Вяжущее

(19) (1 С 04 В 2 / ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРЛО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ЗОБРЕТЕНИ ПИСАН ОМУ СВИД-3 о, с целью езии к поу и уменьшепрокаленный ительнойлевого проо оксид алюношении9 23(54)(57) ВЯЖУЩфосфорную. кислвосстановительно-никелевого ч а ю щ е е с я тем, чт повышения живучести, адг ристой керамике и металл ния усадки, оно содержит отвальный шлак восстанов электроплавки медно" нике изводства и дополнительн миния при следующем соот компонентов, вес,%;Прокаленный отвальны шлак восстановитель электроплавки мед келевого производ Оксид алюминия Ортофосфорная кисИзобретение относится к фосфатнымцементам и может быть использованодля вакуумного соединения металла икерамики, в том числе пористой.Известны фосфатные вяжущие длясоединения металла и керамики, содержащие оксид алюминия или отходы производства 1,Однако такие вяжущие являются илинедостаточно вакуум-плотными, илиимеют небольшие сроки схватывания. 10Наиболее близким к предлагаемомуявляется вяжущее, содержащее отвальный шлаквосстановительной электроплавки медно-никелевого производства и фосфатное связующее при следующем соотношении компонентов, вес.3;Ортофосфорная кислота 27-36Отвальный шлак восстановительной электроплавки медно-никелевого производства 64-73121Недостатком известного вяжущегоявляется нетехнологичность (быстроесхватывание) и отсутствие адгезии кметаллам и керамике. 25При добавлении фосфатного связующего к порошковой составляющей происходит сильный разогрев массы, чтоприводит к ее быстрому схватыванию,а живучесть цемеАта составляет 1 минБыстрое схватывание цемента не позволяет нанести его тонким равномерНым слоем на склеиваемые поверхности, Значительные усадочные деформации (0,55) цемента из-за отсутствиянаполнителя приводят к растрескиванию клеевого шва.Целью изобретения является повышение живучести, адгезии к пористойкерамике и металлу и уменьшение усад.ки вяжущего. 40Поставленная цель достигаетсятем, что вяжущее, включающее ортофосфорную кислоту и отвальный шлаквосстановительной электроплавкимедно-никелевого производства, содер жит прокаленный отвальный шлак восстановительной электроплавки медноникелевого произцодства и дополнительно оксид алюминия при следующемсоотношении компонентов, вес.%:Прокаленный отвальный50шлак в ос с та нов и тель нойэлектроплавки медно-никелевого производства 9-20Оксид алюминия 47-51Ортофосфорная кислота Остальное 55Для получения вяжущего прокаленный при 800-1000 С шлак измельчалидо величины частиц менее 40 мкм, сме.шивали с оксидом алюминия с размером частиц менее 28 мкм и к полученной порошковой смеси добавлялиортофосфорную кислоту уд,вес. 1,7 тсм.Живучесть массы, т.е, время, в течение которого можно работать с массой без ухУдшения ее технологических 65 свойств, составляет 2 ч. Для увеличения скорости отвердевания цемент нагревали при 150-300 ОС в течение 1Прокаливание шлака при 800-1000 С способствует повышению его живучести, адгвэии, а также обеспечивает полное и легкое удаление его со склеиваемых поверхностей пористой керамики и стали, Повышенная живучесть массы позволяет осуществить склеивание указанных образцов, подготовить большое количество цемента одновременно, что необходимо в производстве, Введение наполнителя оксида алюминия уменьшает усадку цемента при его отвердевании, которая составляет 0,025-0,03, что способствует проявлению адгезии фосфатного вяжущего. Гранулометрический состав и соотношение компонентов предлагаемого вя" жущего обусловлен оптимальными результатами, полученными при склеивании пористой керамики и металла,П р и м е р 1, 9 вес.В прокаленного при 800 С шлака восстановитель - ной электроплавки медно-никелевого произвоцства (размер частиц менее 40 мкм) смешивали с 51 вес.Ъ оксида алюминия (размер частиц менее 28 мкм), затем добавляли 40 вес,Ъ ортофосфорной кислоты (уд,вес 1,7 г/см ).3 Полученным цементом склеивали образцы иэ стали с предварительно подготовленными для этого образцами из пористой керамики, открытая порис-, тость которой составляет 40. Предварительная подготовка керамических образцов производилась в два этапа. Первый этап - насыщение пористой керамики ортофосфорной кислотой, второй -пропитывание ее смесью прокаленного отвального шлака восстановительной электроплавки медно-никелевого производства и ортофосфорной кислоты при весовом соотношении компонентов 1:1.Такое предварительное пропитывание пористой керамики необходимо в связи с тем, что пористая керамика при нанесении на ее поверхность слоя затворенного цемента интенсивно впитывает жидкость затворения, в результате чего нарушается оптимальное соотношение жидкости и порошковой составляющей в цементе, необходимое для обеспечения адгезии.При пропитывании пористой керамики ее поры заполняются ортофосфорной кислотой, затем поверхностный порис" тый слой заполняется частицами шлака входящими в состав смеси при втором пропитывании, и таким образом создаются условия, препятствующие поглощению жидкости затворения из клеевого цементного шва. Оптимальное соотношение жидкости и порошковойсоставляющей в нем не нарушается,1024436 Таблица 1 Оксидалюминия Состав Ортофосфорнаякислота(уд.вес1,7 г/см ) Содержание, вес,Ъ Прокаленный шлак восстановительнойэлектроплавки медно-никелевогопроизводства, при:С 900 1000 800 40 51 36 49 15 20 33 что и обеспечивает адгеэию к пористой керамике.Для увеличения скорости отверждения цементного шва склеенные образцы иэ пористой керамики и стали нагревали при 1 50 С в течение 1 ч. 5Для быстрого удаления отвержденного цемента с поверхности деталей последние помещались в воду, где происходило разрушение цемента и отслаивание его от склеиваемых поверхностей.Выдержка в воде 40 мин.П р и м е р 215 вес.В .прокален. ного при 900 С шлака восстановительной электроплавки медно-никелевого 15 производства (размер частиц менее 40 мкм) смешивали с 49 вес.Ъ оксида алюминия (размер частиц менее 28 мкм), затем затворяли Зб вес.В,.ортофосфорной кислоты (уд. вес 1,7 г/см 9) . Склеивание образцов из пористой керамики и стали осуществляли аналогично примеру 1 . Цемент отверждали нагреванием при 200 С в течение 1 ч для увеличения скорости его отверждения.25П р и м е р 3. 20 вес.3 прокаленного при 10000 С шлака восстановительной электроплавки медно-никелевого производства смешивали с 47 вес.В оксида алюминия и затворяли 33 вес.Ъ 39 ортофосфорной кислоты. Полученным цементом склеивали образцы из стали и пористой керамики аналогично примеру 1 с.последующим отверждением цемента нагреванием при 300 С в течение 1 ч.В табл, 1 представлены составы вя"жущего. В табл. 2 приведены свойства предлагаемого вяжущего для испытания вакуумного соединения пористой керамики и стали былисклеены пористые фильтры иэ оксидаалюминия (открытая пористость 40)со стальной обечайкой, которые предназначены для Фильтрования расплавленных свинцово-оловянных припоев.Составыцемента и способ склеиванияуказаны в примерах 1 " 3. Фильтрование осуществлялось при разрежении1 ата при 300 С,Повреждения клеевого шва, а такжезатекания расплавленного припоямежду Фильтром и слоем цемента ненаблюдалось.При необходимости замены фильтрав установке Фильтрующий узел помещает.ся в воду, где происходит быстроеразрушение цементами что ускоряет иупрощает ремонт узла,Применение предлагаемого вяжущего для вакуумного соединения пористой керамики и металла позволяет повысить степень очистки припоя, обеспечить надежность фильтрации, а также упростить и значительно ускорить работы по ремонту фильтрующего узла, Ожидаемая годовая экономия составит 1 50 тыс. рубВремя разрушения цемента в воде Усадка, ф Живучесть Состав 156 200 ЭОО мин мин ч 40 3,5 0,025 0,027 40 Э 40 2,2 0,03 Известный 1,5 Адгеэии нет, клеевойшов имеет трещины 0,55 Заказ 4325/21 Тираж 622 Подписное ВНИИПИ Государственноо комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д, 4/5филиал ППН фПатент г, Ужгород, ул. Проектная, 4 Составитель О, МоторинаРедактор О. Юрковецкая ТехредМ.Гергель Корректор С, Шекмар