Металлообработка

Автор:Админ

Сырьевая смесь для получения гипсовых

Изобретение относится к технологии производства строительных материалов и может быть использовано при получении стенового конструкционного материала. Сырьевая смесь для получения гипсовых изделий содержит измельченный техногенный двуводный гипс с удельной поверхностью 3000 см2/г и 9000 см2/г, насыщенный раствор гашеной извести и добавку — гранулированный поливиниловый спирт. Соотношение компонентов следующее, мас.%: указанный гипс с удельной поверхностью 3000 см2/г — 37,6-41,6, указанный гипс с удельной поверхностью 9000 см2/г — 46,4-50,4, указанный поливиниловый спирт — 0,167-0,5, указанный насыщенный раствор до содержания: известь гашеная — 0,0135-0,019, вода — остальное. Технический результат — повышение прочности готовых изделий.

Сырьевая смесь для получения гипсовых изделий, содержащая измельченный техногенный двуводный гипс с удельной поверхностью 3000 см2/г и 9000 см2/г, в качестве извести и воды — насыщенный раствор гашеной извести, отличающаяся тем, что в качестве добавки используют гранулированный поливиниловый спирт при следующем соотношении компонентов, мас.%:указанный гипс hairsp;с удельной поверхностью 3000 см /г37,6-41,6указанный гипс hairsp;с удельной поверхностью 9000 см2/г46,4-50,4указанный поливиниловый спирт0,167-0,5указанный насыщенный раствор до содержания:известь гашеная0,0135-0,019водаостальное

Изобретение относится к технологии производства строительных материалов и может быть использовано при получении стенового конструкционного материала.Известна сырьевая смесь для получения строительного материала, включающая двуводный гипс, гипсовое вяжущее, известь и воду до получения композиции, содержащей, мас.%:Двуводный гипс50-70Гипсовое вяжущее5-20Известь15-40,а удаление воды затворения осуществляется до получения водовяжущего отношения 0,22-0,30 (см. авторское свидетельство СССР № 1132485, С04В 28/14,1983).Недостатками данного технического решения являются невысокая прочность полученных изделий, высокая стоимость процесса, энергоемкость.Наиболее близким техническим решением к заявляемому является сырьевая смесь для изготовления строительного материала, содержащая двуводный гипс, известь и воду, причем в качестве безобжигового гипсового вяжущего используют техногенный двуводный гипс, измельченный до удельной поверхности 3000 и 9000 см2/г, гашеную известь в виде насыщенного раствора, при следующем соотношении компонентов в мас.%:техногенный двуводный гипс hairsp;с удельной поверхностью 3000 см2/г37,6-41,6техногенный двуводный гипс hairsp;с удельной поверхностью 9000 см2/г46,4-50,4известь гашеная0,0135-0,019водаостальное(см. патент № 2278841, МПК: С04В 28/14 — 2006 год).Недостатком данного технического решения является невысокая прочность полученных изделий.В основе изобретения лежит задача по созданию новой смеси для получения гипсовых изделий, обладающих повышенной прочностью.Технический эффект заключается в том, что известная сырьевая смесь для получения гипсовых изделий, содержащая измельченный техногенный двуводный гипс с удельной поверхностью 3000 см2/г и 9000 см2/г, в качестве извести и воды — насыщенный раствор гашеной извести, дополнительно содержит согласно изобретению гранулированный поливиниловый спирт при следующем соотношении компонентов, мас.%:Указанный гипс с удельной поверхностью hairsp;3000 см2/г37,6-41,6Указанный гипс с удельной поверхностью hairsp;9000 см2/г46,4-50,4Указанный поливиниловый спирт0,167-0,5Указанный насыщенный раствор до содержания:Известь гашеная0,0135-0,019ВодаостальноеВведение добавки гранулированного поливинилового спирта (ПВС) повышает прочность коагуляционных структур в результате флоккулирующего действия (полимерная цепочка образует адсорбционные контакты сразу с несколькими частицами техногенного двуводного гипса). Прочность системы зависит не только от прочности контакта, но и от их количества, приходящегося на единицу площади. Важно создать в прессуемой сырьевой смеси максимальное количество контактов между частицами путем технологических приемов. Количество контактов между частицами в полидисперсной системе зависит от соотношения их диаметров.Поставленная задача достигается также за счет подбора оптимального процентного содержания добавки ПВС, а также водотвердого отношения.Пример конкретного осуществления способа.Предварительно подсушенные, в течение одних суток, гипсовые формы-отходы Конаковского фаянсового завода подвергаем дроблению на лабораторной щековой дробилке. Помол гипса производим в шаровой мельнице с мелющими телами — цельбепсами. Для этого загружаем в мельницу 1,5 кг гипсового дробленого сырья и производим помол до удельной поверхности 3000 и 9000 см2/г.Комовую известь в количестве 1 кг подвергаем дроблению на лабораторной щековой дробилке. Затем затворяем 3 литрами подогретой до 60 deg;С водой. Смесь постоянно перемешиваем в течение 2 часов. Подготовленный состав выдерживаем в течение суток, а затем сливаем отстоявшуюся часть насыщенного раствора извести, которую используем в опытах.Поливиниловый спирт растираем в фарфоровой ступке пестиком и отвешиваем необходимое количество на электронных весах. Отмеряем в колбу насыщенный раствор извести. Опускаем колбу с насыщенным раствором извести в емкость с теплой водой и, помешивая стеклянной палочкой до полного растворения, высыпаем растертый ПВС.Отвешиваем указанное количество молотого гипса с удельной поверхностью 3000 и 9000 см2/г соответственно.Полученный состав перемешиваем в течение 1-1,5 минут, засыпаем в подготовленную пресс-форму и начинаем прессование.Твердение осуществляем в эксикаторе при влажности воздуха не менее 95% и температуре 20 deg;С в течение 28 суток.Пример 1. (по составу)Отвешиваем компоненты в количестве, мас.%:техногенный двуводный гипс с удельной hairsp;поверхностью 3000 см2/г39техногенный двуводный гипс с удельной hairsp;поверхностью 9000 см2/г49известь гашеная0,0163поливиниловый спирт0,167вода11,8167Готовим образцы по описанному выше способу.Пример 2 (по составу)Отвешиваем компоненты в количестве, мас.%:техногенный двуводный гипс с удельной hairsp;поверхностью 3000 см2/г37,6техногенный двуводный гипс с удельной hairsp;поверхностью 9000 см2/г50,4известь гашеная0,0135поливиниловый спирт0,333вода11,654Готовим образцы по описанному выше способу.Пример 3. (по составу)Отвешиваем компоненты в количестве, мас.%:техногенный двуводный гипс с удельной hairsp;поверхностью 3000 см2/г41,6техногенный двуводный гипс с удельной hairsp;поверхностью 9000 см2/г46,4известь гашеная0,019поливиниловый спирт0,5вода11,481Готовим образцы по описанному выше способу.Опытно-лабораторные испытания проводились в лаборатории кафедры «Производство строительных изделий и конструкций» Тверского государственного технического университета. Были получены следующие результаты: наибольшая прочность на 14 сутки твердения 37,85 МПа наблюдается при содержании добавки ПВС=0,3% и воды — 10,32. Применение добавки ПВС увеличивает прочность образцов на 26% по сравнении с прочностью образцов без добавки. При производстве данного материала имеет место и снижение энергозатрат за счет использования безобжигового двуводного техногенного гипса.

Автор:Админ

Бетонная смесь

Изобретение относится к промышленности строительных материалов, в частности к производству облегченных бетонных стеновых блоков, которые могут быть использованы при возведении складских помещений, гаражей, ограждений. Бетонная смесь содержит, мас.%: портландцемент 23,0-27,0, золошлаковый наполнитель 50,0-55,0, крошка газонаполненной пластмассы с размером частиц до 10 мм 0,2-0,3, ГКЖ-10 или ГКЖ-11 0,5-0,9, суперпластификатор С-3 0,5-0,9, жидкое стекло 1,0-1,5, вода — остальное. Технический результат — повышение водостойкости бетона. 1 табл.

Бетонная смесь, содержащая портландцемент, золошлаковый наполнитель, крошку газонаполненной пластмассы с размером частиц до 10 мм, воду, отличающаяся тем, что дополнительно включает ГКЖ-10 или ГКЖ-11, суперпластификатор С-3, жидкое стекло при следующем соотношении компонентов, мас.%:

портландцемент

23,0-27,0

золошлаковый наполнитель

50,0-55,0

крошка газонаполненной пластмассы

0,2-0,3

ГКЖ-10 или ГКЖ-11

0,5-0,9

суперпластификатор С-3

0,5-0,9

жидкое стекло

1,0-1,5

вода

остальное

Изобретение относится к промышленности строительных материалов, в частности к производству облегченных бетонных стеновых блоков, которые могут быть использованы при возведении складских помещений, гаражей, ограждений.Известна бетонная смесь, содержащая, мас.ч.: портландцемент 1,0; золошлаковый наполнитель 3,6-9,7; крошку газонаполненной пластмассы (пенополиэтилена) с размером частиц до 10 мм 0,024-0,009; воду 0,6-1,1 [1]. Водопоглощение бетона, полученного из такой смеси, составляет 5,2%.Задача изобретения состоит в повышении водостойкости бетона.Технический результат достигается тем, что бетонная смесь, содержащая портландцемент, золошлаковый наполнитель, крошку газонаполненной пластмассы с размером частиц до 10 мм, воду, дополнительно включает ГКЖ-10 или ГКЖ-11, суперпластификатор С-3, жидкое стекло при следующем соотношении компонентов, мас.%: портландцемент 23,0-27,0; золошлаковый наполнитель 50,0-55,0; крошка газонаполненной пластмассы 0,2-0,3; ГКЖ-10 или ГКЖ-11 0,5-0,9; суперпластификатор С-3 0,5-0,9; жидкое стекло 1,0-1,5; вода — остальное.Составы бетонной смеси приведены в таблице.

Таблица 1

Компоненты

Содержание, мас.%:

состав №1

состав №2

состав №3

Портландцемент

23,0

25,0

27,0

Золошлаковый наполнитель

55,0

53,0

50,0

Крошка газонаполненной пластмассы

0,2

0,25

0,3

ГКЖ-10

0,5

0,7

ГКЖ-11

0,9

Суперпластификатор С-3

0,5

0,7

0,9

Жидкое стекло

1,5

1,3

1,0

Вода

19,3

19,05

19,9

Коэффициент размягчения, не менее

0,7

0,7

0,7

Суперпластификатор С-3 представляет собой смесь нейтрализованных едким натром полимерных соединений разной относительной молекулярной массы, получаемых при конденсации сульфокислот нафталина с формальдегидом, и технических лигносульфонатов (ТУ 254-1298281-031-90).Кремнийорганические жидкости: ГКЖ-10 — этилсиликонат натрия и ГКЖ-11 — метилсиликонат натрия, прозрачные жидкости от бледно-желтого до коричневого цвета (ТУ 6-02-6978-72).Для получения крошки отходы (обрезки, бракованные или отслужившие свой срок изделия) любой газонаполненной пластмассы (пенополиэтилена, пенополистирола и др.) измельчают для получения частиц размером до 10 мм. Такие частицы имеют неровную шероховатую поверхность, что в составе бетонной смеси улучшает их адгезию с цементным камнем.Используют любое (натриевое или калиевое) жидкое стекло плотностью 1300-1500 кг/м3.Для приготовления бетонной смеси подготавливают сырьевые компоненты: портландцемент, золошлаковый наполнитель плотностью 1450 кг/м3, воду, крошку газонаполненной пластмассы, ГКЖ-10 или ГКЖ-11, суперпластификатор С-3, жидкое стекло плотностью, в данном случае, 1400 кг/м3. Золошлаковый наполнитель смешивают с портландцементом, добавляют воду с растворенным в ней жидким стеклом, суперпластификатор С-3, ГКЖ-10 или ГКЖ-11 и при перемешивании вводят крошку пенополистирола размером до 10 мм. Полученную бетонную смесь укладывают в металлические (предварительно смазанные машинным маслом) формы и оставляют до затвердевания. Затем изделия извлекают из форм и транспортируют на склад готовой продукции, где выдерживают их в течение не менее 28 сут.Источники информации1. Патент №2083523 РФ, С04В 28/04, 1997.

Автор:Админ

Антифрикционная полимерная композиция и способ

Изобретение относится к антифрикционной полимерной композиции, находящей свое применение в машиностроении и железнодорожном транспорте для создания на поверхности металлов защитных антифрикционных пленок. Композиция содержит смесь, состоящую из, мас.%: 59-68 эпоксидно-диановой смолы, 4-9 серпентина и 10-20 солидола, отвержденную аминным отвердителем в количестве 12-18 мас.%. Получают данную композицию смешиванием неотвержденной эпоксидно-диановой смолы с предварительно изготовленной смесью серпентина и солидола до получения однородной смеси с последующим введением аминного отвердителя. Взаимодействие компонентов композиции между собой обеспечивает ускоренное формирование устойчивых антифрикционных пленок, которые при нанесении на металлические поверхности узлов трения повышают их износостойкость. Предложенная композиция обладает увеличенной твердостью при сжатии, повышенной предельной нагрузкой и уменьшенным коэффициентом трения (сухое трение). 2 н. и 5 з.п.ф-лы, 3 табл.

1. Антифрикционная полимерная композиция, содержащая смесь эпоксидной смолы и добавки, отвержденную аминным отвердителем, отличающаяся тем, что в качестве добавки использован серпентин, в качестве эпоксидной смолы используют эпоксидно-диановую смолу, смесь дополнительно содержит солидол при следующем соотношении компонентов, мас.%:

эпоксидно-диановая смола

59-68

серпентин

4-9

солидол

10-20

аминный отвердитель

12-18

2. Антифрикционная полимерная композиция по п.1, отличающаяся тем, что в качестве аминного отвердителя используют полиэтиленполиамин или диэтилентриамин или триэтилентетраамин.

3. Антифрикционная полимерная композиция по п.1, отличающаяся тем, что используют серпентин крупностью 5-10 мкм.

4. Способ изготовления антифрикционной полимерной композиции, заключающийся в смешивании неотвержденной эпоксидной смолы с добавкой до получения однородной смеси с последующем введением аминного отвердителя и отверждением, отличающийся тем, что в качестве эпоксидной смолы используют эпоксидно-диановую смолу, в качестве добавки используют серпентин, который перед смешением с неотвержденной эпоксидной смолой предварительно смешивают с солидолом при следующем соотношении компонентов, мас.%:

эпоксидная смола

59-68

серпентин

4-9

солидол

10-20

аминный отвердитель

12-18

5. Способ изготовления антифрикционной полимерной композиции по п.4, отличающийся тем, что отверждение проводят в течение 15-24 ч.

6. Способ изготовления антифрикционной полимерной композиции по п.4, отличающийся тем, что в качестве аминного отвердителя используют полиэтиленполиамин, или диэтилентриамин, или триэтилентетраамин.

7. Способ изготовления антифрикционной полимерной композиции по п.4, отличающийся тем, что используют серпентин крупностью 5-10 мкм.

Изобретение относится к антифрикционным полимерным композициям и может быть использовано в машиностроении и железнодорожном транспорте для создания на поверхности металлов защитных антифрикционных пленок.Известна антифрикционная эпоксидная композиция [Авторское свидетельство СССР №476295, опубл. 1976], состоящая из эпоксидной смолы 30-40%, фурфуролацетонового мономера 15-20%, бронзовой пудры 28-40%, окиси кадмия 1-4%, салицилата меди 0,5-1,5%, амальгамы медной 0,5-1,5%, отвердителя 8-10%. Наполнитель бронзовая пудра при трении в композиции в поверхностно-активных жидких средах в результате избирательного растворения имеет способность образовывать тонкие псевдоожиженные пленки чистой меди. Эти пленки легко схватываются со стальной поверхностью сопряженной детали и переносятся на нее, что позволяет значительно снизить износ пары трения. Способ изготовления полимерной композиции заключается в совмещении эпоксидной смолы и фурфуролацетонового мономера, затем вводят наполнители и целевые добавки. После вводят отвердитель — полиэтиленполиамин в смесь, охлажденную до комнатной температуры.Недостатком данной композиции является многокомпонентность, при этом сложные добавки, включающие в себя медьсодержащую составляющую (бронзовая пудра), обеспечивают повышение износостойкости за счет реализации эффекта избирательного переноса, что существенно сокращает диапазон ее технического применения. Кроме того, сложная многокомпонентность делает предлагаемую композицию слаботехнологичной и, соответственно, малопригодной для широкого использованияИзвестна также антифрикционная эпоксидная композиция [Авторское свидетельство СССР №657042, опубл. 1979], состоящая из эпоксидно-диановой смолы 30-50%, фурфуролацетонового мономера 15-20%, бронзовой пудры 15-30%, треххлористой сурьмы 0,8-3,4%, графита 8-20%, аминного отвердителя 8-10%. Эпоксидно-диановые смолы обладают высокими физико-механическими и адгезионными свойствами ко многим металлам и неметаллическим материалам. Для улучшения ряда технологических и эксплуатационных характеристик эпоксидно-диановую смолу модифицировали фурфуролацетоновым мономером. Бронзовая пудра при трении композиции в поверхностно-активных средах в результате избирательного растворения имеет способность образовывать тонкие псевдоожиженные пленки чистой меди. Эти пленки легко схватываются со стальной поверхностью сопряженной детали и переносятся на нее, что позволяет реализовать эффект избирательного переноса в узле трения. Способ получения композиции состоит в следующем. Эпоксидную смолу и фурфуролацетоновый мономер совмещают при 60°С, затем вводят наполнитель и целевые добавки. Отвердитель — полиэтиленполиамин вводится в смесь, охлажденную до комнатной температуры. Композиция выдерживается в течение 24 часов при температуре 18-20°С, а затем при температуре 50-60°С в течение 20-24 часов.Наиболее близким аналогом является антифрикционная полимерная композиция и способ ее получения по авторскому свидетельству SU 1031993, опубл. 30.07.1983. Композиция содержит следующие компоненты при их соотношении, вес.%: 60,97-62,50 эпоксикремнийорганической смолы в качестве эпоксидной смолы, 7,32-7,50 аминного отвердителя полиэтиленполиамина, 5,00-7,32 в качестве антифрикционного наполнителя измельченный графитопласт с размером частиц 10-50 мкм и бронзовую пудру. Способ получения композиции заключается в том, что неотвержденную эпоксидную смолу смешивают с добавкой до получения однородной смеси и далее водят аминный отвердитель.Недостатком данной композиции является многокомпонентность, при этом сложные добавки, включающие в себя медьсодержащую составляющую (бронзовая пудра), обеспечивают повышение износостойкости за счет реализации эффекта избирательного переноса, что существенно сокращает диапазон ее технического применения.Задачей предлагаемого изобретения является создание высокотехнологичного состава с улучшенными антифрикционными свойствами.При этом достигается технический результат, заключающийся в повышении износостойкости узлов трения за счет создания на металлических поверхностях узлов трения устойчивых защитных антифрикционных пленок, расширении диапазона технического применения антифрикционной композиции, стабилизации режимов работы антифрикционной композиции, а также уменьшении коэффициента трения.Для достижения вышеуказанного технического результата по первому объекту изобретения в антифрикционную полимерную композицию, содержащую смесь эпоксидной смолы и добавки, отвержденную аминным отвердителем, в качестве добавки используют серпентин, в качестве эпоксидной смолы используют эпоксидно-диановую смолу, в смесь дополнительно вводят солидол, при следующем соотношении компонентов, мас.%:

эпоксидно-диановая смола

59-68

серпентин

4-9

солидол

10-20

аминный отвердитель

12-18

В качестве аминного отвердителя может быть использован полиэтиленполиамин, или диэтилентриамин, или триэтилентетраамин.В частных случаях выполнения изобретения по первому объекту изобретения используют серпентин крупностью 5-10 мкм.Для достижения вышеуказанного технического результата по второму объекту изобретения в способе изготовления антифрикционной полимерной композиции, заключающемся в смешивании добавки с неотвержденной эпоксидной смолой до получения однородной смеси с последующим введением аминного отвердителя, в качестве эпоксидной смолы используют эпоксидно-диановую смолу, в качестве добавки используют серпентин, который перед смешением с неотвержденной эпоксидной смолой предварительно смешивают с солидолом, при следующем соотношении компонентов (мас.%):

эпоксидно-диановая смола

59-68

серпентин

4-9

солидол

10-20

аминный отвердитель

12-18

В частном случае выполнения изобретения по второму объекту отверждение проводят в течение 15-24 часов.В частных случаях выполнения изобретения по второму объекту в качестве аминного отвердителя используют полиэтиленполиамин, или диэтилентриамин, или триэтилентетраамин.В частном случае выполнения изобретения по второму объекту используют серпентин крупностью 5-10 мкм.Компонентный состав композиции и способ ее получения позволяют расширить диапазон применения антифрикционной композиции, стабилизировать режимы работы антифрикционной композиции. Взаимодействие компонентов композиции между собой приводит к образованию такой структуры, которая при взаимодействии деталей в узлах трения повышает износостойкость узлов за счет высоких трибологических характеристик, обеспечивая ускоренное формирование антифрикционных пленок.Сочетание эпоксидного связующего на основе эпоксидно-диановой смолы, пластичного материала — солидола и «геомодификатора трения» — серпентина в качестве антифрикционной добавки обуславливает получение композиционной структуры с улучшенными характеристиками. Предлагаемая композиция может работать как в смазочной среде, так и при отсутствии смазочного материала.В качестве основы композиции используют эпоксидно-диановую (например, ЭД-6), отвержденную 15 мас.% полиэтиленполиамином (далее ПЭПА) (ТУ 07510508.90-94). В качестве добавки композиция содержит порошок серпентина крупностью 5-10 мкм. Для изготовления композиции может быть использован смазочный материал Солидол — Ж (ГОСТ 0254-012-05766706-2004).Можно использовать следующие марки неотвержденных эпоксидно-диановых смол, представляющих собой растворимые и плавкие реакционно-способные олигомерные продукты на основе эпихлоргидрина и дифенилолпропана: ЭД-22, ЭД-20, ЭД-16, ЭД-14, ЭД-10, ЭД-8. Молекулярная масса данных смол (температура размягчения 15-20°С) 400-800 г/моль.Выбор эпоксидно-диановой смолы обусловлен ее высокими физико-механическими свойствами и адгезионными свойства по отношению к металлам.Для получения композиции используется метод последовательного добавления, который в предлагаемом исполнении описан ниже.Серпентин, представляющий собой мелкодисперсный порошок природного минерала крупностью 5-10 мкм общей химической формулой Mg6[Si4O10](OH)8 предварительно смешивают в требуемых количествах со смазочным материалом Солидол — Ж (ГОСТ 0254-012-05766706-2004) в быстроходном смесителе. Затем полученную механическую смесь перемешивают с неотвержденной эпоксидно-диановой смолой, в которую после получения визуально однородной смеси вводят отвердитель ПЭПА. Может быть использована эпоксидно-диановая смола ЭД-6, производства ФКП «Завод имени Я.М. Свердлова» г.Дзержинск (ТУ 07510508.90 — 94).Процесс отверждения происходит при комнатной температуре в течение 15-24 часов. После чего композиция пригодна к использованию.В предлагаемой композиции имеет место высокая степень наполнения, что приводит к получению высоковязких смесей. Процесс смешивания может осуществляться при комнатной температуре при наличии мощного смесителя. Оптимальной температурой смешения является температурный диапазон 50-70°С, в котором происходит ускорение перемешивания компонентов смеси и достигается ее наиболее полная гомогенизация за счет уменьшения вязкости компонентов смеси.Полученная композиция была испытана. В испытаниях в качестве контртела использовалась сталь 45 с шероховатостью поверхности Ra=1,8 мкм, испытания проводились при работе узла трения в отсутствии смазки.Разрушающее напряжение при работе без смазки определяют по ГОСТ 46-48-71, твердость и коэффициент трения замерялись на серийных установках ТШСП-1 и СМТ-1.Результаты проведенных экспериментальных исследований сведены в таблицу 1. Фрикционные и физико-механические характеристики композитов, принятых за аналог и прототип, отражены в таблицах 2 и 3.Данные таблиц показывают для предлагаемой композиции увеличение твердости при сжатии, повышение предельной нагрузки и уменьшение коэффициента трения (сухое трение).Приведем некоторые примеры осуществления изобретния.Пример 1.Антифрикционная полимерная композиция может быть выполнена при следующем сочетании компонентов (мас.%):Эпоксидно-диановая смола — 59Серпентин — 9Солидол- 14Аминный отвердитель — 18.Изготовление происходит следующим образом: серпентин смешивают с солидолом Ж (ГОСТ 0254-012-05766706-2004) в течение 15 минут до получения визуально однородной смеси. Затем полученную смесь смешивают с неотвержденной эпоксидно-диановой смолой ЭД-6 в течение 20 минут до получения визуально однородной смеси. После чего вводят аминный отвердитель ПЭПА (ТУ 07510508.90-94). Отверждение проводят в течение 15 часов.Пример 2.Антифрикционная полимерная композиция может быть выполнена при следующем сочетании компонентов (мас.%):Эпоксидно-диановая смола — 63Серпентин — 8Солидол- 13Аминный отвердитель — 16.Изготовление происходит следующим образом: серпентин смешивают с солидолом Ж (ГОСТ 0254-012-05766706-2004) в течение 20 минут до получения визуально однородной смеси. Затем полученную смесь смешивают с неотвержденной эпоксидно-диановой ЭД-6 смолой в течение 25 минут до получения визуально однородной смеси. После чего вводят аминный отвердитель ПЭПА (ТУ 07510508.90-94). Отверждение проводят в течение 20 часов.Пример 3.Антифрикционная полимерная композиция может быть выполнена при следующем сочетании компонентов (мас.%):Эпоксидно-диановая смола — 64Серпентин — 6Солидол- 15Аминный отвердитель -15.Изготовление происходит следующим образом: серпентин смешивают с солидолом Ж (ГОСТ 0254-012-05766706-2004) в течение 25 минут до получения визуально однородной смеси. Затем полученную смесь смешивают с неотвержденной эпоксидно-диановой смолой ЭД-6 в течение 30 минут до получения визуально однородной смеси. После чего вводят аминный отвердитель ПЭПА (ТУ 07510508.90-94). Отверждение проводят в течение 25 часов.Испытания показали, что высокие антифрикционные характеристики полимерной композиции сохраняются в широком диапазоне условий эксплуатации.

Таблица 1

Физико-механические и фрикционные характеристики «Антифрикционной полимерной композиции»

№ п/п

Параметр

Ед. изм

Значение

1

Твердость НВ

МПа

130÷150

2

Предел прочности при сжатии

МПа

200÷215

3

Предельная нагрузка, при

кгс/см2

180÷210

4

Коэффициент трения (сухое трение)

0,07÷0,09

Таблица 2

Физико-механические и фрикционные характеристики «Эпоксидной композиции [А.с. СССР №476295]»

№ п/п

Параметр

Ед. изм

Значение

1

Твердость НВ

МПа

130÷160

2

Предел прочности при сжатии

МПа

150÷180

3

Предельная нагрузка, при

кгс/см2

120

4

Коэффициент трения (сухое трение)

0,1÷0,14

Таблица 3

Физико-механические и фрикционные характеристики «Антифрикционная эпоксидная композиция [А.с. СССР №657042]»

№ п/п

Параметр

Ед. изм

Значение

1

Твердость НВ

МПа

130÷160

2

Предел прочности при сжатии

МПа

150÷180

3

Коэффициент трения (смазка — глицерин)

0,004÷0,009

Автор:Админ

Состав и способ для внутристенной

Изобретение относится к строительству, а именно к реконструкции и восстановлению старых зданий и сооружений, конкретно к средствам и способам для внутристенной отсечной гидроизоляции для защиты стен от воздействия почвенной влаги. Технический результат изобретения состоит в снижении вязкости, повышении коэффициента фильтрации, улучшении характеристик отсечной гидроизоляции для защиты стен от воздействия почвенной влаги. Состав для внутристенной отсечной гидроизоляции содержит, мас.%: калиевое жидкое стекло с силикатным модулем 2,33-2,88 99,6-99,9, Трилон Б 0,1-0,4. Способ внутристенной отсечной гидроизоляции включает подачу указанного выше состава в кладку через заранее пробуренные отверстия с периодическим осуществлением после подачи сушки кладки по схеме: подача-сушка-подача. 2 н.п. ф-лы, 2 табл.

1. Состав для внутристенной отсечной гидроизоляции, включающий жидкое стекло и добавку, отличающийся тем, что содержит в качестве жидкого стекла калиевое жидкое стекло с силикатным модулем 2,33-2,88, а в качестве добавки — этилендиаминотетрауксусную кислоту — Трилон Б при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Указанное калиевое жидкое стекло

99,6-99,9

Трилон Б

0,1-0,4

2. Способ внутристенной отсечной гидроизоляции составом по п.1, включающий подачу состава в кладку через заранее пробуренные отверстия с периодическим осуществлением после подачи сушки кладки по схеме: подача-сушка-подача.

Изобретение относится к строительству, а именно к реконструкции и восстановлению старых зданий и сооружений, конкретно к средствам и способам для внутристенной отсечной гидроизоляции для защиты стен от воздействия почвенной влаги.Одной из серьезных проблем, встречающихся при ремонте капитальных зданий и сооружений, в частности, представляющих исторический интерес, является высокое содержание влаги в строительных конструкциях.Слой горизонтальной гидроизоляции, уложенной при строительстве здания в стены, с течением времени разрушается, переставая выполнять свои функции. Почвенная влага проникает вглубь строительных конструкций и поднимается за счет капиллярных сил по кладке все выше на высоту нескольких этажей.Описаны гидрофобизирующие составы и способ для внутристенной отсечной гидроизоляции. (Патент RU №2206675, С2 7 Е04В 1/62 В; С04В 41/00).Составы представляют собой кремнийорганические соединения, типа: где R; R1; R2 — неорганические соединения, преимущественно метильные группы.Это гидрофобные соединения, обладающие недостатком — низкой подвижностью в системах капилляров неорганических строительных конструкций, стены которых по своей химической природе являются гидрофильными. Способ заключается в пробуривании в кладке двух рядов отверстий, заполнение верхнего ряда кремнийорганическим составом, нижнего — песчаноцементным раствором, введение в заполненные отверстия электродов. Обеспечении направленного движения гидрофобизирующего состава за счет электрического поля.Подобный способ с применением электрического поля усложняет и удорожает ремонтные работы. Наиболее близкой к описываемому изобретению по технической сущности является гидрофильная композиция и способ, включающие жидкое натриевое стекло и добавку; способ отличается тем, что данная композиция вводится в материал путем погружения в комплексный раствор и выдерживается в нем без давления или с давлением в течение 10-30 мин. (Авторское свидетельство СССР №535259, кл. С04В 41/22, 1976).Недостаток: высокая вязкость состава, низкая проникающая способность, неэффективность способа.Также известен состав для пропитки, включающий катионактивный ПАВ — динатриевую соль этилендиаминотетроуксусной кислоты (трилон Б) и добавку.Решение о выдаче патента на изобретение по заявке №2006105993/04(00648 8). Состав для пропитки строительных изделий, МПК С04B 41/62 (2006.01), С04В 41/68 (2006.01), 06 марта 2007. Состав не содержит силикатов, и недостаточно эффективен для отсечной гидроизоляции.Цель изобретения: снижение вязкости, повышение коэффициента фильтрации, улучшение характеристик отсечной гидроизоляции для защиты стен от воздействия почвенной влаги.Достигается это тем, что состав, включающий жидкое стекло и добавку, содержит в качестве жидкого стекла — калиевое жидкое стекло, в качестве добавки — катионактивный ПАВ — этилендиаминотетроуксусную кислоту (трилон Б) при следующем соотношении компонентов:

Калиевое жидкое стекло

99,6 — 99,9

Трилон Б

0,1-0,4

Рекомендуемый способ заключается в том, что состав подается в пробуренные в кладке отверстия (шпуры), отличающийся тем, что подается в сочетании с периодической сушкой по прерывистой схеме: — подача-сушка-подача-.В качестве примера использовались: калиевое жидкое стекло, поставляемое Германской фирмой Cerezit, и отечественное — в соответствии с ГОСТ 18958-73.Плотность жидкого стекла устанавливалась и в том и в другом случае 1,178/см. Количество твердой фазы по данным дереватографии в импортном стекле — 24%, в отечественном -19,2%.Химический состав твердой фазы, определенной методом Icp — спектроскопии, следующий (мас.%):Импортное стекло: SiO2 18,35: TiO2 0,004: Al2О3 0,02; Fe2О3 0,01; MnO 0,001; CaO 0,001; MgO 0,001; Na2O 0,12; K2O 6,37; P2O5 0,005.Отечественное стекло: SiO2 16,10; TiO; 0,01; Al2O3 0,08; Fe2О3 0,02; MnO 0,01; CaO 0,01; MgO 0,01; Na2O 0,62; K2О 6,90; P2O5 0,03.Отечественное стекло, как видно, более загрязнено включениями, главным образом оксидом натрия, что сказывается на вязкости и фильтруемости через пропитываемый материал. Меньшая концентрация SiO2 ухудшает эффект сужения и перекрытия капилляров. Важно лимитировать содержание оксида натрия.Трилон Б соответствовал ГОСТ 10652-73.Могут быть применены выпускаемые промышленностью калиевые жидкие стекла в соответствии с ГОСТ 18958-73, плотность 1,1-1,2 г/см3. Экспериментально была установлена желательная с точки зрения гидродинамики пропитки плотность состава — 1,178 г/см3.Ниже 1,1 — снижается эффективность закупорки пор.Выше 1,2 — ухудшается гидродинамика пропитки капиллярно-порового пространства.Рекомендуемая модульность жидкого стекла 2,33-2,88.Модульность ниже снижает закупоривающую способность геля кремниевой кислоты. Выше — ухудшается растворимость силиката калия.Экспериментальные данные по вязкости составов, коэффициенту фильтрации в кирпиче и известковом мертеле представлены в табл.1.

Таблица №1

Состав для инъектирования, %

Вязкость В 3-4, сек

Коэффициент фильтрации в кладку, см/сек

Известковый мертель

Кирпич

Импорт. КЖС

Отечеств. КЖС

Импорт. КЖС

Отечеств. КЖС

1. Натриевое жидкое стекло, добавка (а.с. №535259)

14

2.КЖС 100 Трилон Б 0

12

0,8·10-3

0,5·10-3

0,25·10-4

0,2·10-4

З.КЖС 99,9 Трилон Б 0,1

11

1,9·10-3

1,6·10-3

2,2·10-4

2·10-4

4.КЖС 99,6 Трилон Б 0,4

10

1,9·10-3

1,8·10-3

2,3·10-4

2,3·10-4

5.КЖС 99 Трилон Б 1

10

1,9·10-3

1,8·10-3

2,3·10-4

2,3·10-4

Как видно, скорость фильтрации состава в мертеле на порядок выше, чем в кирпиче. Импортное стекло с меньшим содержанием К2O предпочтительнее. Предлагаемый состав, включающий калиевое жидкое стекло и добавку — этилендиаминотетроуксусную кислоту в указанных количествах (составы 4 и 5) имеет низкую вязкость, значительный коэффициент фильтрации, обладает большой проникающей способностью.Добавка хорошо совмещается с жидким стеклом, не вызывает его коагуляцию; обладает блокирующим свойством в отношении пристеночных катионов Са2+ и Mg2+, связывая их комплексное соединение; тем самым способствует проникновению жидкого стекла и геля кремниевой кислоты в более мелкие поры, капилляры, микротрещины. Данные о влажности строительного материала на разных уровнях стены в разные сроки после обработки кладки (характеристика отсечной гидроизоляции) представлены в табл.2.Инъектирующий состав вводится в кладку порциями за 5-6 подач при продолжительности подач 0,5 часа. После каждого просушивания устраивается перерыв, осуществлялась сушка с помощью теплоэлектронагревателей (ТЭНов).Прерывистая схема — подачи-прогрева — позволяет расширить зону подсушиваемого материала, парообразная влага может выходить из кладки через просверленные шпуры. Температура кладки около нагревателя составляла 100 и более градусов.

Таблица №2

Состав для инъектирования, %

Внести над уровнем грунта, м

Влажность кирпича в кладке, %

Без обработки через 3 сутки

После инъектирования состава на уровне грунта

Через 3 сутки

Через 3 месяца

Через 6 месяцев

1. КЖС

100

0,5

20

11

12

13

Трилон Б

0

1,5

15

8

9

9

2. КЖС

99,9

0,5

20

4

3

4

Трилон Б

0,1

1,5

15

3

3

4

3. КЖС

99,6

0,5

20

5

4

5

Трилон Б

0,4

1,5

17

3

3

4

4. КЖС

99

0,5

20

6

5

4

Трилон Б

1

1,5

16

5

5

6

Наиболее интенсивно влага подсасывается необработанными образцами кирпича.Необработанные образцы за 72 часа подтягивают влагу до 15-20%. Обработанные за то же время 3-10%.Наиболее высокие характеристики отсечной гидроизоляции имеют составы 2 и 3. Составы 1 и 4 несколько худшие характеристики. Был выполнен эксперимент по способу а.с. 539259, т.е. путем погружения материала, в комплексный раствор. Эффект отсечной гидроизоляции обнаружен не был. Таким образом, нами рекомендуется новый состав и способ, заключающийся в подаче состава в пробуренные шпуры и периодической сушке по прерывистой схеме: — подача-сушка-подача -, что позволяет обеспечить внутристенную отсечную гидроизоляцию.Пример осуществления сушки: схема «подача-сушка-подача» — 5 циклов, в каждом цикле сушка 1 час, температура 100 градусов по Цельсию.Образуется сплошная зона обработки вследствие заполнения составом тонких пор кладки, освобождаемых от влаги в процессе предыдущей сушки.Состав и способ целесообразно использовать при ремонте старых зданий для остановки капиллярного переноса воды в кирпичной и каменной кладках, сборных конструкциях посредством создания внутристенного гидрофобного эффекта и сужения или перекрытия капилляров. Возможна закупорка состав капилляров и трещин раскрытием до 0,5-1 мм. Состав экологически безопасен. Эффект сохраняется и в случае последующего образования вторичной капиллярной системы.Основными этапами производства работ по внутристеночной гидроизоляции являются: разбивка отверстий, сверление, сушка кладки с применение электронагревателей. Монтаж инъекторов и установки для подачи состава, приготовление рекомендуемого состава, подача в кадку, периодическая просушка, извлечение инъекторов, перенос установки на новую захватку.Элементы технологии следующие.- Поверхность кирпичной кладки, мертель, гипсовых или известковых блоков и др. очистить от пыли, грязи, нефтепродуктов, цементного молока, высолов и т.д. от любых посторонних веществ.- Пробурить безударным способом отверстия в стене по периметру вблизи фундамента диаметром 20-30 мм на расстоянии 150-200 мм под углом 30-45° к горизонтали на 3/4 толщины стены. Мусор и пыль удалить.- Подготовить рекомендуемую композицию путем смешивания калиевого жидкого стекла с трилоном Б в указанном соотношении.- Заполнить отверстия составом. Дать выдержку для проникновения на 1/2 длины до следующего отверстия. Возможно применение давления.- Осуществлять периодический процесс: — подача — сушка — подача -.- Отверстия заделать, дать выдержку для замоноличевания стены.Контроль:- следить при производстве работ за равномерностью растворов в каждое отверстие, за созданием сплошного обработанного слоя. Качество обработки определяется по подсушиванию кладки выше зоны обработки в течение 0,5-1 года.Применение композиции и способа для внутристенной отсечной гидроизоляции позволяет отказаться от других общеизвестных технологий гидроизоляции: пропил стен, устройство вентиляционных галерей, греющих плит, сооружения вокруг зданий дренажных стен. Кладка стен сохраняет свою прочность, компоненты дешевы, технология доступная, работы можно осуществлять в тесненных условиях без расселения жильцов.

Автор:Админ

Способ получения покрытия, содержащего углеродные

Изобретение относится к способу получения покрытия, содержащего углеродные нанотрубки, фуллерены и/или графены. Способ включает нанесение углеродных нанотрубок, фуллеренов и/или графенов на оловосодержащее покрытие и введение углеродных нанотрубок, фуллеренов и/или графенов в оловосодержащее покрытие путем механической и/или термической обработки. Заявлено применение полученной основы с покрытием в качестве электромеханической детали или рамки с внешними выводами. Изобретение обеспечивает покрытие с низкой склонностью к истиранию, повышенной стойкостью к фрикционной коррозии, с улучшенными проводимостью и коэффициентом трения. 3 н. и 19 з.п. ф-лы.

1. Способ получения основы с покрытием, где покрытие содержит углеродные нанотрубки, фуллерены и/или графены, включающий нанесение углеродных нанотрубок, фуллеренов и/или графенов на оловосодержащее покрытие и введение углеродных нанотрубок, фуллеренов и/или графенов в покрытие путем механической и/или термической обработки, и покрытие наносят на основу.2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве оловосодержащего покрытия применяют олово или сплав олова.3. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что покрытие при нанесении углеродных нанотрубок, фуллеренов и/или графенов находится в твердой, жидкой или пастообразной форме.4. Способ по п.1, отличающийся тем, что механическая обработка включает приложение механического давления к углеродным нанотрубкам, фуллеренам и/или графенам.5. Способ по п.4, отличающийся тем, что приложение механического давления к углеродным нанотрубкам, фуллеренам и/или графенам осуществляют посредством валика, штампа, механических щеток, путем распыления или путем наддува.6. Способ по п.5, отличающийся тем, что покрытие при нанесении углеродных нанотрубок, фуллеренов и/или графенов находится в твердой форме, и введение углеродных нанотрубок, фуллеренов и/или графенов в покрытие осуществляют путем приложения механического давления к углеродным нанотрубкам, фуллеренам и/или графенам посредством валика, штампа или механических щеток.7. Способ по п.3, отличающийся тем, что покрытие при нанесении углеродных нанотрубок, фуллеренов и/или графенов находится в жидком или пастообразном виде, и введение углеродных нанотрубок, фуллеренов и/или графенов в покрытие осуществляется путем приложения механического давления к углеродным нанотрубкам, фуллеренам и/или графенам посредством валика, штампа, механических щеток, путем распыления или путем наддува.8. Способ по п.1, отличающийся тем, что термическая обработка включает нагревание покрытия до температуры ниже или выше температуры плавления покрытия.9. Способ по п.8, отличающийся тем, что покрытие при нанесении углеродных нанотрубок, фуллеренов и/или графенов находится в твердом виде, и затем его нагревают до температуры выше температуры плавления покрытия.10. Способ по п.8, отличающийся тем, что покрытие при нанесении углеродных нанотрубок, фуллеренов и/или графенов находится в жидком виде, и затем его доводят до температуры ниже температуры плавления покрытия.11. Способ по п.8, отличающийся тем, что покрытие при нанесении углеродных нанотрубок, фуллеренов и/или графенов является твердым, и затем его нагревают до температуря ниже температуры плавления покрытия.12. Способ по п.1, отличающийся тем, что нанесение углеродных нанотрубок, фуллеренов и/или графенов на покрытие и/или введение углеродных нанотрубок, фуллеренов и/или графенов в покрытие осуществляют в стандартной атмосфере или в атмосфере защитного газа.13. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве углеродных нанотрубок применяют одностенные или многостенные углеродные нанотрубки.14. Способ по п.1, отличающийся тем, что углеродные нанотрубки, фуллерены и/или графены перед нанесением на покрытие снабжают оболочкой из металла.15. Способ по п.14, отличающийся тем, что покрытие оболочкой осуществляют путем механического перемешивания углеродных нанотрубок, фуллеренов и/или графенов с металлом или химическим способом.16. Способ по п.1, отличающийся тем, что углеродные нанотрубки, фуллерены и/или графены перед нанесением на металлическую полосу распределяют с помощью ультразвука в содержащем олово расплавленном металле и наносят за один шаг с последующей механической счисткой для достижения определенной толщины слоя.17. Способ по п.1, отличающийся тем, что основа состоит из меди или медьсодержащего сплава, алюминия или алюминийсодержащего сплава или железа или железосодержащего сплава.18. Способ по п.17, отличающийся тем, что основа, кроме того, содержит по меньшей мере один промежуточный слой, причем этот промежуточный слой расположен между основой и оловосодержащим покрытием.19. Основа с покрытием, полученная способом по одному из пп.1-18.20. Основа с покрытием по п.19, отличающаяся тем, что основа состоит из меди или медьсодержащего сплава, алюминия или алюминийсодержащего сплава или железа или железосодержащего сплава.21. Основа с покрытием по п.19 или 20, отличающаяся тем, что основа, кроме того, содержит по меньшей мере один промежуточный слой, причем этот промежуточный слой расположен между основой и оловосодержащим покрытием.22. Применение основы с покрытием по одному из пп.19-21 или основы, полученной способом по одному из пп.1-18 в качестве электромеханической детали или рамки с внешними выводами.

Изобретение относится к способу получения покрытия, содержащего углеродные нанотрубки, фуллерены и/или графены, на основе, включающему в себя нанесение углеродных нанотрубок, фуллеренов и/или графенов на содержащее олово покрытие и введение углеродных нанотрубок, фуллеренов и/или графенов в покрытие путем механической или термической обработки. Кроме того, изобретение относится к полученной способом по изобретению основы с покрытием, а также к применению покрытой основы как электромеханической детали.Углеродные нанотрубки (CNT) были открыты Sumio Iijama в 1991 году (см. S. Iijama, Nature, 1991, 354, 56). Iijama при определенных реакционных условиях нашел в саже генератора фуллеренов подобные трубкам образования диаметром всего несколько десятков нанометров, но длиной до нескольких микрон. Найденные им соединения состояли из нескольких концентрических графитовых трубок, которые получили название многостенные углеродные нанотрубки (multi-wall carbon nanotubes, MWCNT). Вскоре после этого Iijama и Ichihashi были найдены одностенные CNT диаметром всего около 1 нм, которые соответственно были названы single-wall carbon nanotubes (SWCNT) (см. S. Iijama, T. Ichihashi, Nature, 1993, 363, 6430).К отличительным свойствам CNT относятся, например, их механическая прочность при растяжении и жесткость, примерно 40 ГПа, соответственно 1 ТПа (в 20, соответственно в 5 раз выше, чем у стали).Среди CNT имеются как проводящие, так и полупроводниковые материалы. Углеродные нанотрубки относятся к семейству фуллеренов и имеют диаметр от 1 нм до нескольких сотен нм. Углеродные нанотрубки являются микроскопически малыми трубчатыми образованиями (молекулярные нанотрубки) из углерода. Их стенки, как и стенки фуллеренов или как плоскости графита, состоят только из углерода, причем атомы углерода имеют сотовую структуру с шестью вершинами и соответственно с тремя партнерами по связи (что задается sp2-гибридизацией). Диаметр трубок лежит чаще всего в диапазоне от 1 до 50 нм, но при этом были получены также трубки с диаметром всего 0,4 нм. Уже были достигнуты длины в несколько миллиметров для отдельных трубок и до 20 см для пучка трубок.Синтез углеродных нанотрубок осуществляется обычно путем осаждения углерода из газовой фазы или плазмы. Для электронной промышленности интересны, прежде всего, допустимая нагрузка по току и теплопроводность. Допустимая нагрузка по току приблизительно в 1000 выше, чем у медных проводов, теплопроводность при комнатной температуре порядка 6000 Вт/м*К, почти вдвое выше, чем у алмаза — наилучшего из природных материалов проводника тепла.В уровне техники известно о смешивании нанотрубок с обычным синтетическим материалом. Благодаря этому резко улучшаются механические свойства синтетических материалов. Кроме того, можно получать электропроводящие синтетические материалы, например, нанотрубки уже применялись для придания проводящих свойств антистатическим пленкам.Как уже излагалось выше, углеродные нанотрубки относятся к группе фуллеренов. Фуллеренами называют сферические молекулы из атомов углерода с высокой симметрией, которые представляют собой третью модификацию элемента углерода (помимо алмаза и графита). Получение фуллеренов проводится обычно путем испарения графита при пониженном давлении и в атмосфере защитного газа (например, аргона) с помощью резистивного нагрева или в электрической дуге. В качестве побочного продукта часто образуются уже обсуждавшиеся выше углеродные нанотрубки. Фуллерены имеют свойства от полупроводниковых до сверхпроводящих.Графенами называют одноатомные слои атомов углерода в sp2-гибридном состоянии. Графены отличаются очень хорошей электрической и термической проводимостью вдоль своей плоскости. Получение графена осуществляется путем отщепления графита в его нижней плоскости. При этом сначала встраивается кислород. Кислород частично реагирует с углеродом и приводит к сходу слоя с одной стороны. Затем графены суспендируют и, в зависимости от цели применения, вводят, например, в полимеры.Следующей возможностью получения одиночного слоя графена является нагрев поверхности гексагонального карбида кремния до температур выше 1400°C. Из-за высокого давления паров кремния атомы кремния испаряются быстрее, чем атомы углерода. Тогда на поверхности образуется тонкий слой монокристаллического графита, который состоит из нескольких монослоев графена.Олово или сплавы олова обычно применяются для запайки электрических контактов, например, чтобы соединить друг с другом медные провода. Точно так же олово или сплавы олова часто наносятся на штекерные разъемы, чтобы улучшить коэффициент трения, защитить от коррозии, а также чтобы способствовать улучшению электропроводности. Проблематичной в случаях олова или сплавов олова является, в частности, мягкость металла или сплава, так что, в частности, при частых выключениях и включениях штекерных разъемов и при вибрациях оловосодержащее покрытие истирается и, следовательно, польза от оловосодержащего покрытия теряется.Таким образом, задача настоящего изобретения состоит в том, чтобы дать покрытие из содержащего олова материала, которое имеет низкую склонность к истиранию и/или обеспечивает улучшенную стойкость к фрикционной коррозии при таких же или улучшенных свойствах, относящихся к коэффициенту трения, проводимости и т.п.Эта задача решена способом получения покрытия, содержащего углеродные нанотрубки, фуллерены и/или графены, включающим в себя нанесение углеродных нанотрубок, фуллеренов и/или графенов на оловосодержащее покрытие и введение углеродных нанотрубок, фуллеренов и/или графенов в покрытие путем механической или термической обработки.Основа, на которой находится оловосодержащее покрытие, предпочтительно является металлом, особенно предпочтительно медью и ее сплавами. Между оловосодержащим покрытием и основой предпочтительно может быть также нанесен еще по меньшей мере один другой промежуточный слой.В качестве оловосодержащего покрытия на основе предпочтительно применяется олово или сплав олова. Углеродные нанотрубки, фуллерены и/или графены наносятся или вводятся на/в сплав олова, причем металл покрытия при нанесении или введении углеродных нанотрубок, фуллеренов и/или графенов может находиться в твердом, жидком или пастообразном виде.Как уже излагалось выше, углеродные нанотрубки, фуллерены и/или графены вводятся в содержащее олово покрытие, причем это может осуществляться путем механической или термической обработки. При этом механическая обработка включает в себя приложение механического давления к углеродным нанотрубкам, фуллеренам и/или графенам.Предпочтительно это совершается так, что к углеродным нанотрубкам, фуллеренам и/или графенам с помощью валика, штампа, механических щеток, путем распыления или путем наддува прикладывается механическое давление. В духе настоящего изобретения распыление и наддув также следует понимать как приложение механического давления.Оловосодержащее покрытие может при нанесении углеродных нанотрубок, фуллеренов и/или графенов быть твердым (то есть находиться в твердом агрегатном состоянии), и введение углеродных нанотрубок, фуллеренов и/или графенов в покрытие может осуществляться путем приложения механического давления к углеродным нанотрубкам, фуллеренам и/или графенам посредством валика, штампа или механических щеток.Равным образом, покрытие при нанесении углеродных нанотрубок, фуллеренов и/или графенов может находиться в жидкой или пастообразной форме, причем введение углеродных нанотрубок, фуллеренов и/или графенов в покрытие/металл покрытия производится путем приложения механического давления к углеродным нанотрубкам, фуллеренам и/или графенам посредством валика, штампа, механической щетки, путем распыления или путем наддува. Если покрытие находится в жидкой форме, можно при введении углеродных нанотрубок, фуллеренов и/или графенов снизить температуру ниже температуры плавления покрытия, чтобы углеродные нанотрубки, фуллерены и/или графены зафиксировались в слое.Как уже говорилось, введение углеродных нанотрубок, фуллеренов и/или графенов в покрытие может осуществляться также термически. При этом термообработка включает в себя нагрев покрытия до температуры ниже или выше температуры плавления покрытия. Нагрев до температуры ниже температуры плавления покрытия приводит его в пастообразное состояние, а нагрев покрытия до температуры выше температуры плавления ведет, следовательно, к жидкому состоянию покрытия.В одной форме осуществления покрытие при нанесении углеродных нанотрубок, фуллеренов и/или графенов является твердым и затем нагревается до температуры выше температуры плавления покрытия. В результате этого углеродные нанотрубки, фуллерены и/или графены вплавляются в материал покрытия и при охлаждении материала покрытия ниже температура плавления могут фиксироваться.В следующей форме осуществления настоящего изобретения покрытие при нанесении углеродных нанотрубок, фуллеренов и/или графенов находится в жидком виде и затем доводится до температуры ниже температуры плавления покрытия, вследствие чего внедрившиеся в жидкое покрытие углеродные нанотрубки, фуллерены и/или графены фиксируются.В следующей форме осуществления покрытие при нанесении углеродных нанотрубок, фуллеренов и/или графенов находится в твердой форме и затем нагревается до температуры ниже температуры плавления покрытия. Этот процесс следует приравнять к отжигу, причем благодаря достигнутому этим пастообразному состоянию покрытия углеродные нанотрубки, фуллерены и/или графены медленно внедряются в материал покрытия.Во всех формах осуществления предпочтительно, если нанесение углеродных нанотрубок, фуллеренов и/или графенов на покрытие и/или введение углеродных нанотрубок, фуллеренов и/или графенов в покрытие проводится в стандартной атмосфере или в атмосфере защитного газа. Под стандартной атмосферой в духе настоящего изобретение понимается обычный окружающий воздух. В качестве защитного газа можно использовать любой известный в уровне техники газ, который обеспечивает бескислородную атмосферу. Как известно, могут применяться, например, азот или аргон.В способе согласно изобретению в качестве углеродных нанотрубок могут использоваться одностенные или многостенные углеродные нанотрубки, в виде порошка или распределенные в суспензии.В следующей предпочтительной форме осуществления углеродные нанотрубки, фуллерены и/или графены перед нанесением на покрытие могут быть снабжены оболочкой из металла. Нанесение оболочки может проводиться путем механического перемешивания с металлом. Для механического перемешивания могут применяться, например, шаровая мельница или экструдер. Нанесение оболочки на углеродные нанотрубки, фуллерены и/или графены может осуществляться, кроме того, химическим способом, например, путем нанесения раствора металлической соли, которую позднее восстанавливают, или нанесением оксида металла, который позднее восстанавливают.Следующая предпочтительная форма осуществления состоит в подводе углеродных нанотрубок, фуллеренов и/или графенов, диспергированных в расплавленном олове (сплаве Sn) с помощью ультразвука, к металлической полосе и в нанесении за один шаг с последующей механической счисткой.В рамках настоящего изобретения предпочтительно, кроме того, если углеродные нанотрубки, фуллерены и/или графены образуют друг с другом композит, то есть соединяются друг с другом. Особенно предпочтительно при этом, когда графен расположен на углеродной нанотрубке у ее осевого края. Этим можно достичь электро- и теплопроводимости в горизонтальном и вертикальном направлениях. Повышается также и допустимая механическая нагрузка в горизонтальном и вертикальном направлениях.Объектом изобретения является также основа с покрытием, которая была получена способом согласно изобретению. Предпочтительно основа является медью или медьсодержащим сплавом, или содержит медь или медьсодержащий сплав, или является Al или сплавом Al или Fe или сплавом Fe. Кроме того, может быть выгодным наносить между оловосодержащим покрытием и основой промежуточные слои.Покрытая согласно изобретению основа очень хорошо подходит в качестве электромеханической детали или рамки с внешними выводами, например, как элемент схемы, штекерный разъем и тому подобное.

Автор:Админ

Способ изготовления стеновых керамических изделий

Изобретение относится к стеновой и облицовочной керамике и может быть использовано при производстве теплоизоляционных изделий — плиток, кирпича, блоков, стеновых панелей и др. Способ изготовления стеновых керамических изделий включает смешивание молотой глины с отощающей и вспучивающейся добавками, увлажнение, формование сырцовых изделий пластическим способом, сушку и обжиг. В качестве отощающей и вспучивающейся добавок используют стеклобой, молотый совместно с порообразователем, гранулированный и гидрофобизированный с размером гранул 0,1…2,0 мм при следующем соотношении компонентов, мас.%: указанный стеклобой — 3…30; глина — остальное. В качестве порообразователя используют карбонаты кальция или магния, или их смесь, его количество в гранулах составляет 1…6% от массы стеклобоя, а количество гидрофобизатора — 1…10% от массы стеклобоя. Сглаженная гидрофобизатором поверхность гранулированного стеклобоя с порообразователем может иметь сферическую или яйцевидную формы. По второму варианту способа формование сырцовых изделий ведут методом полусухого прессования. Технический результат: расширение арсенала технических средств для производства малоусадочных стеновых керамических изделий, обладающих пониженным коэффициентом теплопроводности с сохранением или улучшением физико-механических характеристик. 2 н. и 3 з.п.ф-лы, 4 табл.

1. Способ изготовления стеновых керамических изделий, включающий смешивание молотой глины с отощающей и вспучивающейся добавками, увлажнение, формование сырцовых изделий пластическим способом, сушку и обжиг, отличающийся тем, что в качестве отощающей и вспучивающейся добавок используют стеклобой, молотый совместно с порообразователем, гранулированный и гидрофобизированный с размером гранул 0,1 divide;2,0 мм при следующем соотношении компонентов, мас.%:Стеклобой, молотый совместно с порообразователем, hairsp;гранулированный и гидрофобизированный3 divide;30ГлинаОстальноев качестве порообразователя используют карбонаты кальция или магния или их смесь, его количество в гранулах составляет 1 divide;6 мас.% стеклобоя, а количество гидрофобизатора — 1 divide;10 мас.% стеклобоя.2. Способ по п.1, отличающийся тем, что сглаженная гидрофобизатором поверхность гранулированного стеклобоя с порообразователем имеет сферическую или яйцевидную формы.3. Способ изготовления стеновых керамических изделий, включающий смешивание молотой глины с отощающей и вспучивающейся добавками, увлажнение, формование сырцовых изделий, сушку и обжиг, отличающийся тем, что формование сырцовых изделий ведут методом полусухого прессования, а в качестве отощающей и вспучивающейся добавки используют стеклобой, молотый совместно с порообразователем, гранулированный и гидрофобизированный с размером гранул 0,1 divide;2,0 мм при следующем соотношении компонентов, мас.%:Стеклобой, молотый совместно с порообразователем, hairsp;гранулированный и гидрофобизированный3 divide;30ГлинаОстальноев качестве порообразователя используют карбонаты кальция или магния, или их смесь, его количество в гранулах составляет 1 divide;6 мас.% стеклобоя, а количество гидрофобизатора — 1 divide;10 мас.% стеклобоя.4. Способ по п.3, отличающийся тем, что полусухое прессование ведут при удельном давлении 2-5 МПа.5. Способ по п.3, отличающийся тем, что сглаженная гидрофобизатором поверхность гранулированного стеклобоя с порообразователем имеет сферическую или яйцевидную форму.

Изобретение относится к производству стеновой керамики и может быть использовано при получении теплоизоляционных изделий — плиток, кирпича, блоков, стеновых панелей и др.Известен способ изготовления стеновых керамических изделий, включающий совместный мокрый помол стеклобоя, электротермофосфорного шлака и глины до тонкости помола — остатка на сите 0,355 не более 4%, сушки до влажности 4…8%, формование заготовок и последующий обжиг при 980 deg;С [Патент РФ №2070177, кл. 6 С 04 В 33/02, 1996].Недостатками этого способа являются: высокий коэффициент теплопроводности (0,72…0,86 Вт/м middot;К), что обуславливает увеличение расхода строительных материалов в строительстве; высокая плотность (1850…2100 кг/м3), что требует увеличения затрат материалов на стадии изготовления и, как следствие этого, утяжеляет массу стеновых конструкций; высокая огневая усадка (до 12 об.%) способствует возникновению напряжений и дефектов структуры, отрицательно влияющих на прочностные характеристики обожженного материала. Эти недостатки ухудшают технологические и эксплуатационные характеристики стеновых керамических изделий.Наиболее близким к предлагаемому решению является способ изготовления стеновых керамических изделий, заключающийся в перемешивании массы, состоящей из молотой глины (53-93 мас.%), зерен расширяющейся в процессе нагревания добавки с первоначальным размером не более 2 мм, состоящей из вермикулита, или гидрофлогопита, или гидробиотита (2-42 мас.%) и отощителя, состоящего из песка, или золы, или шлака с размером зерен не более 2 мм (4-45 мас.%). Из перемешанной массы пластическим способом формуют изделия, которые после сушки обжигают в туннельной печи при 950 deg;С с изотермической выдержкой 2 часа [Патент РФ №1780276, кл. 6 С 04 В 33/00, 1995].Недостатками прототипа являются: высокий коэффициент теплопроводности, повышенная общая усадка при сушке и обжиге (до 5…7,9 объемн. %) получаемых стеновых керамических изделий.Предлагаемое изобретение решает задачу расширения арсенала технических средств для производства малоусадочных стеновых керамических изделий, обладающих пониженным коэффициентом теплопроводности с сохранением или улучшением физико-механических характеристик.Технический результат достигается двумя вариантами решения задачи.По первому варианту решения задачи в способе изготовления стеновых керамических изделий, включающем смешивание молотой глины с отощающей и вспучивающейся добавками, увлажнение, формование сырцовых изделий пластическим способом, сушку и обжиг, согласно предлагаемому решению в качестве отощающей и вспучивающейся добавок используют стеклобой, молотый совместно с порообразователем, гранулированный и гидрофобизированный с размером гранул 0,1…2,0 мм при следующем соотношении компонентов, мас.%:стеклобой, молотый совместно с порообразователем, hairsp;гранулированный и гидрофобизированный3…30глинаостальноев качестве порообразователя используют карбонаты кальция или магния или их смесь, его количество в гранулах составляет 1…6% от массы стеклобоя, а количество гидрофобизатора — 1…10% от массы стеклобоя.Сглаженная гидрофобизатором поверхность гранулированного стеклобоя с порообразователем имеет сферическую или яйцевидную формы.По второму варианту решения задачи в способе изготовления стеновых керамических изделий, включающем смешивание молотой глины с отощающей и вспучивающейся добавками, увлажнение, формование сырцовых изделий, сушку и обжиг, согласно предлагаемому решению формование сырцовых изделий ведут методом полусухого прессования, а в качестве отощающей и вспучивающейся добавок используют стеклобой, молотый совместно с порообразователем, гранулированный и гидрофобизированный с размером гранул 0,1…2,0 мм при следующем соотношении компонентов, мас.%:стеклобой, молотый совместно с порообразователем, hairsp;гранулированный и гидрофобизированный3…30глинаостальноев качестве порообразователя используют карбонаты кальция или магния или их смесь, его количество в гранулах составляет 1…6% от массы стеклобоя, а количество гидрофобизатора — 1…10% от массы стеклобоя.Полусухое прессование ведут при удельном давлении 2-5 МПа.Сглаженная гидрофобизатором поверхность гранулированного стеклобоя с порообразователем имеет сферическую или яйцевидную формы.Сравнение способа по первому варианту с прототипом позволило установить, что предлагаемое решение отличается введением в сырьевую керамическую массу в качестве отощающей и вспучивающейся добавок стеклобой, молотый совместно с порообразователем, гранулированный и гидрофобизированный, имеющий размеры зерен 0,1-2,0 мм, при этом в качестве порообразователя используют карбонаты кальция или магния или их смесь, его количество в гранулах составляет 1…6% от массы стеклобоя, а количество гидрофобизатора — 1…10% от массы стеклобоя. Введение предлагаемых гранул позволяет одновременно пластифицировать смесь, что ведет к уменьшению величины формовочной влажности, снизить теплопроводность и плотность готовых изделий в 1,4…1,7 раза. Таким образом, предлагаемое решение обладает критерием «новизна».Сравнение способа по второму варианту с прототипом позволило установить, что предлагаемое решение отличается введением в сырьевую керамическую массу в качестве отощающей и вспучивающейся добавок стеклобой, молотый совместно с порообразователем, гранулированный и гидрофобизированный, имеющий размеры зерен 0,1-2,0 мм и сглаженную поверхность, при этом количество порообразователя составляет 1…6%, а гидрофобизатора — 1…10,0% от массы стеклобоя, а формирование сырцовых изделий ведут методом полусухого прессования при удельном давлении 2-5 МПа. Введение предлагаемых гранул позволяет одновременно пластифицировать смесь, а также уменьшить величину формовочной влажности и давления прессования до 2 МПа, снизить теплопроводность и плотность готовых изделий в 1,4…1,8 раза. Таким образом, предлагаемое решение также обладает критерием «новизна».При изучении других технических решений использование предложенного авторами введения в сырьевую керамическую массу в качестве отощающей и вспучивающейся добавок стеклобоя, молотого совместно с порообразователем, гранулированного и гидрофобизированного, не выявлено, таким образом, заявляемое решение не следует явным образом из уровня техники, что позволяет сделать вывод о соответствии заявляемого решения критерию «изобретательский уровень».При реализации заявляемого способа изготовления стеновых керамических изделий в качестве сырья использованы одинаковые для двух вариантов сырьевые компоненты массы и гранулированный наполнитель.Характеристика компонентов массы:1. В качестве стеклобоя использовали бой зеленого тарного стекла, г. Воронеж. Исходный бой тарного стекла дробят в молотковой дробилке, моют и сушат в моечно-сушильном барабане, хранят в накопительном бункере. Химический состав боя тарного стекла приведен в табл.1.2. В качестве порообразователя использовали карбонаты кальция (мел, известняк), карбонат магния (магнезит) и их природную смесь (доломит):- мел технический дисперсный МТД-2 по ТУ — 21-020350-06-92, ОАО «Стройматериалы», г. Белгород;- известняк Яшкинского месторождения;- магнезит, г. Сатки Челябинской области СМ-1 по ТУ 14-8-64-73;- доломит, Щелковское месторождение Московской области.Химические составы мела, известняка, магнезита и доломита приведены в табл.13. В качестве глины использовали суглинок Шебекинского месторождения, Белгородская обл. Огнеупорность 1180…1270 deg;С. Водозатворяемость — 28,7% (по ГОСТ 9169-75). Основной глинистый минерал — монтмориллонит. Цвет после обжига зеленовато-желтый. Химический состав суглинка Шебекинского месторождения представлен в табл.1.4. При гранулировании порошка стеклобоя, молотого совместно с порообразователем, на тарельчатом грануляторе использовали водный раствор силикатного клея (жидкое стекло) по ТУ 2385-001-54824507-2000. Использование данного связующего вещества существенно повышает прочность получаемых гранул после сушки.5. В качестве гидрофобизатора поверхности стеклобоя, молотого совместно с порообразователем и гранулированного, использовали парафин нефтяной марки П-2 (ГОСТ 23683-89) в расплавленном состоянии. Толщина парафинового слоя на поверхности гранулята зависит от вязкости парафинового расплава. Вязкость парафинового расплава в большой степени зависит от температуры. Таким образом, меняя температуру парафинового расплава, можно регулировать толщину гидрофобной пленки на поверхности гранулята с целью получения наиболее окатанной ровной поверхности гранул, позволяющих в дальнейшем сформировать сферические и округлые поры в массе готового изделия.Таблица 1Химический состав компонентов керамических масс№ п/пКомпонентСодержание оксидов, мас.%SiO2Al2О3TiO2Fe2O3CaOMgOK2O+Na2OSO3П.п.п.1.Бой тарного стекла65,210,70,81,26,50,714,70,2-2.Мел Белгородский1,30,70,10,154,70,3—42,83.Суглинок Шебекинский58,97,60,41,210,12,83,40,415,24.Известняк Яшкинский1,70,80,10,452,31,11,20,242,25.Магнезит Саткинский1,20,90,20,40,846,00,50,349,76.Доломит Щелковский0,80,20,10,230,922,80,70,244,1Гидрофобизированная поверхность стеклобоя, молотого совместно с порообразователем и гранулированного, не смачиваясь водой, лучше противостоит механическим воздействиям при перемешивании с глиной, например, в шнековой мешалке, сохраняет свои геометрические размеры в процессе формирования сырцовых изделий, снижает водопотребность, чем и пластифицирует формовочную массу.Для получения гранулированного наполнителя при реализации заявляемого способа изготовления стеновых керамических изделий дробленый бой стекла дозируют с карбонатами кальция (порообразователем) — мелом, известняком либо с карбонатом магния — доломитом весовым методом и мелют в шаровой мельнице до достижения удельной поверхности 300…500 м2/кг. Гранулирование шихты производят на тарельчатом грануляторе с орошением ее поверхности 10%-ным водным раствором жидкого стекла, улучшающим процесс формирования и повышающим механическую прочность гранул. Сушку гранул осуществляют в ленточно-сетчатой сушилке. На выходе из сушилки гранулы достигают минимальной влажности — 1…2%. Отсев гранул размером менее 0,1 мм и более 2,0 мм производят на вибросите; отбракованные гранулы отправляют обратно на переработку для повторного использования. Гранулы, по размеру соответствующие техническим условиям, направляются на обработку гидрофобизатором. Обработка поверхности стеклобоя, молотого совместно с порообразователем и гранулированного, гидрофобизирующим компонентом заключается в засыпке отсеянных на ситах гранул размером 0,1…2,0 мм в резервуар с расплавом гидрофобизатора, перемешивании данной массы в течение 5…10 минут и удалении жидкой фазы сквозь сетчатую перегородку с размером ячеек чуть менее 0,1 мм. После охлаждения полученные гранулы загружают в бункер запаса, они полностью готовы к технологическому применению.Анализируя результаты физико-механических испытаний серии экспериментальных образцов, можно сделать вывод, что:- по способности формировать пористую структуру обожженных керамических материалов предпочтителен совместный помол стеклобоя с пороообразователем до достижения удельной поверхности 300…500 м2/кг;- в качестве порообразователя можно использовать мел, известняк, магнезит либо смесь этих компонентов (доломит);- исходя из прочностных характеристик гранул стеклобоя, молотого совместно с пороообразователем, предпочтительно сушить их до влажности 2%;- наиболее предпочтительна форма стеклобоя, молотого совместно с порообразователем, гранулированного и гидрофобизированного — сферическая и яйцевидная, что достигается подбором вязкости гидрофобизирующего раствора.Способ изготовления стеновых керамических изделий осуществляют следующим образом по двум вариантам.Согласно первому варианту измельчали глинистое сырье до дисперсности частиц менее 0,1 мм, дозировали, добавляли стеклобой, молотый совместно с порообразователем, гранулированный и гидрофобизированный, с размером зерен 0,1…2,0 мм в соотношении по сухой массе, указанной в табл.2. Смесь сухих компонентов увлажняли водой до формовочной влажности согласно [Мороз И.И. Технология строительной керамики. Киев: «Вища школа», 1980. — С.79-84], перемешивали до равномерного распределения гранул и глины. Сырцовые изделия из полученной смеси формовали пластическим способом на ленточном прессе. Снижению влажности при формовании изделий по сравнению со способами, описанными в [Патент РФ №2070177, кл. 6 С 04 В 33/02, 1996; патент РФ №1780276, кл. 6 С 04 В 33/00, 1995], способствует заметное повышение удобоукладываемости сырьевых смесей, приготовленных по заявляемому способу, за счет лучшего скольжения между частицами глины и гидрофобизированной поверхностью гранул. Водозатворяемость сырьевых шихт по сравнению с прототипом можно снизить на 6…7,7%, что также облегчает сушку сырца, при этом усадка при сушке минимальна. Изделия высушивают до остаточной влажности 0,5…2% аналогично [Патент РФ №1780276, кл. 6 С 04 В 33/00, 1995; Мороз И.И. Технология строительной керамики. Киев: «Вища школа», 1980. — С.95-101], а затем обжигают при температуре 950 deg;С аналогично [Мороз И.И. Технология строительной керамики. Киев: «Вища школа», 1980. — С.121-128].Пример 1. Взвесили предварительно высушенный измельченный и просеянный через сито с размером отверстий 0,1 мм Шебекинский суглинок в количестве 7,8 кг (78%, см. табл.2, смесь 1), к этой глине добавили 2,2 кг (22%, см. табл.2, смесь 1) стеклобоя, молотого совместно с порообразователем до удельной поверхности 400 м2/кг, гранулированного и гидрофобизированного, с размером зерен 0,1…2,0 мм (состоящего из порошка стеклобоя, молотого совместно с 3 мас.% мела, гранулированного, просеянного через сито с размером диаметра ячеек 2,0 мм и оставшегося на сите 0,1 мм и обработанного 0,22 кг расплавленного парафина — 10% по отношению к массе стеклобоя, см. табл.2, смесь 1). Эти два компонента смешали в лабораторном шнековом смесителе и одновременно при смешивании подавали распылителем воду в количестве 0,94 кг (см. табл.3, смесь 1). Полученную массу формовали пластическим способом на ленточном шнековом прессе. Полученная прочность сырца позволяет производить перекладку и сушку образцов без каких-либо ограничений. Сформованные образцы в виде плиток с размером 192 times;142 times;9 мм и цилиндров с диаметром и высотой 50 мм (последние образцы предназначались для определения предела прочности при сжатии) высушивали до остаточной влажности 2%, а затем обжигали при максимальной температуре 950 deg;С с выдержкой 2 часа, т.е. моделировались производственные условия получения строительного керамического кирпича [Мороз И.И. Технология строительной керамики. Киев: «Вища школа», 1980. — С.89-128]. После охлаждения образцы изделий испытывали на прочность, определялась плотность, общая усадка и теплопроводность. Результаты испытаний приведены в табл.3 (смесь 1).Аналогичным образом приготавливали все остальные смеси по заявляемому способу получения керамической массы и, соответственно, на ее основе образцы стеновых изделий и облицовочной плитки, в том числе и с запредельными значениями размеров гидрофобизированных гранул (составы 5, 6, 11, 12, 17, 18, 23 и 24).Составы смесей и характеристики компонентов приведены в табл.2. Свойства полученных керамических изделий приведены в табл.3.Анализ данных табл.3 результатов испытаний свойств образцов стеновой керамики, изготовленных по первому варианту заявляемого способа, показывает следующее.1. Все смеси 1-4, 7-10, 13-16 и 19-22 отвечают требованиям ГОСТ 7025-91 «Кирпич и камни керамические и силикатные».2. Введение в состав массы стеклобоя, молотого совместно с порообразователем, гранулированного и гидрофобизированного, в заявляемых количествах и размером зерен 0,1…2,0 мм позволяет получать прочные высококачественные стеновые керамические изделия.3. Обожженные керамические изделия, полученные из сырьевых смесей 13, 14, и 16, имеют отрицательную усадку, т.е. наблюдается равномерное увеличение линейных и объемных размеров обожженных образцов по сравнению с размерами исходных сырцовых изделий.4. Уменьшать количество крупки в сырьевой массе менее 3 мас.% нецелесообразно, т.к. получаемые керамические изделия по техническим характеристикам получаются плотнее, чем по прототипу, и несмотря на то, что изделия отвечают требованиям ГОСТ 7025-91, их теплоизоляционные характеристики недостаточны, поэтому составы 3, 9, 15 и 21 приняты как граничные.Увеличение количества крупки в массе свыше 30 мас.% нецелесообразно, т.к. происходит падение прочности получаемых стеновых керамических материалов за счет уменьшения доли глинистого компонента в шихте и нарушения геометрических размеров изделий в процессе обжига, их физико-механические характеристики не отвечают требованиям ГОСТ 7025-91, поэтому составы 4, 10, 16 и 22 приняты как граничные.Таблица 2Состав керамической массы№ смесиКомпоненты, мас.%Суглинок ЩебекинскийСтеклобой, молотый совместно с порообразователем, гранулированный и гидрофобизированный; размер гранул, мм hairsp;менее 0,10,1-2,0более 2,0I. Гранулят стеклобоя, молотого совместно с 3% мела178-22 (форма сферическая)-10279-21 (форма яйцевидная)-5397-3 (форма сглаженная)-1470-30 (форма сглаженная)-1057822 (форма яйцевидная)—10678—22 (форма сферическая)10II. Гранулят стеклобоя, молотого совместно с 1% магнезита778-22 (форма сферическая)-10879-21 (форма яйцевидная)-5997-3 (форма сглаженная)-11070-30 (форма сглаженная)-10117822 (форма яйцевидная)—101278—22 (форма сферическая)10III. Гранулят стеклобоя, молотого совместно с 6% известняка1378-22 (форма сферическая)-101479-21 (форма яйцевидная)-51597-3 (форма сглаженная)-11670-30 (форма сглаженная)-10177822 (форма яйцевидная)—101878—22 (форма сферическая)10IV. Гранулят стеклобоя, молотого совместно с 4% доломита1978-22 (форма сферическая)-102079-21 (форма яйцевидная)-52197-3 (форма сглаженная)-12270-30 (форма сглаженная)-10237822 (форма яйцевидная)—102478—22 (форма сферическая)105. Использование стеклобоя, молотого совместно с порообразователем, гранулированного и гидрофобизированного, с размером частиц менее 0,1 мм не позволяет получать керамические изделия низкой плотности и с пониженным коэффициентом теплопроводности, т.к. слишком мелкие гранулы при обжиге ведут себя как плавень, вызывают линейные и объемные деформации изделий при обжиге, увеличивают плотность, теплопроводность и объемную усадку образцов. Таким образом, составы 5, 11, 17 и 23 выходят за границы заявляемого способа.Таблица 3Свойства керамических изделий, полученных по первому варианту№ смесиУсадка общая, объемн. %Коэффициент теплопроводности, Вт/м middot;КПлотность, кг/м3Предел прочности при сжатии, МПаФормовочная влажность, %10,50,448141033,99,420,70,454142932,79,536,80,723199127,916,440,20,559131217,08,757,20,789203126,710,663,40,745141910,19,573,00,628168935,19,483,40,652169334,89,596,90,727199427,816,3101,20,618153219,28,7117,40,781203927,19,6124,50,739170916,99,513-3,40,422139829,19,414-3,50,432141928,69,5156,80,729205328,616,416-5,00,524130120,08,7177,50,771207027,39,6181,00,75114008,29,5190,10,439140632,89,4200,20,445142531,69,5216,90,724200628,016,3220,10,550130816,88,7236,90,779202125,510,6242,70,74014149,29,525 (прототип)6,80,721199027,516,56. Использование стеклобоя, молотого совместно с порообразователем, гранулированного и гидрофобизированного, с размером частиц более 2,0 мм также нецелесообразно, т.к. образующаяся система крупных пор способствует возникновению в них конвективного теплообмена, что снижает теплоизоляционные характеристики получаемых материалов (смеси 6, 12, 18 и 24), при обжиге такой массы наблюдаются серьезные дефекты структуры и ее рыхлость, которые снижают прочностные характеристики, нарушают геометрические размеры получаемых стеновых керамических изделий. Таким образом, составы 6, 12, 18 и 24 выходят за границы заявляемого способа.Заявляемый способ изготовления стеновых керамических изделий по первому варианту в сравнении с прототипом имеет следующие преимущества:1) теплоизоляционные свойства улучшаются на 30-35%;2) плотность при сохранении требуемых физико-механических характеристик уменьшается на 20-25%;3) вводя стеклобой, молотый совместно с порообразователем, гранулированный и гидрофобизированный, с размером зерен 0,1…2,0 мм в сырьевую смесь взамен вермикулита-сырца и отощителя, мы одновременно осуществляем пластификацию смеси, при этом формовочные свойства шихт улучшаются настолько, что позволяют снизить влажность заготовок при формовании сырцовых изделий пластическим способом на 6…7,7% по сравнению с прототипом (табл.3);4) полученные в результате обжига стеновые керамические изделия имеют однородную замкнуто-поризованную упрочненную структуру с минимальными объемными усадочными дефектами.Согласно второму варианту измельчали глинистое сырье до дисперсности частиц менее 0,1 мм, дозировали, добавляли стеклобой, молотый совместно с порообразователем, гранулированный и гидрофобизированный, с размером зерен 0,1…2,0 мм в соотношении по сухой массе, указанной в табл.2. Смесь сухих компонентов увлажняли водой до формовочной влажности согласно [Мороз И.И. Технология строительной керамики. Киев: «Вища школа», 1980. — С.91], перемешивали до равномерного распределения гранул и глины. Смесь формовали методом полусухого прессования под давлением 2…5 МПа. Снижению давления при формовании изделий по сравнению со способами, описанными в [Патент РФ №2070177, кл. 6 С 04 В 33/02, 1996; Мороз И.И. Технология строительной керамики. Киев: «Вища школа», 1980], способствует заметное повышение удобоукладываемости сырьевых смесей, приготовленных по заявляемому способу, за счет лучшего скольжения между частицами глины и гидрофобизированной поверхностью гранул. Водозатворяемость сырьевых шихт можно снизить до 7%, что также облегчает сушку сырца, при этом усадка при сушке практически отсутствует. Изделия высушивали до остаточной влажности 0,5…2% аналогично прототипу, а затем обжигали при температуре 950 deg;С аналогично [Мороз И.И. Технология строительной керамики. Киев: «Вища школа», 1980. — С.121-128].Пример 2. Взвесили предварительно высушенную измельченную и просеянную через сито с размером отверстий 0,1 мм глину — Шебекинский суглинок в количестве 7,8 кг (78%, см. табл.2, смесь 1), к этой глине добавили 2,2 кг стеклобоя, молотого совместно с порообразователем до удельной поверхности 400 м2/кг, гранулированного и гидрофобизированного, с размером зерен 0,1…2,0 мм (состоящего из порошка стеклобоя, молотого совместно с 3 мас.% мела, гранулированного, просеянного через сито с размером диаметра ячеек 2,0 мм и оставшегося на сите 0,1 мм и обработанного 0,22 кг расплавленного парафина — 10% по отношению к массе стеклобоя, см. табл.2, смесь 1). Эти два компонента смешали в лабораторном шнековом смесителе и одновременно при смешивании подавали распылителем воду в количестве 0,8 кг (табл.4, смесь 1). Полученную массу формовали методом полусухого прессования на гидравлическом прессе под давлением 2 МПа при влажности 8%. Полученная прочность сырца позволяет производить перекладку и сушку образцов без каких-либо ограничений. Сформованные образцы в виде плиток с размером 192 times;142 times;9 мм и цилиндров с диаметром и высотой 50 мм (последние образцы предназначались для определения предела прочности при сжатии) высушивали до остаточной влажности 2%, а затем обжигали при максимальной температуре 950 deg;С с выдержкой 2 часа, т.е. моделировались производственные условия получения строительного керамического кирпича [Мороз И.И. Технология строительной керамики. Киев: «Вища школа», 1980. — С.89-128]. После охлаждения образцы материала испытывали на прочность, определялась плотность, общая усадка и теплопроводность.Аналогичным образом приготавливали все остальные смеси по заявляемому способу получения керамической массы и, соответственно, на ее основе образцы стеновых изделий и облицовочной плитки, в том числе и с запредельными значениями размеров гидрофобизированных гранул (составы 5, 6, 11, 12, 17, 18, 23 и 24), а также известный состав массы 25 (прототип — по патенту РФ №1780276, кл. 6 С 04 В 33/00, 1995, табл.5).Соотношение сырьевых компонентов приведено в табл.2. Результаты испытаний — в табл.4.Анализ данных табл.4 результатов испытаний свойств образцов стеновой и облицовочной керамики, изготовленных по второму варианту заявляемого способа, показывает следующее.1. Смеси составов 1-4, 7-10, 13-16 и 19-22 отвечают требованиям ГОСТ 7025-91 «Кирпич и камни керамические и силикатные».2. Введение в состав массы стеклобоя, молотого совместно с порообразователем, гранулированного и гидрофобизированного, в заявляемых количествах и размером зерен 0,1…2,0 мм позволяет получать прочные высококачественные стеновые керамические изделия.3. Обожженные керамические изделия, полученные из сырьевых смесей 13, 14, 16, и 19, 20 и 22 имеют отрицательную усадку, т.е. наблюдается равномерное увеличение линейных и объемных размеров обожженных образцов по сравнению с размерами исходных сырцовых изделий.4. Уменьшать количество крупки в сырьевой массе менее 3 мас.% нецелесообразно, т.к. получаемые керамические изделия по техническим характеристикам получаются плотнее, чем по прототипу, и несмотря на то, что изделия отвечают требованиям ГОСТ 7025-91, их теплоизоляционные характеристики недостаточны, поэтому составы 3, 9, 15 и 21 приняты как граничные.Таблица 4Свойства керамических изделий, полученных по второму варианту№ смесиУдельное давление прессования, МПаУсадка общая, объемн. %Коэффициент теплопроводности, Вт/м middot;КПлотность, кг/м3Предел прочности при сжатии, МПаФормовочная влажность, %120,80,454143136,78220,90,461144435,98356,10,734199132,413420,50,568133021,17536,20,751199329,38634,30,745143311,08723,10,637169738,28823,20,661171237,789105,70,739199830,8131021,50,627154922,171136,30,746200330,081233,60,761172818,48132-2,10,433141932,08142-2,20,432142131,281556,30,739199834,613162-3,50,533132020,171736,90,741201928,181831,10,742142410,18192-0,20,446142834,68202-0,10,453144033,8821106,00,749199830,813226-0,30,559132519,272336,90,744201927,182433,00,754143410,2825 (прототип)106,80,732199027,516,5Увеличение количества крупки в массе свыше 30 мас.% нецелесообразно, т.к. происходит падение прочности получаемых стеновых керамических материалов за счет уменьшения доли глинистого компонента в шихте и нарушения геометрических размеров изделий в процессе обжига, их физико-механические характеристики не отвечают требованиям ГОСТ 7025-91, поэтому составы 4, 10, 16 и 22 приняты как граничные.5. Использование стеклобоя, молотого совместно с порообразователем, гранулированного и гидрофобизированного, с размером частиц менее 0,1 мм не позволяет получать керамические изделия низкой плотности и с пониженным коэффициентом теплопроводности, т.к. слишком мелкие гранулы при обжиге ведут себя как плавень, вызывают линейные и объемные деформации изделий при обжиге, увеличивают плотность, теплопроводность и объемную усадку образцов. Таким образом, составы 5, 11, 17 и 23 выходят за границы заявляемого способа.6. Использование стеклобоя, молотого совместно с порообразователем, гранулированного и гидрофобизированного, с размером частиц более 2,0 мм также нецелесообразно, т.к. образующаяся система крупных пор способствует возникновению в них конвективного теплообмена, что снижает теплоизоляционные характеристики получаемых материалов (смеси 6, 12, 18 и 24), при обжиге такой массы наблюдаются серьезные дефекты структуры и ее рыхлость, которые снижают прочностные характеристики, нарушают геометрические размеры получаемых стеновых керамических изделий. Таким образом, составы 6, 12, 18 и 24 выходят за границы заявляемого способа.Заявляемый способ изготовления стеновых керамических изделий по второму варианту в сравнении с прототипом имеет следующие преимущества:1) теплоизоляционные свойства улучшаются на 30-35%;2) плотность при сохранении требуемых физико-механических характеристик уменьшается на 20-25%;3) при введении стеклобоя, молотого совместно с порообразователем, гранулированного и гидрофобизированного, с размером зерен 0,1…2,0 мм в сырьевую смесь взамен вермикулита-сырца и отощителя одновременно осуществляется пластификация смеси, при этом формовочные свойства шихт улучшаются настолько, что позволяют снизить давление прессования до 2-5 МПа и влажность заготовок с 16,5% (прототип) до 7…13% (табл.4);4) полученные в результате обжига стеновые керамические изделия имеют однородную замкнуто-поризованную упрочненную структуру с минимальными объемными усадочными дефектами.Физико-химическая сущность технического решения достижения задачи заключается в следующем: стеклобой, молотый совместно с порообразователем, гранулированный и гидрофобизированный, благодаря низкой насыпной плотности (450…470 кг/м3) и занимая объем сырьевой массы, формирует пористую структуру сырца, причем за счет гидрофобизации поверхности гранул и наличия слоя гидрофобизатора обработанная гранула имеет сглаженную (а идеальный вариант — сферическую и яйцеобразную) поверхность, внутри которой заключена относительно рыхлая стеклянная масса. По этой причине структура сырца имеет все предпосылки в процессе обжига для формирования правильных сферических остеклованных изнутри замкнутых пор.Наличие равномерно распределенных, преимущественно сферических и яйцеобразных, остеклованных замкнутых пор по всему объему керамического изделия позволяет существенно увеличить способность противостоять приложенным механическим нагрузкам по сравнению с керамическими изделиями по прототипу, где форма пор имеет угловатые края и неровные поверхности, способствующие созданию центров напряжения при наличии механических нагрузок. Известно, что сферическая поверхность пор позволяет существенно уменьшить плотность, а следовательно, и теплопроводность получаемых стеновых и облицовочных изделий, полученных по заявляемому способу, при сохранении прочностных характеристик.Гидрофобизированные гранулы, имея малое сцепление с глинистым компонентом и между собой, делают сырьевую массу шихты легкоподвижной и удобоукладываемой, т.е. пластифицируют ее и при пластическом способе формования требуется гораздо меньше усилий для ленточного шнекового пресса (первый вариант). Стеклобой, молотый совместно с порообразователем, гранулированный и гидрофобизированный, в то же время является отощителем шихты в гораздо большей степени, чем крупка вермикулита-сырца и отощителя в шихте по прототипу, т.к. не поглощает воду, снижая водозатворяемость шихты с 21,8 до 13,7% (первый вариант), что приводит к уменьшению усадочных явлений при сушке сырца.По второму варианту гидрофобизированные гранулы также по этой причине пластифицируют сырьевую смесь настолько, что при полусухом формовании требуются гораздо меньшие усилия — до 2…5 МПа. Стеклобой, молотый совместно с порообразователем, гранулированный и гидрофобизированный, в то же время также является отощителем шихты в гораздо большей степени, чем крупка вермикулита-сырца и отощителя в шихте по прототипу, т.к. не поглощает воду, снижая ее водозатворяемость с 16,5 до 7-13%, что также приводит к уменьшению усадочных явлений при сушке сырца.При обжиге органический гидрофобизатор выгорает с экзотермическим эффектом при 450…480 deg;С, способствуя ускоренной подготовке сырца к обжигу. Известно, что при достижении 820…850 deg;С стеклопорошок размягчается, а из порообразователя выделяется при декарбонизации углекислый газ, который поризует стекломассу гранулы. Этот процесс, происходящий в поре, имеющей сглаженную, сферическую или яйцевидную формы, создает равномерный распирающий эффект, который активно препятствует возникновению и развитию огневой усадки стеновых керамических изделий в процессе термообработки. При дальнейшем повышении температуры стекло переходит в жидкую фазу и активно взаимодействует с частицами глины по всей поверхности поры (доказано микроскопическими и петрографическими исследованиями). К этому времени глинистая составляющая массы создает прочный структурный скелет материала, который закрепляет практически малоусадочную структуру изделия. Авторами установлено, что высокая плотность остеклованных стенок пор, сформированных при температуре 950 deg;С путем взаимодействия глинистых частиц, примыкающих к порам, с расплавленной стеклофазой из материала стеклогранул определяет высокие эксплуатационные характеристики получаемых стеновых керамических изделий. При охлаждении, повышая вязкость, эти упрочненные участки, равномерно распределенные по объему полученных керамических изделий, препятствуют трещинообразованию, этим объясняется их высокая прочность и малое водопоглощение даже при существенном снижении плотности готовых изделий по сравнению с прототипом. Обеспечение равномерной замкнутой пористости сферической и яйцевидной формы в керамических изделиях также обусловливает снижение коэффициента теплопроводности практически на 25…30% по сравнению с прототипом.Способ получения стеновых керамических изделий по прототипу, включающий использование зерен вермикулита, или гидрофлогопита, или гидробиотита с размером не более 2 мм и в количестве 2-42 мас.% не позволяет достичь высокого результата, реализованного в заявляемом способе, т.к. расширение этих частиц происходит из-за потери молекул воды, находящихся в межплоскостных промежутках данных слюд. Этот процесс происходит при температурах 540…680 deg;С, т.е. в том температурном интервале, при котором огневая усадка глинистых материалов еще не наблюдается, жидкая фаза практически отсутствует, а значит компенсация термоусадочных явлений не происходит (табл.3, 4; смесь 25). Угловатая форма зерен гидрослюды способствует образованию локальных напряжений в обжигаемых керамических изделиях.Получаемые по заявляемому способу стеновые керамические изделия обладают хорошими декоративными характеристиками.Использование заявляемых вариантов способа изготовления стеновых керамических изделий в промышленности строительных материалов позволит также решить проблему утилизации большого количества, не разлагающегося в природе отхода — стеклобоя тарного, листового, ампульного, кинескопного и др. стекла, причем данная технология не требовательна к чистоте исходных материалов.

Автор:Админ

Современные маломагнитные стали для судостроения

Стали с низкой магнитной проницаемостью (ц 1,05 Гс/Э) широко применяются в морской технике и специальном оборудовании, используемых при геофизических, геологических и океанографических исследованиях, а также в изделиях судового машиностроения. Рассматриваемые в статье стали относятся к классу аустенитных следующего базового легирования: C-Mn с дополнительным легированием алюминием, ванадием, хромом при содержании углерода 0,40-0,90%; C-Cr-Ni — титаном или азотом при содержании углерода 0,06-0,20%; C-Cr-Ni-Mn — азотом, ниобием, титаном и молибденом при содержании углерода 0,04-0,12%. Маломагнитные стали марок 45Г17Ю3,40Г18Ю3Ф, 80Г20Ф2Ю, 50Г23Х4ФВ7 для проката и поковок. Способы упрочнения сталей этой группы: СОВРЕМЕННЫЕ МАЛОМАГНИТНЫЕ СТАЛИ ДЛЯ СУДОСТРОЕНИЯ , докт. техн. наук, зам. генерального директора, , докт. техн. наук, начальник лаборатории, , канд. техн. наук, начальник лаборатории, , инженер I категории (ФГУП ЦНИИ КМ «Прометей» УДК 669.15 786-194 сталь 45Г17Ю3 — уровень предела текучести более 400 МПа достигается за счет твердорастворного упрочнения, обеспечиваемого химическим составом стали и полугорячим наклепом в процессе прокатки или ковки при достаточно низких температурах. Сталь применя ется для изготовления корпусов надводных исследовательских судов, а также сварных цепей, такелажных скоб и других изделий; стали 40Г18Ю3Ф, 80Г20Ф2Ю — высокий предел текучести обеспечивается за счет дисперсионного упрочнения (выделения дисперсных карбидов ванадия после проведения термической обработки, аустенитизации и старения); сталь 50Г23Х4ФВ7 в высокопрочном состоянии применяется в приборостроении для изготовления роторов, корпусов и других деталей гироскопических приборов. Маломагнитные стали марок 40Г17ХН2, 60Г17ХН2Ф, 45Г17НМФ, 90Г14Ю2 для отливок. Литейные стали первых трех марок предназначены для изготовления литых деталей с пределом текучести не ниже 240, 350 и 500 МПа соответственно. Они не применяются для деталей, работающих на трение, и для арматуры, используемой в морской воде или других средах, вызывающих интенсивную общую коррозию. Основное их применение — для литых деталей корпуса судна, фундаментных плит, сальников, мортир и др. Литейная сталь 90Г14Ю2 — аустенитного класса для отливок балласта. При необходимости улучшения магнитной проницаемости сталь подвергают аустенитизации с последующим охлаждением в воде. Маломагнитные коррозионностойкие стали марок 12Х18Н12Т, 08Х18Н12Т, 18Х20Н13, Х18Г13АН4, 08Х10Н20Т2 для проката. Достигаемый минимальный уровень предела текучести этих сталей составляет 200-400 МПа в зависимости от степени деформации, термической обработки и остаточного наклепа. Они хорошо свариваются как между собой, так и с углеродистыми и конструкционными сталями. Стали 12Х18Н12Ти 08Х18Н12Т при обычных температурах обладают высокой коррозионной стойкостью в дистилляте, водяном паре, растворах солей (кроме хлоридов) и щелочей, азотной кислоте, спирте, в органических веществах и пищевых продуктах. В морской воде металл подвержен язвенной и щелевой коррозии и может применяться только с протекторной или катодной защитой. Эти стали склонны к коррозионному растрескиванию в горячих растворах хлоридов. Стали12Х18Н12Ти08Х18Н12Т могут быть использованы в качестве теплоустойчивых для деталей, работающих при температуре до 600 °С, и жаростойких для деталей, работающих в воздушной атмосфере при температуре до 800 °С, но не могут применяться при высокой температуре в среде, содержащей серу. Магнитная проницаемость сталей 18Х20Н13 и Х18Г13АН4 — не более 1,06 Гс/Э. Они предназначены для изготовления маломагнитных канатов и брони кабель-буксиров. Поставляются в виде проволоки. Сталь 08Х10Н20Т2, имеющая предел текучести более 400 МПа, в морской воде подвержена язвенной коррозии. Используется для изготовления толстостенных бесшовных труб диаметром от 245 до 520 мм для нужд судостроения. Маломагнитные коррозионностойкие стали марок 0Х20Н4АГ10 (НН-3), 08Х18Н5Г12АБ (НН-3Б), 10Х17Н13М2Т, 04Х20Н14Г6М2АСБ (НС-5Т) для проката и поковок. Они относятся к высокопрочным сталям. Первые две марки могут применяться в случаях, когда требуется одновременно высокая коррозионная стойкость и низкая магнитная проницаемость деталей. Отечественная сталь марки НН-ЗБ освоена в промышленном производстве в виде крупногабаритных поковок с пределом текучести более 490 МПа. Однако из-за недостаточно хорошей свариваемости и низкой стойкости к межкристаллитной коррозии она не применяется для изготовления листового проката для корпусного судостроения. Сталь 10Х17Н13М2Т удовлетворительно сваривается, в аустенитизированном состоянии является маломагнитной, и в зависимости от количества а-фазы магнитная проницаемость может изменяться от 1,01 до 3,0 Гс/Э. Она имеет нормированной предел текучести 0Q 2 — 220 МПа и обладает высокой коррозионной стойкостью в дистилляте, водяном паре, растворах солей (кроме хлоридов) и щелочей, спирте, азотной кислоте, в органических веществах и пищевых продуктах. Для длительной службы в морской воде без соответствующих мер защиты (протекторной, катодной и др.) не пригодна из-за склонности к язвенной и щелевой коррозии. Применяется для изготовления сварных конструкций, а также пружин и других деталей, работающих в условиях агрессивных сред. Сталь НС-5Т поставляется в кованом и прокатанном состояниях в виде сортового проката и листов. В зависимости от температуры окончания деформации и последующей термической обработки можно получить прочность в достаточно широком диапазоне (до 600 МПа) при высоком уровне пластичности и ударной вязкости. Сталь НС-5Т благодаря оптимальному химическому составу обладает низкой магнитной проницаемостью ц 1,01 Гс/Э и высокой стойкостью к коррозии, в том числе коррозионному растрескиванию в морской воде. Исследования показали, что введение в сталь 14% Ni и 6% Mn вместе с легированием азотом обеспечивает стабильную аустенитную структуру. Комплексное легирование марганцем, хромом и 0,20% ниобия позволяет увеличить растворимость азота в стали и гарантированно удерживать до 0,40% азота, необходимого для увеличения прочности стали. Разработана технология сварки стали НС-5Т, освоены производство сварных и гнутых профилей, литых деталей из этой стали, технология судокорпусных и сборочно-сварочных работ. Перспективные немагнитные азотсодержащие стали. На базе теоретических и экспериментальных исследований, проводимых ЦНИИ КМ «Прометей» совместно с ИМЕТ РАН с начала 80-х годов , а также с учетом мировых современных тенденций при разработке аустенитных высокопрочных сталей за основу при создании новых немагнитных судостроительных сталей повышенной прочности была принята концепция легирования азотом в качестве основного, а не дополнительного легирующего элемента при оптимальном содержании аустенитообразующих элементов и элементов, образующих стойкие нитриды. Подобно углероду, азот образует в железе твердый раствор внедрения и способствует стабилизации высокотемпературной модификации у-железа с гранецентрированной кубической кристаллической решеткой . Азот, стабилизируя аустенит хромомарганцевоникелевых сталей, оказывает действие, противоположное углероду, — увеличивает вероятность образования дефектов упаковки, способствует копланарному выстраиванию дислокаций в плоскостях скольжения и обладает более сильным упрочняющим действием, чем углерод. В то же время, обладая более высокой, чем углерод, предельной растворимостью в аустените, азот снижает склонность к выделению сегрегаций и нитридных фаз на дислокациях и границах зерен в процессе термообработки и пластической деформации. Вследствие этого такие стали обладают более высокими пластическими характеристиками, чем стали, легированные углеродом. Азот в железных сплавах обеспечивает высокие технологическую пластичность и предел текучести , повышает способность к деформационному упрочнению и существенно улучшает способность сопротивляться распространению трещин в процессе разрушения, циклическую прочность, износостойкость и коррозионную стойкость. Азот повышает стойкость к питтинговой коррозии в растворах хлоридов, что находит отражение в формуле для определения PRE (эквивалента сопротивления питтинговой коррозии, или индекса стойкости к питтингообразованию) : PRE = %Сг +3,3%Мо + 16%N, согласно которой легирование 0,2% N способно заменить 1% Мо с сохранением высокой коррозионной стойкости. На основании этого можно отметить, что легирование азотом аустенитных нержавеющих сталей имеет следующие преимущества: азот позволяет в значительной степени повысить прочностные характеристики стали при сохранении на высоком уровне пластичности и ударной вязкости, способствует повышению ряда специальных свойств и служебных характеристик (коррозионной, эрозионной и кавитационной стойкости) и снижению магнитной проницаемости, а также позволяет экономить дорогостоящие и дефицитные легирующие элементы (никель, молибден и др.), выступая их заменителем. Благоприятное влияние азота на прочностные свойства и коррозионную стойкость сталей аустенитного класса в растворах хлоридов позволяет широко использовать азотсодержащие стали для судостроительных конструкций различного назначения (корпусов судов, морских нефтегазодобывающих платформ и др.). При создании сталей указанного типа для обеспечения немагнитности необходима стабильная аустенитная структура. Она может быть получена двумя путями : легированием базовой основы (Fe) элементами, расширяющими у-область (С, N, Mn, Ni); либо комплексным легированием элементами, способствующими получению аустенитной структуры благодаря резкому уменьшению скорости превращения аустенита до таких значений и температурного состояния, что его распада не происходит. Высокие значения прочности немагнитных сталей аустенитного класса обеспечиваются термодеформационным воздействием и, при определенном легировании, с созданием эффекта дисперсионного твердения. При упрочнении наклепом далеко не всегда сохраняется немагнитность стали, та как возникающий при наклепе мартенсит деформации является магнитной фазой. Дисперсионным твердением с выделением из пересыщенного у-твердого раствора избыточных фаз различного типа можно получить упрочнение сталей с практически любым сочетанием и концентрацией основных легирующих элементов, обеспечивающих базовую аустенитную структуру, вводя в состав стали углерод и карбидообразующие в относительно небольших количествах. Термическая обработка дисперсионно-твердеющих аустенитных сталей заключается в аустенитизации с температур, обеспечивающих достаточную растворимость химических элементов (обычно карбидных или карбонитридных фаз) с последующим ускоренным охлаждением для фиксации пересыщенного у-твердого раствора. Дальнейший нагрев при температуре выделения из у-твердого раствора мелкодисперсных фаз приводит к повышению прочности сталей указанного типа. Варьируя температуру и продолжительность тепловых выдержек стали с пересыщенной концентрацией диспергирующих элементов в у-твердом растворе, можно регулировать характеристики прочности, пластичности и вязкости, получая необходимое сочетание указанных характеристик. Ванадий и ниобий можно рекомендовать как одни из наиболее эффективных элементов, вызывающих при их введении отдельно или совместно одновременно с углеродом или азотом дисперсионное твердение у аустенитных сталей. В настоящее время разработан ряд высокопрочных азотсодержащих сталей различной категории прочности, оптимизированы химический состав и технология термодеформационной обработки этих сталей. Таким образом, современное отечественное судостроение обеспечено широким спектром маломагнитных сталей, удовлетворяющим самым разнообразным , , , , Новая коррозионно-стойкая азотсодержащая аустенитная сталь НС-5Т // Вопросы материаловедения. 1996. № 3(6). , , , Легированные азотом хромистые коррозионно-стойкие стали нового поколения // Материаловедение. 2001. № 2. , , , Исследование структуры и свойств высокопрочной коррозионно-стойкой азотистой стали 04Х20Н6Г11М2АФБ // Вопросы материаловедения. 2006. № 1(45). , , Исследование эволюции структуры азотистой коррозионно-стойкой аустенитной стали 06Х21АГ10Н7МФБ при термодеформационном и термическом воздействии // Вопросы материаловедения. 2006. № 1(45). , , Распределение азота в аустените Fe-N // Физика металлов и металловедение. 1990. № 3. Роль твердорастворного упрочнения и взаимодействий в дислокационном ансамбле в формировании напряжения течения азотсодержащей аустенитной стали / , , , , и др. // Известия вузов. Физика. 1996. № 3. Corrosion Test and Standards: Application and Interpretation / Ed. R. Baboian. USA: ASTM, 1995. , Дисперсионнотвердеющие немагнитные ванадийсодержащие стали. М.: Наука, 1980.

Автор:Админ

Способ изготовления металлокерамических зубных протезов

Изобретение относится к медицине, а именно к ортопедической стоматологии при изготовлении металлокерамических зубных протезов.. Способ изготовления металлокерамических зубных протезов включает отливку металлической основы, очистку, обработку, нанесение керамического покрытия с последующим спеканием. Металлическую основу в виде каркаса отливают из сплава никелида титана в аргоновой среде при температуре 1270-1400°С. На обработанной поверхности каркаса выполняют поперечные насечки с углом 40-45° относительно вертикальной оси опорных коронок и промежуточной части мостовидного протеза, затем каркас выдерживают при комнатной температуре в течение 10-15 минут с последующей дополнительной обработкой паром при температуре 110-120°С в течение 60-120 секунд. После нанесения керамического покрытия протез спекают при температуре 780-800°С. Технический результат предлагаемого способа заключается в том, что он позволяет изготовить металлокерамические зубные протезы из полностью инертных материалов для полости рта и повысить качество протезов, исключив возможные сколы покрытия от металлического каркаса. 3 ил., 5 табл.

Способ изготовления металлокерамических зубных протезов, включающий отливку металлической основы, очистку, обработку, нанесение керамического покрытия с последующим спеканием, отличающийся тем, что металлическую основу в виде каркаса отливают из сплава никелида титана в аргоновой среде при температуре 1270-1400°С, на обработанной поверхности каркаса выполняют поперечные насечки с углом 40-45° относительно вертикальной оси опорных коронок и промежуточной части мостовидного протеза, затем каркас выдерживают при комнатной температуре в течение 10-15 мин, с последующей дополнительной обработкой паром при температуре 110-120°С в течение 60-120 с, после нанесения керамического покрытия протез спекают при температуре 780-800°С.

Изобретение относится к медицине, а именно к ортопедической стоматологии при изготовлении металлокерамических зубных протезов.Известен способ изготовления металлокерамических зубных протезов, включающий изготовление металлической основы каркаса из никелида титана, его отливку в вакуумной печи при температуре 1200-1250°C, очистку, обработку, нанесение керамического покрытия с последующим спеканием при температуре 850-870°C.(Патент РФ №2122376, М. кл. A61C 13/00, 1997 г.)Недостатком известного способа является недостаточное соединение сплава и керамического покрытия, что не обеспечивает высокого качества протеза.Задачей предлагаемого изобретения является повышение качества протеза и его эстетических характеристик.Поставленная задача достигается тем, что в способе изготовления металлокерамических зубных протезов, включающем отливку металлической основы, очистку, обработку, нанесение керамического покрытия с последующим спеканием, новым является то, что металлическую основу-каркас отливают из сплава никелида титана в аргоновой среде при температуре 1270-1400°C, на обработанной поверхности каркаса выполняют поперечные насечки с углом 40-45° относительно вертикальной оси опорных коронок и промежуточной части мостовидного протеза, затем каркас выдерживают при комнатной температуре в течение 10-15 минут с последующей дополнительной обработкой паром при температуре 110-120°C в течение 60-120 секунд, после нанесения керамического покрытия протез спекают при температуре 780-800°C.Сплав никелида титана нагревают до температуры 1270-1400°C.При температуре 1220-1260°C происходит непролив сплава и разрушается опока.При температуре 1450°C происходит перегрев сплава с образованием альфированного слоя, который недопустим для каркасов, изготавливаемых под керамическое покрытие.Использование аргоновой среды при литье никелидтитанового сплава препятствует диффузии газообразных и твердых частиц из атмосферы плавильной камеры и паковочной массы и образованию альфированного слоя толщиной 0,2-0,3 мм.Сплав никелида титана образует с керамическим покрытием прочную химическую связь вследствие взаимной диффузии ионов сплава и керамики, а также дополнительную механическую за счет насечек на металлическом каркасе, что дает прочное сцепление сплава с керамическим покрытием и предотвращает образование сколов в керамическом покрытии.Способ осуществляется следующим образом.На гипсовой модели челюсти моделируют восковую композицию металлического каркаса из сплава никелида титана. Каркас отливают в аргоновой среде при температуре 1300°C, затем кювету охлаждают, извлекают отливку, обрабатывают в пескоструйном аппарате. Каркас протеза припасовывают на модели и на поверхности каркаса выполняют поперечные насечки с углом 40-45° относительно вертикальной оси опорных коронок и промежуточной части мостовидного протеза и выдерживают при комнатной температуре в течение 13 минут. Каркас обрабатывают паром при температуре 115°C в течение 90 секунд, затем на него поэтапно наносят многослойное керамическое покрытие и спекают при температуре 780-800°C.На фигуре 1 изображен общий вид каркасов из сплава никелида титана на рабочей модели челюсти пациента.На фигуре 2 — увеличенный вид каркасов из сплава никелида титана.На фигуре 3 — общий вид готового протеза в полости рта пациента.

Таблица 1

Микротвердость, кг/мм2

Предел прочности при сжатии, МПа

Предел прочности при изгибе, МПа

Предел прочности при растяжении, МПа

Грунт

502,6±7,0

127±3,5

7,6±0,31

47±9,6

Дентин

568,4±8,5

174±6,4

9,1±0,41

104±11,4

Эмаль

574,3±9,2

102±3,0

7,9±0,35

95±10,2

Механические испытания образца.Микротвердость грунтового слоя при ее определении составила 502,6±7,0 кг/мм2. Показатели микротвердости дентинового слоя достоверно повышаются до 568,4±8,5 кг/мм2 (p<0,01). В то же время эмалевый слой по отношению к дентину не имеет достоверных отличий и составляет 574,3±9,2 кг/мм2 (p>0,05). Проведенный анализ микротвердости керамических слоев разработанной массы выявил достаточную твердость материала, что позволяет успешно применять его в металлокерамических конструкциях зубных протезов.Определение предела прочности керамических слоев при сжатии выявило следующие показатели: у грунта — 127±3,5 МПа, у дентина — 174±6,4 МПа и у стеклообразной эмали — 102±3,0 МПа. Эти данные свидетельствуют о более высокой прочности полученной керамики в сравнении с литературными данными, характеризующими стоматологические сорта фарфора.Предел прочности при изгибе слоев керамического материала не выявил достоверных различий и составил у грунта — 7,6±0,31 МПа, у дентина — 9,1±0,41 МПа, у эмали — 7,9±0,35 МПа (p>0,05). Данные результатов определения материалов на прочность при изгибе показали высокую механическую прочность всех исследуемых слоев.Анализ результатов определения предела прочности при растяжении показал, что прочность на растяжение у грунта составляет 47±9,6 МПа. Показатели прочности дентинов достоверно выше показателей грунтовых слоев и находятся в пределах 104±11,4 МПа (p<0,05).Количественные значения показателей прочности эмалей на растяжение не имеют статистически достоверных отличий от показателей дентинов и составляют 95±10,2 (p>0,05).Следует отметить, что закономерности измерений прочностных свойств керамических слоев на растяжение соответствуют закономерностям показателей прочности при сжатии.Результаты изучения оптических свойств рентгено-люминесцентным методом (табл.2) выявили наличие характерных рекомбинационных центров в эмалевых слоях, что соответствует показателям широко распространенных фарфоровых масс, применяемых для зубного протезирования.

Таблица 2

Наименование материала

Длины волн, нм

380

390

410

420

440

450

470

540

570

600-605

620

Грунт

55

130

130

210

Дентин

380

420

240

1650

6000

700

Эмаль

900

195

850

240

240

250

240

345

1000

Характеристические линии рентгенолюминесценции слоев керамического фарфора.Важной характеристикой любого стоматологического материала является его химическая стойкость к среде полости рта. Для определения данных показателей нами использованы стандартные методики. Анализ результатов показателей водостойкости различных слоев полученной керамической массы выявил колебания значений от 99,5 до 99,9% (табл.3).

Таблица 3

Наименование материала

Водостойкость, %

Кислотостойкость, %

Щелочестойкость, %

Грунт

99,78±0,003

90,71±0,004

97,63±0,003

Дентин

99,84±0,005

90,74±0,007

97,78±0,005

Эмаль

99,96±0,004

91,19±0,006

97,78±0,006

Химическая стойкость керамических слоев.Показатели кислотостойкости незначительно возрастаю в направлении от грунта к эмалям, что соответствует минералого-химическим особенностям составов исследуемых слоев. В то же время следует отметить высокую щелочестойкость керамического материала за счет оптимального соотношения кристаллической фазы со стеклофазой.Санитарно-химическое и токсикологическое исследования керамического покрытия для никелидтитанового сплава.Необходимость санитарно-химических и токсикологических исследований керамического покрытия для никелида титана обусловлена достаточно сложным композиционным составом указанных материалов, а также длительным контактом с организмом пациента. В рецептуру материалов входят преимущественно окислы и соли различных металлов, растворенные формы которых могут мигрировать в контактирующие среды и ткани организма и в определенных концентрациях оказывать отрицательное воздействие. Гигиенически значимыми среди них, в первую очередь, являются железо, олово, цинк, марганец.Используемое для получения изучаемых материалов сырье также может быть источником попадания в организм различных сопутствующих металлов. В процессе переработки как сырье, так и сами керамические материалы контактируют в том числе и с металлическими поверхностями и за счет этого могут дополнительно обогащаться металлами. В связи с этим наибольший интерес представляет контроль за миграцией из этих материалов, помимо олова, железа, цинка, марганца, таких опасных в определенных концентрациях металлов, как свинец, кадмий, медь, хром, никель. Суммарные количества химических соединений, мигрирующих из изучаемых стоматологических материалов, могут представлять опасность для организма человека. В связи с этим санитарно-химические и токсикологические исследования керамического покрытия для сплава никелида титана приобретают особую актуальность.Результаты санитарно-химических исследований водных вытяжек из керамики для сплава никелида титана, полученные с помощью интегральных методов анализа, приведены в таблице 4.

Таблица 4

Санитарно-химические показатели

Изучаемый материал

Допустимое значение

ΔpH

0,25

±1,0

ΔV, мл 0,02 H раствора тиосульфата натрия

0,02

1,0

D, ед. О.П. при λ=230-360 нм

0,019

0,30

Результаты санитарно-химических исследований керамического покрытия для сплава никелида титана.Анализ полученных результатов свидетельствует о том, что изменение значения pH водных вытяжек из керамического материала составило 0,25 ед. pH при допустимом уровне ±1,0. Содержание восстановительных примесей находится на уровне 0,02 мл 0,02 Н раствора тиосульфата натрия, в водных вытяжках изучаемого материала в условиях исследования не обнаружены ионы кадмия, свинца, меди, железа, цинка, хрома, никеля, марганца и олова в пределах чувствительности определения (табл.5). Следует учесть, что пределы обнаружения указанных металлов значительно ниже предельно-допустимых концентраций (ПДК) как для пищевых продуктов, так и для питьевой воды (табл.5). В вытяжках из исследуемой керамики на 2% растворе лимонной кислоты содержание цинка достигает 16,6, а железа — 0,15 мг/л. Указанные концентрации не превышают допустимые, установленные для этих металлов в пищевых продуктах: 50,0 и (5-15) мг/кг соответственно. Остальные металлы в указанных вытяжках не обнаружены в пределах чувствительности определения (табл.5).

Таблица 5

Металл

Керамическое покрытие

ПДК для пищевых продуктов, мг/г

ПДК для питьевой воды, мг/г

Дистиллированная вода

2% раствор лимонной кислоты

Кадмий

<0,005 <0,005 0,05 0,01 Свинец <0,05 <0,05 1,0 0,3 Медь <0,02 <0,02 25,0 1,0 Железо <0,05 <0,15 5-15 0,3 Цинк <0,02 16,6 50,0 5,0 Хром <0,1 <0,1 0,1-0,3 — Никель <0,05 <0,05 0,1-0,5 — Марганец <0,02 <0,02 — 0,1 Олово <5,0 <5,0 200 — Содержание ионов металлов в вытяжках из исследуемой керамики для покрытия никелидтитанового сплава.Изучение токсических свойств с использованием экспресс-методов показало, что водные вытяжки из материала не обладают гемолитической активностью «in vitro» при воздействии на изолированные эритроциты организма (процент гемолиза равен 0,2% при допустимом значении 2%) и не оказывают отрицательного воздействия на жизнеспособность биологического клеточного тест-объекта (индекс токсичности равен 87% при 60-120% в норме).Технический результат предлагаемого способа заключается в том, что он позволяет изготовить металлокерамические зубные протезы из полностью инертных материалов для полости рта и повысить качество протезов, исключив возможные сколы покрытия от металлического каркаса.

Автор:Админ

Комбинированный материал — ламинат

Изобретение относится к легкой промышленности и касается разработки комбинированного материала — ламината. Предложен комбинированный материал — ламинат, включающий текстильное полотно и полиэфируретановую мембрану, сформированную на изнаночной стороне текстильного полотна коагуляцией полиэфируретановой композиции. Мембрану формируют на изнаночной стороне текстильного полотна толщиной 0,03-0,04 мм из композиции состава (мас.ч.):

Раствор полиэфируретана

с содержанием сухого вещества 23-25%

100,0

Поверхностно-активное вещество

0,2-0,4

Ди-(2-этилгексил)-фталат

0,8-1,5

Микрокристаллическая целлюлоза

2,5-4,2

Пигментная паста

0,5-0,8

Диметилформамид (ДМФА)

6,5-7,5

с привесом по сухому веществу — 60-80 г/м2, толщиной 0,03-0,04 мм, при соотношении слоев по массе 0,504-0,77: 0,23-0,496.Конструкция ламината обладает высокими гигиеническими показателями и водоупорностью при одновременном снижении анизотропии материала в сравнении с известным. 3 табл.

Комбинированный материал — ламинат, включающий текстильное полотно и полиэфируретановую мембрану, сформированную на изнаночной стороне текстильного полотна коагуляцией полиэфируретановой композиции, отличающийся тем, что мембрану формируют на изнаночной стороне текстильного полотна толщиной 0,03-0,04 мм из композиции состава, мас.ч.:

Раствор полиэфируретана

с содержанием сухого вещества 23-25%

100,0

Поверхностно-активное вещество

0,2-0,4

Ди-(2-этилгексил)-фталат

0,8-1,5

Микрокристаллическая целлюлоза

2,5-4,2

Пигментная паста

0,5-0,8

Диметилформамид (ДМФА)

6,5-7,5

с привесом по сухому веществу 60-80 г/м2, при соотношении слоев готового материала по массе 0,504-0,77:0,23-0,496.

Предлагаемое изобретение относится к легкой промышленности и касается разработки комбинированного материала — ламината на основе текстильного полотна и присоединенной к нему полимерной мембраны, который в дальнейшем используется в текстильной промышленности для пошива одежды различного ассортимента и назначения, в том числе предназначенной для эксплуатации в экстремальных условиях.Известно техническое решение по патенту США №4194041, в котором описывается комбинированный материал, в конструкции которого используется политетрафторэтиленовая (ПТФЭ) мембрана, обеспечивающая ему высокую паропроницаемость — 750-800 г/м2·сутки и воздухопроницаемость — 0,7 дм3/см2·с.В патенте РФ №2167702 предложено техническое решение, в котором применение ПТФЭ мембраны позволяет получить многослойный комбинированный материал с паропроницаемостью — 650 г/м2·сутки и воздухопроницаемостью — 0,83 дм3/см2·с. В данном техническом решении ламинат имеет паропроницаемость 650 г/м2·сутки, воздухопроницаемость — 0,67 дм3/см2·с.Однако получение ПТФЭ мембраны энергоемкое, многооперационное, и, кроме того, мембрана должна иметь защиту от солей, осаждающихся на ней при потоотделении.Производство ПТФЭ экономически не выгодно из-за его энергоемкости и высокой стоимости мембраны.В последние годы получила распространение коагуляционная технология получения ламината, в результате которой мембранный слой формируется на изнаночной стороне текстильного полотна из полимерной композиции, например полиэфируретановой (ПЭУ). Полученный таким образом ламинат должен обладать изотропными (равномерными) физико-механическими свойствами и удовлетворительными гигиеническими показателями.Наиболее близким техническим решением является ламинат, описанный в патенте РФ №2412625, включающий текстильное полотно, на изнаночный стороне которого в процессе коагуляции сформирована ПЭУ мембрана толщиной 0,08-0,12 мм и диффузионный слой в глубине текстильного материала на 16,7-30,0% от его толщины. Однако данный ламинат не обеспечивает равномерные характеристики физико-механических свойств по площади материала и его водоупорность.Техническая задача предполагаемого изобретения — оптимизация свойств ламината, уменьшение анизотропии физико-механических показателей и повышение его водоупорности.Поставленная техническая задача решается тем, что в комбинированном материале-ламинате, включающем текстильное полотно и ПЭУ мембрану, сформированную на изнаночной стороне текстильного полотна коагуляцией полиэфируретановой композиции, мембрану формируют на изнаночной стороне текстильного полотна толщиной 0,03-0,04 мм коагуляцией композиции состава (мас.ч.):

Раствор ПЭУ с содержанием сухого вещества 23-25%

100,0

Поверхностно-активное вещество

0,2-0,4

Ди-(2-этилгексил)-фталат (ДОФ)

0,8-1,5

Микрокристаллическая целлюлоза

2,5-4,2

Пигментная паста

0,5-0,8

Диметилформамид (ДМФА)

6,5-7,5;

с привесом по сухому веществу — 60-80 г/м2, при соотношении слоев по массе готового материала 0,504-0,77:0,23-0,496.Технологическая проблема состоит в том, что конструкция ламината со стороны мембраны должна быть без дефектов, толщина мембраны должна обеспечивать водонепроницаемость с одновременным сохранением высокой паропроницаемости для паров воды.По изобретению использовали:Полиэфируретан (ПЭУ) марки «Витур 0512» и «Витур 0515» в виде раствора в ДМФА с концентрацией сухого вещества 23-25% — ТУ 6-55-221-1085-2003;ДМФА — ТУ 6-09-3720-93;Поверхностно-активное вещество (ПАВ) — ОП-10 — ГОСТ 8433-93;Микрокристаллическую целлюлозу — ТУ 75.05706-55-90;Ди-(2-этилгексил)-фталат (ДОФ) — ГОСТ 8728-88;Пигментную пасту — концентрат неорганических пигментов в ПЭУ растворе с содержанием 50-60 мас.% ПЭУ (фирма GIALLOLA 026, Италия).При выборе текстильных полотен учитывали, что увеличение веса изделия при выполнении различных служебных заданий с повышенной физической нагрузкой ведет к дополнительным энергозатратам носчика. Для костюма демисезонного, предназначенного для повседневного ношения, использована ткань полиэфирная полотняного переплетения с поверхностной плотностью 130-150 г/м2 и с показателем воздухопроницаемости не менее 10 дм3/см2·с, но не более 25 дм3/см2·с.Для костюма ветровлагозащитного для спецподразделений используют материал, созданный на основе полиэфирной ткани полотняного переплетения с поверхностной плотностью 70-78 г/м2 и воздухопроницаемостью более 40 дм3/см2·с.Таким образом, за основу для создания новой комбинации полимерно-текстильных материалов целесообразно принять ткани, серийно выпускаемые ОАО «МОГОТЕКС», с аналогичными характеристиками:- для костюма демисезонного, ТУ 8572-109-08836809-2010 — ткань полиэфирная арт.05С8-Кв;- для костюма ветровлагозащитного для спецподразделений, ТУ 8572-123-08836809-2010 — ткань полиэфирная арт. 02С5-Кв;- для профессиональной одежды — ткань «Защита», состав полиэфир-вискоза.Согласно описанию прототипа в процессе коагуляции ПЭУ композиции на изнаночной стороне текстильного полотна образуется микропористая мембрана толщиной 0,08-0,12 мм и диффузионный слой скоагулированной ПЭУ композиции в структуре тканого слоя на глубине 16,7-30% от его толщины с общим привесом 80-150 г/м2 по сухому веществу на тканых полотнах толщиной 0,310, 0,518 и 0,548 мм.

Толщина ткани, мм (таблица 5)

Поверхностная плотность, г/м2 (таблица 3)

Порядковый номер

0,31

171

7

0,518

230

1

0,548

272,85

11

В таблице 2 предполагаемого описания указаны порядковые номера текстильных полотен согласно таблицы 3 прототипа и показатели их свойств. Для ламината введены обозначения -2 (7), 3 (1) и 4 (11) без учета трикотажного полотна — низа.Изобретение иллюстрируют примеры.Пример 1.На предварительно высушенное и проглаженное текстильное полотно, с изнаночной стороны которого ножевой раклей при зазоре 0,25 мм наносят ПЭУ композицию состава (мас.ч.):

Раствор ПЭУ «Витур 0515» (25%)

100,0

ПАВ ОП-10

0,2

Микрокристаллическая целлюлоза

2,5

Ди-(2-этилгексил)-фталат (ДОФ)

0,8

Пигментная паста

0,5

ДМФА

6,5

и коагулируют в коагуляционной ванне при температуре 40-50°С и концентрацией ДМФА 32%, с последующими промывкой в промывочной ванне до содержания ДМФА 0,2% и сушкой ламината при 110°С в течение 5 минут. Скорость технологического процесса — 3 м/мин. Привес покрытия -60 г/м2. Толщина мембраны — 0,03 мм, соотношение слоев текстильное полотно: мембрана 0,70: 0,30.Примеры 2-3.Аналогично примеру 1 получают ламинаты из композиций, составы которых представлены в таблице 1. В таблице 1 приведены привесы покрытий по сухому веществу и указаны толщины мембран. При уменьшении массовой доли ингредиентов в ПЭУ композиции и при снижении привеса покрытия мембрана на текстильном полотне не формируется.Увеличение указанных показателей не оптимизирует характеристики ламината (возникает скручивание краев ламината, неравномерность мембранного покрытия по толщине и др.)

Таблица 1

Составы ПЭУ композиций, привес покрытия и толщина мембраны

Компоненты композиций

Прототип Патент РФ №2412625

Предлагаемые композиции. Примеры, мас.ч.

1 ткань 0508-Кв

2 ткань 0617-Кв

3 ткань «Защита»

4 ткань 0205-Кв

1

2

3

4

5

6

Раствор ПЭУ «Витур 0515» (25%)

100,0

100,0

Раствор ПЭУ «Витур 0512» (23%)

100,0

100,0

100,0

Поверхностно-активное вещество ОП-10

0,27-0,9

0,2

0,34

0,4

0,4

Микрокристаллическая целлюлоза

1,8-18,0

2,5

3,6

4,2

3,6

Диметилформамид

17,1-41,0

6,5

7,1

7,5

7,1

Ди-(2-этилгексил)-фталат

0,8

1,0

1,5

1,0

Пигментная паста

0,5

0,62

0,8

0,62

Привес покрытия по сухому веществу, г/м2

80-150

60

72

80

70

Толщина мембраны, мм

0,08-0,12

0,030

0,035

0,040

0,037

В таблице 2 приведены свойства известных и предлагаемых ламинатов.В таблице 3 приведены гигиенические показатели ламинатов, полученные по предлагаемому техническому решению с использованием текстильных материалов с различными поверхностной плотностью, толщиной, природой волокон и способов их получения, характеристики которых приведены в описании известного технического решения (таблицы №№3 и 4).

Таблица 2

Свойства исходных тканей и ламинатов на их основе

№№ п/п

Показатели

Методы испытаний

ПРИМЕРЫ

Текстильные материалы

Прототип (порядковый номер из таблицы 3)

Предлагаемые артикулы

7

1

11

05С8-Кв

0617-Кв

«Защита»

02С5-Кв

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

1

Поверхностная плотность, г/м2

ГОСТ 17073-71

171

230

272,85

145

107

262

71

2

Паропроницаемость, г/м2·сутки

ГОСТ 22900-78

691

1150

786

778

900

792

779

3

Гигроскопичность,%

ГОСТ 8971-78

4,4

2,1

7,4

0,14

0,14

7,4

0,13

4

Влагоотдача, %

то же

3,8

1,7

6,3

0,09

0,09

6,3

0,06

5

Водоупорность, мм водн.ст.

ГОСТ 3816-81

230

200

310

210

230

340

170

6

Разрывная нагрузка, Н

ГОСТ 17316-71

продольное направление

842,0

1373,4

1520,0

1253,0

860,0

1450,0

673,0

поперечное направление

669,4

476,6

1016,0

1053,0

935,0

100,0

587,0

коэффициент анизотропии

1,26

2,88

1,49

1,19

0,92

14,5

1,15

7

Сопротивление раздиранию, кН/м

ГОСТ 17074-71

продольное направление

80,0

75,0

118,5

36,0

68,0

118,5

46,1

поперечное направление

82,5

42,0

97,5

93,0

47,0

97,5

46,5

коэффициент анизотропии

0,97

1,79

1,22

0,39

1,44

1,22

0,93

8

Относительное удлинение, %

ГОСТ 17316-71

продольное направление

27,7

58,3

34,7

43,0

24,0

24,7

24,0

поперечное направление

37,3

23,3

30,7

31,0

33,0

30,0

33,0

коэффициент анизотропии

0,74

2,5

1,13

1,38

0,73

0,82

0,73

9

Соотношение слоев ламината по массе соответственно ткань: мембрана

продолжение таблицы 2

№№ п/п

Показатели

Методы испытаний

ПРИМЕРЫ

Ламинат (ткань покрытая мембраной)

Прототип

Предлагаемый

2 (7)

3 (1)

4 (11)

1 (ткань 05С8-Кв)

2 (ткань 0617-Кв)

3 (ткань «Защита»)

4 (ткань 02С5-Кв)

1

2

3

11

12

13

14

15

16

17

1

Поверхностная плотность, г/м2

ГОСТ 17073-71

321

350

352,85

205

179

342

141

2

Паропроницаемость, г/м2·сутки

ГОСТ 22900-78

737

770

783

700

826

762

760

3

Гигроскопичность, %

ГОСТ 8971-78

4,0

2,1

6,9

1,6

1,64

4,4

0,57

4

Влагоотдача, %

то же

3,6

1,7

5,4

1,58

1,55

4,3

0,53

5

Водоупорность, мм водн.ст.

ГОСТ 3816-81

400

390

420

1000

1200

800

1200

6

Разрывная нагрузка, Н

ГОСТ 17316-71

продольное направление

867,0

1400,0

1532,0

1427,0

832,0

1933,0

680,0

поперечное направление

689,0

490,0

1070,0

1033,0

825,0

1232,0

595,0

коэффициент анизотропии

1,26

2,86

1,43

1,38

1,08

1,57

1,14

7

Сопротивление раздиранию, кН/м

ГОСТ 17074-71

продольное направление

210,0

197,0

270,0

90,5

38,5

89,0

54,4

поперечное направление

132,0

129,0

156,0

84,0

40,0

77,0

60,0

коэффициент анизотропии

1,59

1,53

1,73

1,01

0,96

1,15

0,90

8

Относительное удлинение, %

ГОСТ 17316-71

продольное направление

27,6

52,2

31,0

39,0

33,0

30,0

25,3

поперечное направление

37,3

23,0

30,0

39,0

27,0

29,0

33,0

коэффициент анизотропии

0,74

2,27

1,03

1,00

1,22

1,03

0,76

9

Соотношение слоев ламината по массе соответственно ткань: мембрана

0,53:0,47

0,66:0,34

0,77:0,23

0,7:0,3

0,6:0,4

0,77:0,23

0,504:0,496

Таблица 3

Гигиенические показатели ламинатов

№№ п/п

Показатели

Соотношение слоев ламината по массе текстильное полотно: ламинат

0,7:0,3

0,6:0,4

0,77:0,23

0,504:0,496

0,65:0,35

0,6:0,4

1

Гигроскопичность, %

5,0 (4,7)*

2,5 (2,0)

6,8 (5,2)

2,3 (1,37)

9,1 (7,8)

7,1 (5,8)

2

Влагоотдача, %

4,4 (3,7)

2,1 (1,55)

5,9 (4,1)

2,0 (0,99)

8,7 (7,1)

6,9 (5,2)

3

Паропроницаемость, г/м2·сутки

805 (1054)

740 (993,6)

737 (985)

700 (726)

730 (760)

750 (786)

4

Водоупорность, мм водн.ст.

800

1000

1000

1100

1200

1200

* В скобках указаны показатели тканей из описания патента РФ №2412625, стр.10.

Анализ представленных материалов свидетельствует о том, что предлагаемая структура комбинированного материала наиболее оптимальна в сравнении с известными техническими решениями и позволяет значительно повысить гигиенические свойства ламината, снизить анизотропию физико-механических свойств материала и его жесткость при одновременном увеличении его стойкости к атмосферным осадкам и водоупорности.

Автор:Админ

Способ изготовления вакуум-плотных изделий из

Изобретение относится к электронной техники, в частности к изготовлению вакуум-плотных изделий из керамических материалов. Техническим результатом изобретения является повышение электрических и механических характеристик изделий. Способ изготовления вакуум-плотных изделий из керамического материала для электронной техники включает приготовление формовочной массы смешиванием порошка спека на основе оксида алюминия с удельной поверхностью (4,5-6,0)×103 см2/г и связующего — парафина или поливинилового спирта в количестве (16-18) мас.% от общей массы порошка спека, перемешивание формовочной массы до однородного состояния и ее активацию, формование из формовочной массы заданных изделий посредством холодного прессования с усилием не менее 700 кГ/см2 с последующим их обжигом. Активацию формовочной массы осуществляют посредством протирания через мелкоячеистое сито 0,25-0,28 мм, а обжиг изделий проводят в восстановительной среде по режиму — подъем температуры до 1630-1650°С в течение 7-8 ч, выдержка при этой температуре в течение 4-5 ч и охлаждение в течение 7-8 ч до нормальной температуры. Затем изделия шлифуют до чистоты не менее 7 класса, проводят прокалку при температуре 1300-1350°С, наносят заданное металлизационное покрытие заданных поверхностей изделий. 5 з.п. ф-лы, 1 табл.

1. Способ изготовления вакуум-плотных изделий из керамического материала для электронной техники, включающий приготовление формовочной массы из, по меньшей мере, одного оксида химического элемента и связующего в заданном их соотношении посредством их смешивания, перемешивания до однородного состояния и активации, формование из формовочной массы заданных изделий посредством холодного прессования с усилием не менее 700 кГ/см2 с последующим их обжигом, отличающийся тем, что при приготовлении формовочной массы используют заданный порошок спека на основе оксида алюминия с удельной поверхностью (4,5-6,0)×103 см2/г, а в качестве связующего используют временное связующее парафин или поливиниловый спирт в количестве (16-18) мас.% от общей массы порошка спека, а активацию формовочной массы осуществляют посредством протирания через мелкоячеистое сито 0,25-0,28 мм, а обжиг изделий проводят в восстановительной среде по режиму — подъем температуры до 1630-1650°С в течение 7-8 ч, выдержка при этой температуре в течение 4-5 ч и охлаждение в течение 7-8 ч до нормальной температуры, далее изделия шлифуют до чистоты не менее 7 класса, проводят прокалку при температуре 1300-1350°С, наносят заданное металлизационное покрытие заданных поверхностей изделий, при этом некоторые технологические особенности задаются временным связующим.

2. Способ изготовления вакуум-плотных изделий из керамического материала для электронной техники по п.1, отличающийся тем, что заданный порошок спека на основе оксида алюминия содержит оксиды из группы — оксид кремния, оксид магния, оксид марганца, оксид хрома.

3. Способ изготовления вакуум-плотных изделий из керамического материала для электронной техники по п.1, отличающийся тем, что в случае использования связующего — парафина перед смешиванием порошок спека и парафин нагревают до температуры (40-60) и (60-80)°С соответственно, вливают расплав парафина в порошок спека при тщательном их перемешивании до однородного состояния, а перед обжигом изделий проводят выжиг связующего в окислительной среде при температуре 980-1000°С в течение 35-36 ч.

4. Способ изготовления вакуум-плотных изделий из керамического материала для электронной техники по п.1, отличающийся тем, что в случае использования связующего — поливинилового спирта, перед смешиванием с порошком спека поливиниловый спирт равномерно рассыпают по поверхности воды до полного его набухания с последующей варкой при температуре 95-100°С в течение 10-15 мин до состояния вязкости равной 8-10×103 Па·c.

5. Способ изготовления вакуум-плотных изделий из керамического материала для электронной техники по п.1, отличающийся тем, что заданные конфигурация и геометрические размеры изделий определяются пресс-формой.

6. Способ изготовления вакуум-плотных изделий из керамического материала для электронной техники по п.1, отличающийся тем, что материал металлизационного покрытия задается вакуум-плотным изделием.

Изобретение относится к электронной технике, а именно к изготовлению вакуум-плотных изделий из керамических материалов, в частности окон ввода или вывода энергии СВЧ электронных приборов, в том числе мощных.Электронные сверхвысокочастотные (СВЧ) приборы и особенно мощные предъявляют жесткие требования к изделиям из керамического материала, заключающиеся в обеспечении высоких вакуум-плотных и, электрических, и механических характеристик (далее характеристик), в том числе:- низких диэлектрических потерь в диапазоне СВЧ (10-11)6 Гц,- низких значений тангенса угла диэлектрических потерь,- высокой термо-, и механической, и электрической прочности.Данные характеристики во многом определяются как составом керамического материала, методом его изготовления, так и методом формирования самих изделий из него.Известен способ холодного формования заготовок для вакуум-плотных изделий из керамических порошковых материалов и устройство для его осуществления, включающий двустороннее приложение осевых усилий. При этом к порошку сначала прикладывают одностороннее осевое усилие, затем к заготовке прикладывают многосторонние боковые сжимающие и сдвигающие усилия в направлениях, нормальных к осевому, после чего прикладывают противонаправленное начальному осевое усилие [1].Такое многократное изменение направлений усилий приводит к оптимизации упаковки исходного фракционного состава керамического порошкового материала и оптимальному изменению его фракционного состава в силу дробления хрупких частиц и истирания пластичных частиц, и, как следствие этого, к повышению плотности порошковых заготовок, и увеличению равномерности распределения плотности как по высоте, так по сечению заготовок, и, как следствие, к повышению характеристик.Что особенно актуально для хрупких керамических порошковых материалов, которые широко применяются в электронной технике СВЧ, таких как ферритовые материалы, материалы на основе оксидов (Al2O3, ZrO2 и др.), карбидов (SiC, TiC и др.), нитридов (Si3N4 и др.).Однако данные способ и устройство для его осуществления достаточно сложны и, особенно, с точки зрения промышленного применения.Известен способ изготовления вакуум-плотных изделий из керамического материала на основе оксида алюминия, включающий помол прокаленного оксида алюминия с диоксидом кремния — минерализатором, дегидратацию полученного спека оксидов посредством низкотемпературного обжига, перемешивание со связующим в гидроакустическом роторном аппарате, формирование сырца, предварительный — низкотемпературный — обжиг, спекание и охлаждение [2], в котором помол оксидов керамического материала осуществляют до получения удельной поверхности не менее 10500 см2/г, обработку со связующим в гидроакустическом аппарате проводят при скорости вращения ротора не менее 3000 об/мин, предварительный — низкотемпературный — обжиг ведут в печи сопротивления по режиму — скорость подъема температуры до 220°С 20±5°/ч, до 360°С 40±5°/ч, до 1100°С 90±10°/ч, выдержка при 1100±20°C в течение 50-60 мин, охлаждение 8-16 ч, обжигают в вакуумной печи при давлении 10-2 Па по режиму — нагрев до 1200°С за 25-30 мин, до 1600°С со скоростью 80±5°/ч, выдержка при максимальной температуре 60±10 мин, охлаждение в печи со скоростью 300-400°С/ч.Данный способ в силу того, что он обеспечивает очень тонкий помол, требует сложного технологического оборудования для его осуществления.Не сказано, но можно предположить, что формирование изделий осуществляют методом горячего литья под давлением.Метод горячего литья под давлением, безусловно, обладает рядом преимуществ, таких как обеспечение изделиям:- высокой плотности и однородности,- изотропности свойств,- литья в широком ассортименте с точки зрения их формы.Кроме того, не предъявляет особых требований к материалу литьевой формы.Однако указанные выше преимущества имеют место быть на заготовках изделий, имеющих толщину не более 6-8 мм.При последующей же термообработке заготовок изделий с толщиной более 6-8 мм качество последних резко ухудшается из-за появления большого количества трещин и, как следствие, ухудшаются характеристики изделий.Более того, в силу использования в данном способе в качестве минерализатора диоксида кремния, который отличается невысокой диэлектрической проницаемостью, соответственно керамический материал и изделия из него отличаются также невысокой диэлектрической проницаемостью.Известен способ изготовления керамических изделий, заключающийся в том, что для приготовления формовочной массы в порошок оксида магния вводят связующее, ингредиенты перемешивают при комнатной температуре до однородного состояния и выдерживают 5-10 ч, затем из полученной формовочной массы проводят формование изделий и обжиг, в котором в качестве связующего используют безводный дигидроортофосфат магния Mg(H2PO4)2, приготовление формовочной массы осуществляют смешением 5-15 мас.% связующего и 85-95 мас.% оксида магния, перед выдерживанием к смеси также при перемешивании добавляют 2-7 мас.% воды по отношению к массе связующего, а обжиг отформованных изделий проводят при температуре 150-300°С [3 — прототип].При этом формование изделий осуществляют посредством холодного прессования с усилием 700-1200 кГ/см2.Данный способ, в силу состава керамического материала, имеет ограниченные функциональные возможности, прежде всего, с точки зрения получения керамического материала с более широким спектром заданных характеристик, а именно вакуум-плотных, и электрических, и механических.Более того, наличие в изделиях остаточных компонентов связующего — безводного дигидроортофосфата магния — является не желательной примесью, ухудшающей характеристики изделий.Техническим результатом изобретения является расширение функциональных возможностей с точки зрения обеспечения широкого спектра заданных характеристик изделий из керамического материала, а именно вакуум-плотных, и электрических, и механических характеристик, обеспечение высокой воспроизводимости и выхода годных.Указанный технический результат достигается способом изготовления вакуум-плотных изделий из керамического материала для электронной техники, включающим приготовление формовочной массы из, по меньшей мере, одного оксида химического элемента и связующего в заданном их соотношении посредством их смешивания, перемешивания до однородного состояния и активации, формования из формовочной массы заданных изделий посредством холодного прессования с усилием не менее 700 кГ/см2 с последующим обжигом, в котором при приготовлении формовочной массы используют заданный порошок спека на основе оксида алюминия с удельной поверхностью (4,5-6,0)×103 см2/г, а в качестве связующего используют временное связующее — парафин или поливиниловый спирт в количестве (16-18) мас.% от общей массы упомянутого спека, а активацию осуществляют посредством протирания через мелкоячеистое сито 0,25-0,28 мм, а обжиг изделий проводят в восстановительной среде по режиму — подъем температуры до 1630-1650°С в течение 7-8 ч, выдержка при этой температуре в течение 4-5 ч и охлаждение в течение 7-8 ч до нормальной температуры, изделия шлифуют до чистоты не менее 9 класса, проводят прокалку при температуре 1300-1350°С, наносят заданное металлизационное покрытие на заданные поверхности изделий, при этом некоторые технологические особенности задаются временным связующим.Заданный порошок спека на основе оксида алюминия содержит оксиды из группы — оксид кремния, оксид магния, оксид марганца, оксид хрома.В случае использования связующего — парафина — перед смешиванием порошок спека и парафин нагревают до температуры (40-60) и (60-80)°С соответственно, вливают расплав парафина в порошок спека при тщательном их перемешивании до однородного состояния, а перед обжигом изделий проводят выжиг связующего — парафина — в окислительной среде при температуре 980-1000°С в течение 35-36 ч.В случае использования связующего — поливинилового спирта, перед смешиванием с порошком спека поливиниловый спирт равномерно рассыпают по поверхности воды до полного его набухания с последующей варкой при температуре 95-100°С в течение 10-15 минут до состояния вязкости, равной 8-10 Па·с·103, обеспечивающей оптимальную смачиваемость порошка спека.Заданные конфигурация и геометрические размеры изделий определяются пресс-формой.Материал металлизационного покрытия задается вакуум-плотным изделием.Раскрытие сущности изобретенияПредложенная совокупность признаков способа изготовления вакуум-плотных изделий из керамического материала обеспечивает следующее.Использование при приготовлении формовочной массы заданного порошка спека на основе оксида алюминия и оксидов из группы — оксид кремния, оксид магния, оксид марганца, оксид хрома обеспечивает расширение функциональных возможностей, а именно получение керамического материала и соответственно изделий из него с широким спектром заданных характеристик, в том числе с высокой вакуум-плотностью и низкой диэлектрической проницаемостью.Использование порошка спека с удельной поверхностью (4,5-6,0)×103 см2/г обеспечивает повышение пластичности формовочной массы и тем самым качественное холодное прессование и, как следствие, высокие вакуум-плотные, и электрические, и механические характеристики.Использование в качестве связующего временного связующего — парафина или поливинилового спирта в количестве (16-18) мас.% от количества порошка спека, в силу гидрофобных свойств и парафина, и поливинилового спирта, которые еще более усиливаются в результате указанной соответствующей их обработки (некоторые технологические особенности), обеспечивает формовочной массе, каждый, с одной стороны, высокую сыпучесть, а с другой стороны, высокую гидрофобность — не способность смачиваться водой, в результате максимального насыщения порошка спека гидрофобным связующим.И как следствие этого, оптимизация упаковки исходного фракционного состава порошка спека на основе оксида алюминия и оптимизация изменения его фракционного состава и тем самым повышение плотности и однородности формовочной массы и, как следствие, обеспечение заданных высоких вакуум-плотных, и электрических, и механических характеристик, повышение воспроизводимости и выхода годных.Следует отметить, что высокая гидрофобность формовочной массы обеспечивает сохранение ее высокой сыпучести в течение требуемого времени до операции холодного прессования в естественных условиях ее хранения и, как следствие, повышение воспроизводимости и выхода годных.Более того, в силу свойств этих связующих, которые позволяют так или иначе в процессе последующих технологических операций полностью удалить их из керамического материала как уже нежелательную примесь и, как следствие, высокие характеристики изделий.Кроме того, в силу того, что указанные связующие обладают смазывающим свойством, они значительно увеличивают срок действия технологической оснастки.Проведение активации формовочной массы посредством протирания через мелкоячеистое сито размером, равным 0,25-0,28 мм, обеспечивает оптимальную дисперсность порошка формовочной массы и тем самым однородность его структуры и, как следствие, высокие вакуум-плотные характеристики, воспроизводимость и выход годных.Проведение обжига отформованных изделий в восстановительной среде по указанному режиму — подъем температуры до 1630-1650°С в течение 8 ч, выдержка при этой температуре в течение 4 ч и охлаждение до нормальной температуры в течение 8 ч обеспечивает керамическому материалу изделия:во-первых, высокую плотность и, как следствие, высокую вакуум-плотность,во-вторых, оптимальное соотношение кристаллофазы — стеклофазы — газовой фазы (пор) и, как следствие, высокие вакуум-плотность и механическую прочность.Шлифовка изделий до чистоты поверхности не менее 7 класса обеспечивает заданные геометрические размеры и, как следствие, высокие воспроизводимость и выход годных.Проведение прокалки изделия при температуре 1300-1350°С обеспечивает: во-первых, качественную очистку поверхности изделий,во-вторых, качественное заданное металлизационное покрытие на заданных поверхностях изделий,в-третьих, сохранение геометрических размеров.Использование порошка спека с удельной поверхностью как менее 4,5×103, так и более 6,0×103 см2/г не желательно, так как приводит к снижению пластичности формовочной массы и тем самым к снижению качества прессования и, как следствие, снижению вакуум-плотных, и электрических, и механических характеристик.Соотношение связующего менее 16 мас.% и более 18% от общей массы порошка спека не желательно, так как приводит в первом случае к снижению пластичности формовочной массы и тем самым снижению качества прессования и, как следствие, к снижению вакуум-плотных, и электрических, и механических характеристик, а во втором — к увеличению усадки изделий и тем самым нарушению геометрических размеров и, как следствие, к снижению воспроизводимости и выхода годных.Осуществление активации формовочной массы посредством мелкоячеистого сита менее 0,25 и более 0,28 мкм не обеспечивает оптимальную дисперсность порошка формовочной массы и тем самым однородность его структуры и приводит, как указано выше, к снижению вакуум-плотности, воспроизводимости и выхода годных.Проведение обжига отформованных изделий при режимах, выходящих за указанные пределы, не желательно, так как приводит (слева) к снижению вакуум-плотности, а (справа) к снижению механической прочности.Чистота поверхности изделия менее 7 класса не обеспечивает в полной мере заданные геометрические размеры.Прокалка при температуре менее 1300°С не эффективна, а более не желательна из-за возможной деформации изделий — уход геометрических размеров.И то и другое приводит к снижению воспроизводимости и выхода годных.Примеры реализации заявленного способа рассмотрены при изготовлении тест-образцов окна вывода энергии СВЧ, предназначенных для мощных электронных вакуумных приборов.Пример 1. Частный случай, когда в качестве временного связующего берут парафин.Приготавливают порошок формовочной массы.Для этого берут порошок спека вакуум-плотной керамики ВК94-1, состоящий из оксида алюминия, оксида кремния, оксида марганца и оксида хрома с удельной поверхностью (4,5-6,0)×103 см2/г в количестве 83 мас.% и парафин марки П-2 ГОСТ 23683-89 в количестве 17 мас.%.Перед смешиванием указанные компоненты формовочной массы нагревают до температуры 50 и 70°С соответственно, вливают расплав парафина в порошок спека при тщательном их перемешивании до однородного состояния посредством камерного вибро-вакуум-смесителя и осуществляют активацию посредством протирания через мелкоячеистое сито размером 25 мкм.Далее формируют из приготовленной формовочной массы изделие посредством холодного прессования с усилием 800 кГ/см2 в заданной пресс-форме, проводят выжиг из отформованного изделия связующего — парафина в окислительной среде при температуре 990°С в течение 35,5 ч, далее осуществляют обжиг изделий в восстановительной среде по режиму — подъем температуры до 1640°С в течение 7,5 ч, выдержка при этой температуре в течение 4,5 ч и охлаждение в течение 7,5 ч до нормальной температуры, далее изделия шлифуют до чистоты поверхности не менее 7 класса, проводят прокалку при температуре 1330°С, наносят металлизационное покрытие молибден-марганец, например методом ротационной печати заданных поверхностей изделий с последующим ее вжиганием при температуре 1360°С.Примеры 2-3. Аналогично примеру 1 изготовлены тест-образцы окна вывода энергии СВЧ, но при других технологических режимах, указанных в формуле изобретения.Пример 4-6. Аналогично примерам 1-3 изготовлены тест образцы окна вывода энергии СВЧ — частный случай, когда в качестве временного связующего берут поливиниловый спирт марки ПВС 7/1 ГОСТ 10779-79.При этом перед смешиванием с порошком спека поливиниловый спирт равномерно рассыпают по поверхности воды до полного его набухания с последующей его варкой при температуре 97,5°C в течение 12,5 минут до состояния вязкости, равной 9 Па·с·103.Примеры 7-8 и 9-10. Аналогично примерам 1 и 4 соответственно изготовлены тест-образцы окна вывода энергии СВЧ, но при технологических режимах, выходящих за пределы, указанные в формуле изобретения.На изготовленных тест-образцах окна вывода энергии СВЧ были измерены:- диэлектрическая проницаемость при частоте 106 Гц и температуре не более 20°С стандартным резонансным методом, ГОСТ 8.544-86;- значения тангенса угла диэлектрических потерь при частоте 106 Гц и температуре не более 20°С согласно КРПГ.25 806.00003 ТИ.А также упомянутые тест-образцы были испытаны:- на механическую прочность на изгиб согласно КРПГ.25803.00005 ТИ,- на герметичность на гелиевом течеискателе типа ПТИ-10.Герметичность должна быть по скорости натекания не хуже 1,3×10-11 м3Па/с.Данные представлены в таблице.Как видно из таблицы, тест-образцы вывода энергии СВЧ, изготовленные согласно заявленному способу, имеют низкие значения:- диэлектрической проницаемости не более 9,35,- тангенса угла диэлектрических потерь не более 7,3×10-4.И успешно прошли указанные выше испытания:- без механических разрушений, механическая прочность не менее 350 МПа,- с герметичностью по скорости натекания не хуже 1,3×10-11 м3Па/с (примеры 1-6).В отличие от тест-образцов вывода энергии СВЧ, изготовленных с технологическими параметрами, выходящими за пределы, указанные в формуле изобретения, которые имеют значительно более высокие значения:- диэлектрической проницаемости порядка 10-11,- тангенса угла диэлектрических потерь 14-15×10-4.Что не соответствует заданным характеристикам.Мало того, в данных образцах обнаружены трещины и нарушена герметичность.Таким образом, заявленный способ изготовления вакуум-плотных изделий из керамического материала по сравнению с прототипом обеспечит расширение функциональных возможностей с точки зрения обеспечения широкого спектра заданных характеристик, а именно заданных и при этом высоких вакуум-плотных, и электрических, и механических характеристик, обеспечение высокой воспроизводимости и выхода годных.Источники информации1. Патент РФ №2040368, МПК B22F 3/02, приоритет 01.03.93, опубл. 25.07.95.2. Заявка на изобретение №2001108205, МПК С04В 35/111, дата подачи заявки 26.03 01, дата публ. заявки 10.03.03.3. Патент РФ №2342344, МПК С04В 35/00, приоритет 22/04/07, опубл. 27.12.08 — прототип.