Вяжущее

ОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВНДНВЛЬСТВУ Союз Советскии Социалистических Республик21) 2409 9 33 аявки Гевудеретвеиимй комитет 6 ееете Миииетрое СССР ее делам изебретеиий и еткрмтий(43) Опубликовано 25.07.78,Бюллете 088,8 5) Дата опубл вания описания 20.06.78 Х. Белоус и И. Н. Ермоленко,2) Авторы изобретени юблинер 1) Заявитель Инскитут обшей и неорганической хим АН Белорусской ССР 54) ВЯЖУЩЕ Изобретение относится к составам вяжуших, а именно вяжущих фосфатного твердения и может быть использовано для изготовления цементов с електропроводяшими свойствами.Известно вяжущее, включающее мели и ороофоофориуяо кислоту 11.вержденное медьфосфатное вяжущее является электропроводным имеет кий коэффициент термического расш ния,Известно также вяжущее, включаюшее вес. ч, окись меди 0,2-0,6,ортофосфорную кислоту 0,5-1,0 и добавку в виде ииркоиата калалия 0,80,4 21, Такое вяжущее является наиболее близким к изобретению, Недостатком его является его невысокая прочность и электропровод добавки фосфорсодержашее углеродное волокно при следующем соотношении компонентов, вес, %:Ортофосфорная кифосфорс одержащееуглеродное волокно 16,7-21,7 Окись меди . Остальное, фосфорсодержашее углеродное волокно получают следующим образом, Вискозное волокно подвергают фосфорилированию. Для этого волокно пропитывают в растворе, содержащем 300 г/л мочевины и 200 г/л ортофосфорной кислоты. Модуль при пропутке - 1:10. Пропитку проводят при 70 С в течение 30 мин, Затем волокно извлекают, отжимают от избытка раствора до веса, в два раза превышнющего исходный, и высушивают при 40 С в токе горячего воздуха. Высушенное волокноо подвергают термообработке.при 150 С в течение 45 мин, промывают водой и высушивают.Карбонизациюлокна проводят слокно помешают слота 27,8-34,8 окись Отневысо- иренос Цель изобретения - снижение удель ного электросопротивления и коэффициента термического расширения вяжущего.Это достигается тем что вяжущее, включающее окись меди, ортофосфориую кислоту и добавку, содержит в качестве фосфорилированного фволедуюшим образом. Вов. кварцевую трубку, расположенную в трубчатой печи. В процессекарбонизации через кварцевую трубку непрерывно пропускают инертный газгелий, Режим карбонизации: нагрев со скооростью 2 град/мин до 100 С и выдержка1 ч, застем нагрев с той же скоростьюдо 350 С и выдержка 1 ч. Далее проводят нагрев со скоростью 5 град/мин доо500-700 С, после чего печь отключаюти при непрерывном пропускании газа охлаждают,Углеродные волокна обладают следуюшими свойствами: высокой прочностью,химической и радиационной стойкостью,неплавкостью, нерастворимостыо, Элект-ропрово дность углеродных волокон меняется в широких пределах. Углеродные волокна имеют низкий коэффициент термического расширения,Введение в состав вяжущего фосфор2 Осодержащего углеродного волокна приводит к уменьшению удельного электросопротивления на 7-8 порядков, коэффициента термического расширения в 25 раз.Химическое взаимодействие между фосфорнокислыми группамн волокна и окислом25меди, входящим в состав вяжущего, приводит к образованию сетчатой структуры, ирезультате. чего полученный цемент имеетвысокую электропроводность, водостой 30кость пр оч КОстьП р и м е р 1.Для получения вяжущего 43,5 % порошка окиси меди тщательно перемешивают с 21,7% размолотогофосфорсодержащего углеродного волокна35диаметром 15 мкм с размерами часмщ,соответствующих отношению длины волокна к диаметру как 8-,Й 1. Смесь окисимеди и фосфорсодержащего углеродноговолокна затворяют 34,8% 75%-ной(плотз оность 1,575 г/см ) ортофосфорной кислотой, перемешивают и укладывают полученную массу в форму с размерами,2 х 2 х 2 см, Отверждение осуществляютпри комнатной температуре и относительной влажности 70%. Длительность охва 45тывания составляет 3 ч, После 7 сутоктвердения образцы имели прочность присжатни 420 кгс/см, удельное сопротивление 2.10 ом,см., конент термиЮв 50ческого расшнрення 2 5 10 граБыли проведены испытания для выяснения возможности использования полученного медьфосфатного цемента с углеродным волокном и качестве нагревательного элемента. Максимальная рабочаятемсуратура при испытании составила150 С, В этнх условиях после 100 чработы не наблюдалось изменений вэлектросопротивлении цемента. 6031,7 П р и м е р 2. Углеродное фосфорсодержащее волокно получали как в примере 1, но конечная температура карбониоэации была 500 С.Состав вяжущего, вес. %:Окись меди 48,8Кислота ортофосфорная.,75%Углеродное волокно(со держание фосфора4 вес.%) 19,5,Длительность схватывания 3 ч, Характеристики полученного цемента:Прочность на сжатие 430 кгс/смУдельное электросопротивление 3,5 10 ом.смПрочность псслехранения в водев течение 7 суток 320 кгс/см .П р и м е р 3. Углеродное волокнополучали как в примере 1. Состав вяжущего, вес. %:Окись меди 55,5Кислота ортофосфорная75% 27,8Углеродное волокно(содержание фосфора 5,8 вес. %.) 16,7Характеристики полученного цементаПрочность на сжатие 320 кгс 7 смУдельное электросопротивление 2;10 омсм.Коэффициент термического расширения (КТР) 2,910 градКак видно из приведенных примеров,получены цементы с электропроводящимисвойствами, низким КТР и высокой прочностью. Из предпоженных вяжущих составов могут быть получены нагреваемыестроительные и другие конструкции, имеющие большие теплоиэлучающие поверхности, устойчивые к действию паров и газов. Строительные конструкции, изготовленные иэ предлагаемого вяжущего могутприменяться для обогрева стен полов,различных профилированных узлов, конструкций. Испытания показали, что Восле100 ч, эксплуатации даже при 150 Сэлектр опрово дящие свойства практическине изменяются. Поскольку обычные температуры эксплуатации подобных элементов значнтельно ниже, срок службы подобных нагревателей значительно возрастает. В частности, известно, что нагреватели нз углеродных волокон раже безсвязующего имеют практически неограниченные роки службы при теМпературениже 100 С,Технология приготовления предлагаемого вяжущего не меняется.616257 фосфорсо держащееуглеродное волокноОкись меди 16,7-21,7 Остал ьн ое,Составитель И.Люблинер Редактор А, Морозова Техред И. Борисова Корректор Д, МельниченкоЗаказ 4014/25 Тираж 751 ПодписноеОНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж 35, Раушская набд. 4/5 Филиал ГПП фПатэнт, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 Формула изобретенияВяжущее, включающее окись меди, ортофосфорную кислоту и добавку, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью снижения удельного электросопротивления и коэффициента термического расширения, оно содержит в качестве добавки фосфорсо держащее углеродное волокно при следующем соотношении компонентов, вес. %фОртофосфорнаяокислота 27,8-34,8 Источники информации, принятые вовнимание при экспертизе: 1. Копейкин В. А. и др. Материалына основе металлофосфатов, МфХимия",1976, с. 125.2, Авторское свидетельство М 281638.М. кл. С 04 В 19/00, 29.06.71.