Шихта для изготовления микалекса

ес л са СУДАРСТВЕННЬЙ КОМИТЕТИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМИ ГКНТ СССР(71) Иркутский политехнич кий институт(56) Авторское свидетельство СССР Р 1053166, кл. Н 01 В 3/04, 1982, (54) ШИХТА ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ МИКАЛЕКСА(57) Изобретение относится к электбретение относится к электро технике, в частности к составам дляизготовления электроизоляционныхматериалов, применяемых в электротехнической промышленности в качествевысокочастотных конструкционных диэлектриков, а именно к составу шихтыдля изготовления микалекса,Целью изобретения является увеличение предела прочности микалекпри статическом изгибе и снижение водопоглощения,В предлагаемой шихте в процессенагрева происходит дегидрооксилациякак мусковита, так и фпогопита, при.чем проведенными методами термографии и ИК-спектроскопии установлено,что процесс дегидроксилации резкоинтенсифицируется в смеси мусковитас флогопитом при примерно равном ихпроцентном соотношении (по сравнениюс дегидроксилацией чистых слюд). Этосоздает предпосылки для более глуборотехнике, в частности к составам для изготовления электроизоляционных материалов, применяемых в электротехнической промышленности в качестве высокочастотных конструкционных диэлектриков, а именно к составу шихты для изготовления микалекса, Цепь изобретения - увеличение предела проч ности микалекса при статическом изгибе и снижение водопоглощепия, Шихта для изготовления микалекса содержит,с,Х: слюду мусковит 25-35, слюду огопит 25-35, легкоплавкое алюмоборосиликатное стекло 35-45, 3 таб кого последующего взаимодействия слю- ее ды со стеклом. В процессе взаимодействия в такой системе на границах кристалликов слюды наряду с полевым шпатом, силлиманитом и лейцитом Ьавй (содержание которых увеличивается ф. по сравнению с известной шихтой) образуются также алюмомагнезиальные шпи- р нели, оливин, дополнительно упрочняющие материал,ЭКроме того, наличие в составе флогопита оксида магния и фтора обес- фф печивает образование легкоплавких эвтектик с компонентами стекла, что способствует более глубокому стеклообразованию. Часть гидроксильных ионов ф во флогопите заменена фтором, который не удаляется в процессе нагрева, так как химически связанный фтор менее летуч по сравнению с ионами гидроксила, В процессе нагрева фтор может образовывать фториды, взаимо действующие с компонентами стекла ив особенности с кварцем, Более низкое процентное содержание тугоплавкого оксида АТО 3 во флогопите, по сравнению с мусковитом, также создает предпосылки для образования эвтектик в системе слюда - легкоплавкое стекло,Основной вклад в упрочнение конструкции вносит алюмомагнезиальная шпинель (М 1 ЫО) . В процессе дегидр - оксилации мусковита образуется А 10 з, а. при дегидроксилации флогопита - МяО, при их взаимодействии главным образом образуется шпинель, Этим объясняется тот факт, что положительный эффект (т,е, повышение механической прочности, снижение водопоглощения) достигается при примерно равном содержании указанных слюд в составе электроизоляционного материала (т,е, 25-35 мас.Е). При меньшем содержании фпогопита выход шпинелеи незначителен, а при отсутствии его шпинели не образуется, так как в мусковите и в стекле отсутствует магний, При . 25 малом содержании мусковита 1 либо при его отсутствии ) выход шпинелей также резко снижается из-за дефицита А 10 1 в системе, частично пополняемого за счет стекла. 30В процессе изготовления микалекса обеспечивается более глубокое межфазовое взаимодействие з системе слюда- стекло, по сравнению с известной шихтой, приводящее к созданию монолит 35 ного, плотного материала с высокими механическими свойствами и с низкимводопоглощением.40Способ изготовления микалекса состоит в следующем: молотые слюду, мусковит, слюду флогопит и легкоплавкое алюмоборосиликатное стекло смешивают при соотношении компонентов, мас,Е: слюда мусковит 25-35, слюда Ьпогопит 23-35, легкоплавкое стекло 35-45, Полученную смесь перемешивают в сухом виде в течение 30-40 мин, затем еще 30-40 мин после добавления 5-6 Е воды, Увлажненную массу просеива.5Я ют на вибросите. Затем прессуют брике ты под давлением 30 - 35 МПа, Полученные брикеты выдерживают в течение суток на воздухе, затем нагревают в течение 2,5 - 3 ч до 700 - 740 С и55 прессуют при температуре 430-450 С и давлении 30-35 МПа, отпрессованные пластины подвергают отжигу для снятия внутренних напряжений, возникающих при горячем прессовании,Качественный микалекс заявляемогосостава может быть получен, на основестекол 203, 15, несколько хуже -на стекле 14. Стекла 2 и 12 не пригодны для изготовления микапекса изза высокой температуры размягчения(табл,1),П р и м е р 1. Смешивают 55 мас,7мусковита, 5 мас.7 флогопита и40 мас,7, легкоплавкого стекла Р 203,Полученную смесь перемешивают в сухомвиде в течение 40 мин, затем еще40 мйн с добавлением 5/ воды, Увлажненную массу просеивают на виброситеи прессуют под давлением 30 МПа. Полученный брикет сушат на воздухе втечение суток, затем"нагревают втечение 3 ч до 7 О С и прессуют притемпературе 430 С и давлении 35 МПа,отпрессованные пластины подвергаютотжигу,.П р и м е р ы 2-15, Условия примера 1 по соотношению мусковитафлогопита и стекла берут, указанныев табл,2. В этой же табл,2 приведены свойства получаемого микалекса.Водопоглощение определяли по ГОСТУ,предел прочности при статическом изгибе определяли по ГОСТУ а образцахразмерами 120 к 5 к 10 ммКак видно из табл,2, наиболее высоким пределом прочности при статическом изгибе и низким водопоглощением обладает микалекс, содержащий,мас.Х: слюда мусковит 25-35, слюдафлогопит 25-35 и легкоплавкое алюмоборосиликатное стекло 35-45 (примеры 4-8), Предел прочности при статическом изгибе такого микалекса примерно в 1,5 раза выше, чем у известного,водопоглощение - в 4-6 раз ниже, чему известного, Выход за пределы любогоиз компонентов приводит к снижениюуказанных свойств микалекса до уровня известного.В табл.З приведены значениясвойств предлагаемого микалекса, изготовленного из различных слюд и стекол при оптимальном соогношении компонентов, мас.Е: слюда мусковит 30,слюда флогопит 30, стекло 40,Как видно из табл,3, положительныйэффект достигается при использованиислюд различных месторождений и различных легкоплавких алюмоборосиликатинх стекол,5 15Таким образом, микалекс из предлагаемой шихты обладает повышенной механической прочностью, понижен ным водопоглощением, что позволит увеличить срок его службы минимум в 1,5-2 раза,Реализация изобретения возможна в условиях действующего производства без дополнительных расходов и капитальных затрат.Формула и э обретения 45263 плавкое алюмоборосиликатное стекло, .о т л и ч а ю щ а я с я тем, что, сцелью увеличения срока службы изделийиз микалекса путем повышения пределапрочности при статическом изгибе иснижения водопоглощения микалекса,в нее дополнительно введена слюдафлогопит при следующем соотношениикомпонентов, мас.Х:Слюда мусковит 25-35Слюда флогопит 25-35Легкоплавкоеалюмоборосиликат 15 -иое стекло 35-45 Шихта для изготовления микалекса,содержащая слюду мусковит и легко 1 Таблица Температура,Ч:Химический состав, мас3 Стекло, Н 8102 раэмяг стекчеия лова,иия РО т ВаО 2 пО Мпо Реторт А 1,О ВО Сяо 560571 509 454 4396 О 614 551 489 480 2 60 2 10 6 4 7 2 58 2 5 6 4 6 14 О 20 25 4 6 6 15 20 20 25 -- 6 203 20,5 40 23, -- 8,0 1199 20 9 20 12,2 14,0 0,8 Табл иц а 2 Свойства микалекса Пример Состав шихты для микалекса, мас.ХВодопоглощение,Е Оксидмагния Флогопит Пределпрочности пристатичесСтекМусковит ло ком изгибе, МПа 40 40 50 45 40 40 40 35 ЗО 40 ЗО 30 20 40 45-55 131415(известный ) 5-5 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 55 45 30 30 35 30 25 35 35 20 20 10 10 60 40-50 5 15 20 25 25 30 35 30 35 40 50,.60 70 10010590114145160140116108100999583881.00-1101545263Таблиц а 3 Пример Состав шихты Свойства микалекса Предел прочности при Мусковит 4 щогопит . Стекло Водопоглощениестатическом изгибе, МПа 1 2 3 4 5 6 7 8 9 Мамский То жебвдорскийТо же СлщдянскийТо жеАлданскийТо же Чупинский . КовдорскийТо же То жеСлкдянскийТо же АлданскийТо же Мамский(40-501) Оксид магния (5-1 Ы)Составитель В. Бондаренко Редактор Л, Гратилло Техред М,Дидык Корректор О. Кундрик Подписное Тираж 444 Заказ 494 ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5