Композиционный резистивный материал

Союз СоветсннкСоциапистичесинкРеспубпик ТОРСКО СВИДЕТЕЛЬСТВао делам лаебретенкй и открытий.01.83 Г. И. Б. Абдуллаев Е, В,Дмитриев, Н. Н 8, П. Горелов, Ч. И Дубров, Г. А. Пуга рлы 2) Авторы изобретения нистд Пол зуно ватйой"Алтайский иарнаульскисследовате литехн ескии и завод и итут им. И.бир ски й н аучинститут цем шинн ский Заявители орое кт ныи "Сибнии мышленно ектцемент" 4) КОМПОЗИЦИОННЫЙ РЕЗИСТИЦНЫЙ ИАТЕРИАЛ Цель избил ьностиия электровышениеатериала,Поставленная цель достигается тем, что композиционный резистивный материал, содержащий токопроводящую Фазу на основе технического углерода, оксида цинка, двуоксида кремния, баритового концентрата и связующее с вулканизирующей системой на основе бутилкаучука и хлоропренового каучука, стеарина, гексахлор-и-ксилола, и-трет-алкил-ФенолФормальдегидной смолы, дополнительно содержит мелкодисперсный селен при следующем количественном отношении компонентов, вес. 1:Бутилкаучук 30 -0Хлоропреновый 2,60-2,651,48-4,00 кауч Окси Изобретение относится к электротехнике и может быть использованодля изготовления электронагревателей, объемных резисторов, заземпителей,Известен резистивный композиционный материал, содержащий технический углерод, порошкообразный оксидметалла и жидкое стекло в качествесвязующего).Недостатки указла - малая механичвысокая сыпучесть.Наиболее близким к предлагаемомупо технической сущности является ком-,5позиционный материал, содержащийтехнический углерод, оксид цинка,оксид кремния, баритовый концентрати связующее на основе каучука с вулкани зирующей системой 1 2 1.20Недост ат ками известного материалаявляются малая техническая прочность.и низкий ТКС при температуре выше993340 углеродБаритовый концентратГе ксахлор-и- ксилол 0,01-50,0 О,01-8 84 0,26-0,40 2,65 2,341,60 45,00 0,40 4,00 0,01 2,60 2,00 1,60 30,00 3Двуоксид кремния 0,01-38,38С те арин 1,56-1, ЬОТехни че с ки й и -тре т -ал кил- фенолформальдегидная смола 4,50-5,70Иелкодисперсныйселен 0,01-10,0Предлагаемый композиционный резистивный материал дпя резистрров получают следуоцим образомВ резиносмеситель загружают вуказанной пропорции бутилкаучукБК, хлоропреновый каучук ПНК, .стеарин и порошкообразные технический углерод ПИЭВ, окись цинка.БЦО-И, баритовый концентрат и двуокись кремния БС, Ингредиентыперемешивают в течение 11 мин,при150-180 С. Полученную таким образомвсмесь охлаждают и вылеживают в течение 6-10 ч, при 15-30 С. Затем производят перемешивание смеси с .порошкообразной и-трет-алкил фенолформальдегидной смолой Амберол 5 г,гексахлор-и-ксилолом и дисперснымселеном на вальцах при 60-80 С в течение 18 мин, Из смеси вулканизуютрезисторы при 150-10 С в течение20 -40 мин и давлении .15-25 МПа.По указанной технологии готовяттри состава смесей с минимальным,оптимальным и максимальным содержанием компонентов и изготовляют из нихрезисторы,Состав 1Ингредиент Содержание, вес.4Бутилкаучук 43,00.ХлоропреновыйкаучукОксид цинкаСтеаринТехуглеродБаритовый концентрат 5,60Гексахлор-иксилол 0,20 Иинимальное и максимальное содержание селена в резистивном материале 0,01 и 104 соответственно, В этихслучаях материал имеет следующее ко 5 личественное содержание входящих в него компонентов вес. 4:Состав 2 Состав 3Бутилкаучук 50,00 30,00Хлоропрено 10 вый каучук 2,60Оксид цинка 1,48Стеарин 1 56, Техуглерод 0,01Баритовый15 концентрат О, 01 4,00Гексахлор-и-ксилол 0 26и-трет-алкилфен олфор мал ь20 дегидная смола 5,70Двуоксид кремния 38 37Иел коди сперсный селен 0,01 10,00Результаты испытаний механических и электрических свойств резисторов при ведены в т абл . 1-3,Изменение относительной величины30 сопротивления резисторов ЬР/Р вслабых электрических полях (Е 410 В/м)при изменении температуры от -10 Сдо +250 С предлагаемого и известного материалов приведено в табл, 1.Результаты испытаний физико-механическихх характери сти к ср авни ваемыхрезистивных композиций приведены втабл" .2,Введение мелкодисперсного селенав композиционный реэистивный материал увеличивает прочностные характери-.стики материала. Особенно важным является значительное увеличение предела прочности на растяжение (в 1,545 раза) по сравнению с прототипом.Это позволяет удовлетворить требования к резисторам для элегазовыхвысоковольтных выключателей,"Результаты испытаний в сильных50полях (ЕЪ 10 В/м) образцов предлагаемого и известного материалов приведены в табл.5,70 4,00 5 30 и-трет-алкилфенолфор мал ьдегидная смола Двуоксид кремния Иелкодисперсный се- лен Анали з ре эи ст оров, при веден ных в табл, 3, показывает, что допустимая плотность тока у образцов с дисперсным селеном в среднем на 154 выше, чем у образцов из известного материала, а дисперсия результатов иэ-10 +20 50 100 150 200 250 Предлагаемый 1,0 1,0 1,0 1,1 1,25 1,97 2,62 О,.б 1,0 1,0 1,05 1,5 1,2 1,27 Известный Т а б л и ц а 2 Приодел прочности на сжатие, МПаВодопоглощение, ь Предел . прочности на растяже ние, МП ористост ь,Состав резистивногоматериала 0,9 139,0 . 1,0 Предлагаемый Известный0,95 80,0 Материал Концентраци селена,2 1 Оф 5 1 Оф(7 1 Оф 0 ,2 104 510 710 .10 Удел ьное сопроти вление, кОм м Плотность тока,кА/м36 23, 20 17 ,8 17 22.522 19 1.8 17 4,0 11 18 Предлагаемый 5,0 38 7,5 22,65 Известный 20 . 1 б 3 5мерений снизилась до 83 (у прототипа 10-18)Преимущество предлагаемого материапа заключается в направленном регулировании электрофизических характеристик. Получение состава резистивного материала, способного резко увеличивать сопротивление при температурах выше 1304 С (в 1,5 - 2,5 раза), позволяет и спол ьзоват ь этот сост ав для изготовления шунтов высоковольтных воздушных выключателей как старых кон стру кций, т ак и новых р азр аботок быстродействующих выключателей, например ВЭТГ 15. Введенный мелкодисперсный селен при вулканизации вступает в химическое взаимодействие свулканизующей системой. Полученнаяпосле вулканизации резина при темпе"ратурах свыше 130 С имеет резкое з возрастание положительного температурного коэффициента сопротивления .резисторов,Предлагаеей композиционный резистивный материал может быть ис" в пользовав;для энергетического, .сельскохозяйственного и гражданского строительства, например, для иэго.товления резисторов с большой мощностью рассеяния, различных типов 1 электронагревателей (пвнели и коврики), заземпителей и т.п.Таблица 1 Таблиц а 51 Напряженность электрического поляВ/м993340 1,48-4,000,0 1-38,381,56-1,ьо формул а и зобретения 0,01-50,0 0,01-8,84 а,26-о,4 о 4,50-5,70 0,01-10,0 Сост авит ел ь Н. КондратовРедактор С. Крупенина Техред Т.Иаточка Корректор И. Шулла ьЗаказ 490/69 Тираж 701 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва. Ж, Раушская наб., д, 4/5 Филиал ППП "Патент", г, Ужгород, ул . Проектная,Композиционный резистивный материал, содержаший токопроводящую фазу на основе технического углерода, ок сида цинка, двуоксида кремния, баритового концентрата и связующее с вулканизирующей системой на основе бутилкаучука, хлоропренового каучука, стеарина. гексахлор-п-ксилола, 10 и-трет-алкил-фенолформальдегидной смолы, о т л и ч а ю щ и й с я тем,1что, с. целью повышения стабильности и обеспечения регулирования15 электрофизических характеристик, повышения механической прочности материала, он дополнительно содержит мел. кодисперсный селен при следующем количественном соотношении компонентов, вес. 4:Бутилкаучук 30,0-50,0 Улоропреновыйкаучук 2,60-2,65 Оксид цинкаДвуоксид кремния . СтеаринТехническийуглеродБаритовый концентратГексахлор-и-ксилоли-трет -ал кил -фенолформал ьдегидная смолаМелкодисперстный селен Источни ки и нфор мации,принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР й" 577840, кл. н 01 с 7/00, 27.04,76,2. Авторское свидетельство СССР по заявке 8 2918122/21, 25.02.81