Склад акустичної радіоекрануючої плитки

Изобретение относится к производству строительных материалов, в частности к составу облицовочных изделий, обладающих звукопоглощающими и радиоэкранирующими свойствами. Известен состав (А.с. СССР №1470725, кл. C04B35/02) для изготовления безобжиговых огнеупорных изделий, содержащий следующие компоненты, %: Однако из-за малого содержания углерода данное изделие не обладает радиоэкранирующими свойствами, а из-за высокой плотности не имеет способности к звукопоглощению. Ближайшим к заявляемому техническим решением по совокупности признаков является состав для изготовления звукопоглощающи х облицовочных плит типа "Акмигран", включающий гранулы минераловатных волокон, связующее и наполнитель (ТУ 21 УССР 360 - 84) в следующем количестве, об.%: Обладая способностью к звукопоглощению, плиты типа "Акмигран", не имеющие в осевом составе электропроводящий наполнитель со специальными свойствами не обладают радиоэкранирующими свойствами и не способны, вследствие этого, защищать технические и биологические объекты от вредного воздействия электромагнитных излучений. В основу изобретения поставлена задача разработать состав акустической радиоэкранирующей плиты, в котором использование новых компонентов и их соотношение позволит обеспечить высокие радиоэкранирующие свойства при сохранении акустических и прочностных свойств, и за счет этого уменьшить вредное воздействие ЭМИ на обслуживающий персонал. Для решения поставленной задачи в состав акустической радиоэкранирующей плиты, содержащей наполнитель, связующее и гранулы минераловатных волокон дополнительно введен графитосодержащий материал при следующем соотношении компонентов, об.%: При этом в качестве графитосодержащего материала используется чешуйчатый графит с отношением среднемедианного размера к толщине частиц не менее 5, или графит магнитный, или графит марки ГСС (скраповый), кроме того используют гранулы минераловатных волокон размером 3 - 8мм. Радиоэкранирование может осуществляться путем поглощения или отражения электромагнитных излучений (ЭМИ). Составы, содержащие 15,00 - 20,00об.% графитосодержащего материала поглощает значительную часть падающего излучения внутри себя, превращая ЭМИ в тепло, за счет пониженной электропроводности состава, содержащего графитовые частицы. Поэтому их можно отнести к радиопоглощающим материалам. Составы, содержащие от 20,00 до 50,00об.% графитосодержащего материала, обладают радиоотражающими свойствами, т.к. почти все ЭМИ отражается за счет повышенной электропроводности данных составов. В качестве связующего используется крахмал, который является полисахаридом, построенным на основе шестиугольников, состоящих из атомов углерода и кислорода. Поэтому он прочно скрепляется с графитом, кристаллическая структура которого основана на шестиугольниках из атомов углерода. Вследствие сходства структур частиц графита и молекул крахмала они способны взаимодействовать путем достраивания кристаллической структуры графи та фрагментами молекул крахмала, что не может происходить при использовании каолина или минераловатных волокон в качестве носителя для крахмала. Следствием вышесказанного является вывод о повышении прочности плит при введении в них графитосодержащих материалов по сравнению с изделиями, не содержащими графит. Крахмал может быть заменен другим связующим органического происхождения. При одинаковом заполнении объема частицами углеродистого порошка различной формы, более высокими радиоэкранирующими свойствами обладают материалы, которые при равном объеме имеют большую площадь поверхности частиц. Например, чешуйчатые частицы имеют гораздо большую площадь поверхности, чем сферические равного объема. Это, в свою очередь, приводит к существенному снижению весовых характеристик изделий при одновременном повышении экранирующих свойств. Отношение среднемедианного размера к толщине частиц чешуйчатого графита должно быть не менее 5, поскольку при меньших значениях этого параметра чешуи по форме становятся близки к сферам и резко снижается экранирование ЭМИ таким материалом, по сравнению с чешуями, имеющими высокие значения этого отношения. Наличие чешуйчатых частиц графита и сферических частиц оксидов в магнитном графите позволяет достичь также высокую степень экранирования и в более широком диапазоне частот по сравнению с взятыми по отдельности чистыми оксидами и графитом. Поэтому, применение магнитного графита позволяет повысить качество плиток в большей степени, чем применение просто графита, особенно при низких частотах. Кроме того, на низких частотах преобладающей является магнитная составляющая ЭМИ, которая гасится именно магнитными включениями. Более высокая электропроводность графита марки ГСС (скрапового) позволяет эффективнее гасить электрическую составляющую ЭМИ, которая является доминирующей в диапазоне высоких частот. Гранулы минераловатных волокон должны иметь размеры в пределах 3 - 8мм. При использовании гранул мельче 3мм значительно возрастает плотность плиток. При использовании гранул крупнее 8мм появляются места, где при их механической обработке с плоскостей плит удаляется связующее с графитом и прохождение ЭМИ через изделия в местах, где гранулы минераловатных волокон находятся без графита, резко возрастает, ухудшая тем самым качество продукта. В качестве наполнителя используется каолин. Минимальное количество наполнителя 5,00об.% вводится при максимальном количестве графитосодержащего материала, Минимальное количество наполнителя, обусловлено, тем, что при меньшем его содержании будет затруднен процесс извлече-ния из форм высушенных плит. Максимальное содержание наполнителя 6,00об.% вводится при минимальном содержании графитосодержащего материала, что обеспечивает требуемую стр уктур у готового изделия, от которой зависит такой показатель, как звукопоглощение. Минимальное содержание графитосодержащего материала 15,00об.% обусловлено тем, что при меньшем его содержании радиоэкранирующие свойства резко снижаются, а прочность изделия не повышается в сравнении с плитками "Акмигран", Максимальное содержание графитосодержащего материала 55,00об.% обусловлено тем, что дальнейшее повышение этого показателя приводит к значительному понижению прочности или повышению плотности плиток, то есть к снижению качества. Минимальное содержание связующего 12,00об.% обусловлено тем, что при дальнейшем снижении этого показателя, прочность изделия упадет, что приведет к браку. В максимальное количество 13,00об.% обусловлено тем, что при дальнейшем повышении этого показателя, значительно повысится технологический показатель текучести, что сделает не возможным производство плиты с технологической точки зрения. Пример технологии производства акустической радиоэкранирующей плиты с 20,00об.% графитосодержащего материала: В глиномешалку с винтовым конвейером подают каолин сухо го обогащения в количестве 64кг. Из расходного бака доливают 150л технической воды при температуре 30 - 40°C. Полученный каолиновый раствор разбавляют водой до 2000л и помещают в реактор с мешалкой и паровой рубашкой. В процессе подогрева в реактор, при постоянном, перемешивании подают 260кг графита чешуйча того марки ГАК-2. После нагрева смеси до температуры 86 - 90°C туда заливают хорошо перемешанную суспензию 103кг крахмала в 370л воды. При смешении температура снижается, затем ее повышают до 80 - 82°C, после чего подогрев и перемешивание прекращают. В шнековый смеситель подают гранулы минераловатных волокон и полученную эмульсию из реактора в объемном соотношении 1 : 3. Полученная в шнеке-смесителе формовочная масса подается на металлические поддоны, смазанные машинным маслом, уплотняется и заглаживается. Поддоны с формовочной массой сушат методом принудительной конвекции при температурах 120 - 175°C. Высушенные плиты разрезают и проводят их механическую обработку для придания формы и размеров, требуемых согласно ТУ У 58 - 106 - 03 93. Составы опытных образцов и результаты испытаний приведены в табл.1 - 3. Ме ханические испытания образцов проводились по методике, изложенной в ТУ 21 УССР 360 - 64, а радиотехнические испытания проводились по методике, разработанной сотрудниками ПНИЛ ПГТУ, которая заключается в следующем: исследуемый образец помещается в вол но водный тракт, состоящий из двойного направленного ответвителя и смонтированного для измерения проходящей мощности по схеме соединения рефлектометра, а для измерения коэффициента отражения - по схеме измерения КСВН. Требования ТУ У 58 - 106 - 03 - 93 по показателям: Из полученных результатов можно сделать вывод о том, что оптимальными являются составы образцов №7, 17 и 18 по всем требуемым показателям.