Состав наполнителя для изготовления оболочковых форм

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИК 4(51) В 22 С 1/00 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 96 фО 99 вО ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ(71) Харьковский ордена Ленинаполитехнический институт им. В,И.Ленина и Московский завод "Сатурн"(56) 1. Авторское свидетельство СССРФ 329945, кл. В 22 С 1/02, 3972.2. Авторское свидетельство СССРВ 557857,кл. В 22 С 1/00, 1 977 .3. Авторское свидетельство СССРВ 557862, кл. В 22 С 3/00, 1964.4. Авторское свидетельство СССРУ 975173, кл. В 22 С 1/00, 1982801156798 А(54) (57) СОСТАВ НАПОЛНИТЕЛЯ ДЛЯ ИЗГО. ТОВЛЕНИЯ ОБОЛОЧКОВЫХ ФОРМ способом электрофореза, отверждаемых ТВЧ, включающий огнеупорный нейтральный материал и технологическую добавку, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью получения крупногабаритных форм и улучшения условий труда, в качестве технологической добавки он содержит огнеупорный материал - сегнетоэлектрик со значением фактора диэлектрических потерь 90-225 ед. при следующем соотношении ингредиентов, мас.7:Огнеупорный нейтральньйматериалОгнеупорный материал -сегнетоэлектрик созначением фактора диэлекрических потерь90-225 ед. 1,0-4,0Изобретение относится к литейному производству, в частности к составам наполнителя для изготовления форм точного литья по выплавляемьвч моделям, получаемых методом электрофореза.Известны различные составы наполнителя, используемые в форетических и токопроводных суспензиях для получения оболочек методом электрофореза.Так, состав наполнителя содержит10 маршалит и кварцевый песок С 11 пли микройброшки и шлифпорошки электрокорунда, ипи дистенсиллиманитовый концентрат и шлифпорошок электрокорунда Я , или их смесь 31 .Сформированные оболочки, которые содержат облицовочный, токопроводный и форетическнй слой, обсыпанные огне. упорным материалом, однофазным но химсоставу, представляют собой типичную связнодисперсную капиллярнопористую систему, однородную по все)му сечению.Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемо 5 му результату является состав наполнителя для изготовления оболочковых форм, получаемых методом электрофоре за и отверадаемых ТВЧ, включающий огнеупорный инертный материал 141. З 0Один и тот ае огнеупорный материал используется как в форетической суспенэии, так и в токопроводнойПри отверадении оболочковых форм ТВЧ, изготовленных согласно иэвест ному составу, напряжение питания рабочего конденсатора достигает значений десятков киловольт, поскольку эта величина прямо пропорциональна напряаенности поля в воздушном зазо ре и расстоянию между пластинами рабочего конденсатора. Необходимость применения столь высОких напряжений резко ограничивает и усложняет воэможность комплексной механизации 43 процесса отверждения, а также создает неблагоприятные условия труда. Указанный недостаток является следствием уменьшения комплексного 50 Фактора потерь материала влажной оболочки с уменьшением свободной воды. При достижении остаточной влажности порядка 3 и нюке значение фактора потерь приближается к зна нению этой величины для модельных составов. В табл. 1 приведены значения фактрра потерь для влааного керамического покрытия и модельныхсоставов на частоте 13,56 МГц,Целью изобретения является получение крупногабаритных форм и улучшение условий труда,Цель достигается тем, что составнаполнителя для изготовления оболочковых форм методом электрофореза,отверадаемых ТВЧ, включающий огнеупорный нейтральный материал н технологическую добавку, в качестветехнологической добавки состав содержит огнеупорный материал - сегнетоэлектрик со значением факторадиэлектрических потерь 90-225 ед.при следующем соотношении ингредиентов, мас.2:Огнеупорный нейтральный материал 96,0-99,0Огнеупорный материал - сегнетоэлектрик со значениемфактора диэлектрических потерь 90-225 ед. 1,0-4,0Выбор процентного содержаниядобавки произведен согласно табл.2.Как видно, интенсивный рост разности температур оболочки и модели(То - Тк) наблюдается при изменениисодержания добавки в токопроводнойн форетической суспензиях от 1 до2 Х, а при содержании добавки в обсыпке этих слоев " от 2 до 47. В табл. 3 приведены значения факторг. диэлектрических потерь влааной керамической оболочки с добавками2 мас,7 в токопроводную и Форетическую суспензию и 4 мас.7 в обсыпку этих слоев, а также значения фактора потерь самих добавок на частоте 13,56 МГц и длительности отверждения форм с добавками.В табл. 4 приведены составы токо- проводной и Форетической суспензий с добавкой, а также состав обсыпки.Оптимальное содержание добавок в суспензиях и обсыпке определено после анализа табл. 2. Содержание добавки выше 2 мас.7. от веса твердой фазы в суспензиях и 4 мас.7 в обсыпке нецелесообразно вследствие отсутствия роста перепада температур Товолоцки Тмоделр фКак видно из табл. 3, применение добавок позволяет снизить необходимую напряэенность поля в воздушном зазоре рабочего конденсатора с 1,0 до 0,5 кВ/см при сохранении практиТаблица Корундовая керамическая одельный состав оболочка ВИАМ. 4,55 3)82 2,02 0,84 0,38 0,72 3 1156 чески неизменной длительности процес.са отверждения.Для использования конденсаторных сегнетоэлектриков СМи Тв ка. честве технологической добавки целесообразно использовать размол бракованных радиокерамических изделий из данных материалов.Материал СМизготавливают на основе титаната.бария с добавкой 1 Оокислов циркония и висмута. Его применяют для производства мелкогабаритных конденсаторов на низкие напряженияМатериал Тимеет кристаллическую фазу, представляющую собой 1твердый раствор ЯгТО и СаТО вВаТО . Точка Кюри этого материала находится в области комнатной температуры, поэтому вблизи нее диэлектрическая проницаемость имеет максималь О ное значение. Данный материал используют для изготовления конденсаторов, работающих при комнатной температуре, в том числе и высоковольтных. В табл.5 приведены свойтсва использования 25 Ъпорошков сегнетоэлектриков типа СМи Тс нелинейной поляризацией.П р и м е р. На модельный блок измассы ВИАМнаносится корундоваяоболочка методом электрофореза. Оболочка отверждается в поле ТВЧ на частоте 13,56 МГц по симметричному осциллирующему режиму при температург обоолочки на 6-10 С выше температуры размягчения модельного состава в течение 3-5 мин с последующим охлаждениемпотоком холодного воздуха до темпераотуры на 5-7 С ниже температуры размягчения модельных составов в течение3-6 мин с количеством повторяющихся 798 4циклов нагрева и охлаждения 8-10 мии. Напряженность поля в воздушном зазоре устанавливается 0,5 кВ/см. Длительность отверждения остается практи. ,чески прежней (58 мин), при этом конечная влажность составляет 0,753, прочность после прокаливания 8,0- 8,5 МПа.В токопроводную и форетическую суспензию вводится порошок сегнетоэлектрика Тдисперсностью 20 мкмв количестве 27 от веса твердой фазы, а присыпают полученные слои оболочки смесью электрокорунда 940 (400 мкм) - 96 мас.7. и зернистого сегнетоэлектрика Т(350-500 мкм) 4 мас.7.В табл. 6 приведены данные по длительности сушки влажных форетических оболочек с добавкой при различных величиных напряженности поля в материале.Как видно, пологий участок зависимости длительности отверждения оболочек от напряженности поля в материале оканчивается резким пе. регибом в пределах значений 0,5 - 0,55 кВ/с. В качестве рабочих значений напряженности поля выбраны величины в пределах 0,5-0,55 кВ/см,Изобретение позволит получать крупногабаритные формы, отверждаемые при высокочастотно-конвективной осциллирующей сушке без повышения .напряжения, питающего рабочий конден. сатор, т.е. обеспечиваются безопасные условия труда. Ожидаемый годовой экономический эффект от использования изобретения составит около 30 тыс, руб.Добавка Количественное содержаниедобавки в обсыпке при содержании добавки в суспензиях, мас.7 оличественное содержаниеобавки в суспензиях, мас.Ж Х 1 1 1 Т 666 1 2 3 4 0 2 Сегнетоэлектрик СМ19 22 24 24 25 24 26 28 28 28 СегнетоэлектРик Т19 25 28 29 29 28 30 32 33 33 Таблица 3 Свойства Материал Влажная Форети- Основа + Основа + ческая корундовая добавки добавки Форма (Ч"ЗХ) - ос СМТнова СМТФактор нотерь 1отн.ед. 90-120 180-225 6,22 3,82 7,61Длительностьотверждения Формы на модели ВИАМ при Г = 13,56 МГцн. Е 1,0 кв/см 1 мин 61 232 Таблица 4 Добавка - сегнетокерамика СМили ТФоретическая Обсыпка, 7 Токопроводная Электрокорунд М 7-20-24 Электрокорунд М 7-18-20 916-23-24Электрокорунп940-96 116-25-28 У 40-31-34 Добавка 4 940-28-29 Каолин технический 3-4 Каолин технический об 1,4-1,6 1,4-1,6 Добавка Добавка То же при Е0,5 кв/см 1 мин1156798 Продолжение табл. 4 Добавка - сегнетокерамика СМ"1 или Тфоретическая Обсмща, Й Токопроводная 21-22 Электролит КМЦ 0,02-0,03 3-4 14-18 Вода тТаблица 5 Сегнетоэлектрик Свойства 50 М -Диэлектрическая пронемость при 20 С 0-400 000-7 иэлектри при 20 С Тангенс угл ческих поте 4 еО, 03 о- м ельное объемное соОвление при 100 С,10 О - 1 прочно м напр и),35+10 Точка Кюри, С ри стаИПа, не 0 0 л. 5,1350 36020 0Температура спекания, С а б ехнологическийараметр 0,55 0,6 40- 12048 123 ность отвержденияа модели ВИАМтоте 13,56 МГц,Длителформы и ч н аказ 3236/1 аж 7 ККП ППП ППатсвтф, г.Узгород, уд,Проектваа, Ф Связуннцее КАХФСЭлектролит НС 1 Электрическая