем, что после второй станк прессования проводят термообраотку при 200-300 С.Таблица Характеристика материала Термообработка Прессование Опыт ЯЗВ еМПа Удельное объемное сопротивление, Ом.м ЕЕ стадия Е стадия Р,МПа Е, "С Р)МПа Р,МПа После выдержкив атмосфере95+33 влажности При 20 С 52030 Таблица 2 Вариант Состав материала, нвсЛ Характеристика материала Нарунныйслой Механическая прочность, МПа6 раст 6 взг Ье ю Внутреннийслой Электрическаяпрочность, нВ/н отноненнеоев отерн КО лвк СодерканиеАКФ Внешнийслой Слюда трен- слой сле терровання 700 С прн 2 ОЯ аии,50 50 Э 50 40 2 90 1 ОВО ВО 77,5 79 95 78 9 В 300 95 295 88 290 97 20 9 В 12, 99 5 3 30 2 3029 Иаве" стный 25-30 1 ВТолу-65ол1-3 ВО 270 76-90 ВВаэо 30 20"2 Э 60-6 95-97Заказ 1903/52ВНИИПИ Государстве11 Тираж 694 одписное ого комитета по изобретениям и открытиям при ГКН35, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 роизводственно-издательский комбинат "Патент". г.Ужгород, ул. Гагарина,101 1 80 5 190 2 100 5 200 3 10 5 225 4 120 5 250 5 130 5 270 6 11 О 5 235 7 110 5 225 8 110 5 225 75 89 90 90 87 91 91 91 2 10121 О5 О7,1 107,1 107,3 10 ц8,0109,0 1 О1,3 101 е 1,5 1 Оф 2,0 10 1 2,5 10 н 6,0 10 ф 3,0 10 3,2 10" 5,00"