Плівкоутворюючий розчин

Плівкоутворюючий розчин, що містить водорозчинний силіційвмісний компонент та борну кислоту, який відрізняється тим, що він додатково містить гідроксид літію, алюмінат калію і каталіза 38936 Борна кислота - 0,4 - 2,2 Каталізатор кристалізації - 0,01 - 0,04 Вода решта. Використання цих сполук у вказаному співвідношенні дозволяє досягнути полілужного ефекту, зменшити поверхневий натяг при температурах формування, а також отримати дрібнокристалічну структур у поверхні плівки, що забезпечує підвищення термомеханічних та електроізоляційних властивостей. А використання, замість ТЕОС, таких силіційвмісних компонентів, як калієве і літієве рідке скло, значно спрощує процес приготування такого плівкоутворюючого розчину. В результаті оброблення поверхні виробів плівкоутворюючим розчином приведених складів значно продовжується термін їх експлуатації як електроізоляційних матеріалів в умовах підвищених температур. Для синтезу плівкоутворюючого розчину використовували такі матеріали: Калієве рідке скло - ОСТ 21-3-86 Літієве рідке скло - одержане за методикою [Емельянова О.Н., Бромберг А. В. Григорьева И.К., Севастьянов В.Г. Получение и свойства жидкого литиевого стекла высокой чистоты //Высокочистые вещества-1988.- №2.-с.75-79.] Гідроксид літію – ТУ 6-09-2557-83 Алюмінат калію - одержаний за методикою [Карапетьянц М.Х., Дракин С.И. Общая и неорганическая химия с.341] Борна кислота-ГОСТ 18704-78 Молібденова кислота – ТУ 6-09-2154-77 Амоній ванадієвокислий- ГОСТ 9336-75 Вода дистильована – ГОСТ 6709-72 Підклад - сталь X18Н10Т Дослідження хімічної стійкості плівок проводили згідно з ГОСТ 24788-81, термостійкості - ГОСТ 25525-82, адгезії - ГОСТ 14019-80, товщини ГОСТ 24788-81, діелектричну проникність і тангенс кута діелектричних втрат визначали резонансним методом [Саркисов П.Д., Агарков А.С. Технический анализ и контроль производства стекла и изделий из него.- М.: Стройиздат.-1976. -224с.]. Для приготування плівкоутворюючого розчину розчиняють у воді кожен компонент окремо і приливають один до одного. Для експериментальної перевірки складу, що пропонується, були приготовлені 6 розчинів (табл. 1). Приклад 1. Для отримання плівкоутворюючого розчину компоненти беруть в таких кількостях (мас. %): калієве рідке скло – 2,9, літієве рідке скло – 2,0, алюмінат калію – 0,4, гідроксид літію – 0,3, борна кислота – 0,4, молібденова кислота - 0,01, Н2О - до 100% і приливають один до одного з одержанням гомогенної розчинної системи [склад 1, табл. 1]. Одержаний плівкоутворюючий розчин пульверизацією наносять на нагріту до 400°С поверхню виробу зі сталі чотирма шарами. Після цього виріб додатково нагрівають в електричній печі до 800°С і витримують 10 хвилин. При цьому протягом 3 хвилин утворюється скляна плівка, яка при подальшому витримуванні кристалізується. Наступний етап - повільне охолодження до кімнатної температури протягом 10 хв. В результаті термообробки на поверхні виробу утворюється склокристалічна плівка товщиною 80 мкм такого складу (мас. %): SiO2 - 63,0 Al2O 3 - 2,5 B2O3 - 4,0 K2O - 22,9 Li2O - 7,3 MoO3 - 0,2 Утворена склокристалічна плівка є матовою, суцільною і рівною за товщиною. Фізико-хімічні властивості плівки наведені в табл. 2. Приклади 2-6 здійснювали аналогічно, тільки в прикладах 4-6 замість молібденової кислоти вводили амоній ванадієвокислий (табл. 1). Плівка, утворена в усі х випадках, є матовою, суцільною і рівною за товщиною. Фізико-хімічні властивості наведені в табл. 2, у порівнянні з прототипом. Отримані результати свідчать, що утворена плівка має вищу хімічну стійкість, термостійкість (520°С) і адгезійні властивості (4 бали) порівняно з прототипом. Поряд з тим плівка володіє високими електроізоляційними властивостями. Таблиця 1 Склади плівкоутворюючих розчинів, мас.%. Склад 1. 2. 3. 4. 5. 6. Калієве Літієве рірідке скло дке скло 2,9 2,0 1,5 2,8 2,5 1,3 0,4 3,0 0,4 2,8 0,9 2,3 Алюмінат Гідроксд Борна Молібденова Амоній ванадієВода калію літію кислота кислота во кислий 0,4 0,3 0,4 0,01 0,4 0,01 1,3 0,02 0,4 0,6 1,2 0,03 До 100% 0,7 0,01 1,9 0,01 0,6 0,01 2,2 0,02 0,8 0,2 1,8 0,04 2 38936 Таблиця 2 Властивості плівок Хімічна стійкість (втрата ваги), мг/см 2 год. Термостійкість, °С Фізико-хімічні властивості плівок прототип запропоновані склади І II 1 2 3 4 5 6 0,18 0,14 0,12 0,18 0,10 0,18 0,08 0,18 450 480 520 500 530 500 520 500 Адгезія, бал 2 1 4 3 4 4 3 4 Діелектрична проникність 6,6 7,5 8,0 7,8 9 8,5 Тангенс кута діелектр. втрат., *104 25 20 30 22 40 30 __________________________________________________________ ДП "Український інститут промислової власності" (Укрпатент) Україна, 01133, Київ-133, бульв. Лесі Українки, 26 (044) 295-81-42, 295-61-97 __________________________________________________________ Підписано до друку ________ 2001 р. Формат 60х84 1/8. Обсяг ______ обл.-вид. арк. Тираж 50 прим. Зам._______ ____________________________________________________________ УкрІНТЕІ, 03680, Київ-39 МСП, вул. Горького, 180. (044) 268-25-22 ___________________________________________________________ 3