Композиционный материал

ОПИСАНК ПАТЕНТУ Комитет Российской федерации по патентам и товарным знакам(22) 21.06.9146) 15.11,93 Бюл, Ию 41-4276) Михащук Евгений Поликарпович(57) Изобретение относится к неорганическим композиционным материалам и может найти применение как конструкционный материал в строительствеи промышленности. Композиционный материал содержит базальтовое волокно, алюмохромфосфатную связку, нейтрализатор в виде тонкомолотогопорошка из плавленого базальта, ускоритель твердения в виде нитрида алюминия, при следующемсоотношении компонентов, масч. базальтовое волокно 400 - 600; алюмохромфосфатная связка 217- 325; вода 54 - 82; порошок из плавленого ба(19) ВЮ (11) 2002718 С 1(51)С 04328 34 зальта 109 - 163; нитрид алюминия 20 - 30. Изделия из крученой базальтовой нити или ровинга получают намоткой, предварительно подвергнув нити термическому обезжириванию и пропустив их через ванну со связующим, Изделия из базальтовой нити пропитывают заранее приготовленным связующим с последующей подпрессовкой. Композиционный материал отличается высокой механической прочностью, которая на порядок превышает прочность прототипа и достигает при сжатии 845-1050 кг/см, при изгибе 1500 - 1720 кг/см , прочность при растяжении 2600-2820 кг/см, чтог позволяет его использовать как конструкционный материал в строительстве и промышленности. 1 таблИзобретение относится к неорганическим композиционным материалам и может найти применение как конструкционный материал в строительстве и промышленности. 5Известна композиция, включающаяалюмохромфосфатное связующее, базальтовое волокно, тонкомолотый серпентинит и солому.Недостатком этой композиции является 10 низкая прочность.Наиболее близким к предлагаемому является композиционный материал, состоящий из непрерывных базальтовых волокон и гипса.15Недостатком указанного материала являются соавнительно невысокие прочностные характеристики предел прочности при сжатии 230 кг/см, предел прочности при изгибе 92 кг/см 2). 20Целью изобретения является повышение прочностных характеристик композиционного материала.Это достигается тем, что композиционный материал, содеркащий базальтовое во локно, связующее и воду, включает в качестве связующего алюмохромфосфатную связку, нейтрализатор в виде порошка иэ плавленого базальта, ускоритель твердения в виде нитрида алюминия при следую щем соотношении компонентов, мас,ч;Базальтовое волокно 400-600Алюмохромфосфатнаясвязка 217-325Вода 54-82 35 Тонкомолотый плавленыйбазальт 109 - 163Нитрид алюминия 20 - 30Введение в композицию тонкомолотого базальтового порошка позволяет получить 40 высокую прочность композиции, так как взаимодействие содержащихся в нем оксидов железа, щелочных и щелочно-земельных оксидов с кислыми фосфатами алюминия и хрома в алюмохромфосфатной 45 связке, приводит к образованию комплексных солей, вследствие чего происходит снижение активности связки по отношению к базальтовым волокнам, что в свою очередь способствует сохранению прочности ба зальтового волокна в композиции, а следовательно, повысить прочность при сжатии до 2780 кг/см и при изгибе до 1570 кг/см,Использование в качестве ускорителя твердения нитрида алюминия позволяет получить 50-60% прочности после трехсуточного хранения при комнатных температурах 20-30 С.Таким образом, данный состав ингредиентов придает композиции новые свойства, что позволяет сделать вывод о соответствии заявляемого решения критерию "существенные отличия".Технология получения материала зависит от вида применяемого базальтового волокна, Так, изделия крученой нити или ровинга получают намоткой, предварительно подвергнув нити термическому обезжириванию и пропустив их через ванну со связующим,Иэделия иэ базальтовой ткани пропитывают заранее приготовленным связующим с последующей подпрессовкой.Термообработка изделий проводится в диапазоне температур 80 - 200 С со скоростью ее подьема 1 - 3 О в 1 мин с выдержкой при конечной температуре 3-8 в зависимости от размеров изделия.В таблице приведены сравнительные физико-механические характеристики предлагаемого композиционного материала и прототипа, Как следует иэ приведенных данных, физико-механические характеристики разработанного композиционного материала на порядок превышают аналогичные свойства прототипа,Одновременно установлено, что снижение базальтового волокна в композиции ниже 400 мас,ч, нецелесообразно из-за снижения прочностных характеристик, увеличение же его свыше 700 мас,ч, также нецелесообразно, так как прочность увеличивается незначительно в связи с уменьшением связующего.2002718 Состав,мас. ч Удельнаяударная Состав грэгкг/см гтраст кг/см Сежкг/см вязкость,кгсм/см 92 260 162 82 вода 700 650 1520 2620 310 вода 845 1570 300 вода 850 1720 2820 320 32516382 вода 30400 1200 1050 2050 250 вора 720 850 1500 120 ПрототипбазальтогипсопластПредлагаемый материалСостав 1,алюмохромфосфатная связкабазальтовый порошок нитрид алюминиябазальтовое волокноСостав 2алюмохромфосфатная связкабазальтовый порошок нитрид алюминиябазальтовое волокноСостав 3АХФСбазальтовый порошок нитрид алюминия базальтовое волокноСостав 4АХФС базальтовый порошок нитрид алюминиябазальтовое волокноСостав 5алюмохромфосфатнаясвязка базальтовый порошокнитрид алюминиябазальтовое волокно 217 109 54 20 600 270 136 69 26 600 90 185 90 3002002718 Составитель О. МоторинаТехред М,Моргентал Корректор С. Шекмар Редактор Н, Федорова Тираж Подписное НПО "Поиск" Роспатента113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 Заказ 3212 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 101 Ф о р мул а и зо бр ете н ияКОМПОЗИЦИОННЫЙ МАТЕРИАЛ, включающий базальтовое волокно, связующее и воду, отличающийся тем, что, с целью повышения механической прочности, он содержит в качестве связующего алюмохромфосфатное связующее и дополнительно тонкомолотый плавленый базалы и нитрид алюминия при следующем соотношении компонентов, мас.ч.:Базальтовое волокно 400- 600 Алюмохромсфатное связующее 217 - 325 Вода 54-02Тонкомолотый плавленый базальт 109- 163 Нитрид алюминия 20- 30