Фільєра для формування хімічних ниток та волокон з розчину

Фільєра для формування хімічних ниток і волокон з розчинів, виконана зі сплаву цирконію, що містить цирконій, ніобій, оксиген і домішки, яка відрізняється тим, що сплав цирконію додатково містить нітроген, силіцій, ферум та молібден при наступному вмісті в ньому елементів, % мас.: ніобій 0,05-1,1 оксиген 0,001-0,2 нітроген 0,001-0,006 силіцій 0,001-0,02 ферум 0,001-0,05 молібден 0,001-0,005 домішки 0,005-0,26 цирконій решта. (19) (21) 20041210346 (22) 31.03.2003 (24) 15.06.2006 (86) PCT/RU03/00129, 31.03.2003 (31) 2002113132 (32) 18.05.2002 (33) RU (46) 15.06.2006, Бюл. № 6, 2006 р. (72) Ноздрін Ігорь Вікторовіч, RU, Родіонов Віктор Сєргєєвіч, RU, Філіппов Владімір Борісовіч, RU, Шагайскій Валєнтін Алєксандровіч, RU, Рождєствєнскій Владімір Владіміровіч, RU, Бєляєв Анатолій Лєонідовіч, RU, Волков Владімір Захаровіч, RU, Курушін Боріс Лєонідовіч, RU, Лосіцкій Анатолій Францєвіч, RU (73) ОТКРИТОЄ АКЦІОНЄРНОЄ ОБЩЄСТВО "ЧЄПЄЦКІЙ МЄХАНІЧЄСКІЙ ЗАВОД", RU 3 76048 4 виключає можливість налипання її матеріалу на тотип) і щойно створеного цирконієвого сплаву різальний інструмент у процесі виготовлення ідеа(рішення, .що заявляється) в лабораторних умольного за формою калібрувального отвору, що вах. Для випробувань були виготовлені три нові сприяє збільшенню терміну експлуатації фільєри, фільєри зі стандартного сплаву платина-палладій стійкості процесу формування та якості одержуваз діаметром ковпачка 12,5мм з 50-ма отворами них ниток і волокон без погіршення корозійної стійдіаметром 0,08мм, а також по три експериментакості фільєри. льні фільєри аналогічного типу із цирконію (анаЗазначена задача вирішується в такий спосіб. лог), цирконієвого сплаву (прототип) і цирконієвого На відміну від відомої фільєри для формування сплаву (рішення, що заявляється) з 52 отворами. хімічних ниток і волокон з розчинів, виконаної зі Довжина циліндричної частини отвору порівнювасплаву цирконію, який містить, крім того, ніобій, них фільєр була однаковою і становила 0,12мм. оксиген і домішки, згідно з технічним рішенням, що Випробування проводили на лабораторній заявляється, сплав цирконію, з якого виконана прядильній установці за програмою, що моделює фільєра, додатково містить нітроген, силіцій, февиробничий процес одержання поліакрилонітрильрум та молібден при такому вмісті в ньому елеменої нитки (ПАН) технічного призначення. Експеринтів, % мас: мент на кожній з фільєр проводили багаторазово ніобій 0,05-1,1 до виходу її з ладу, що дозволило виконати статиоксиген 0,001-0,2 стичний аналіз отриманих результатів з оцінкою нітроген 0,001-0,006 ймовірності розходження вибірок для чотирьох силіцій 0,001-0,02 порівнюваних груп фільєр. План експерименту ферум 0,001-0,05 містив велику кількість контрольованих параметмолібден 0,001-0,005 рів, що характеризують як технологічні процеси домішки 0,005-0,26 одержання ПАН нитки та очищення фільєр у техцирконій решта. нологічному розчині, так і фізико-механічні та якісВиготовлення фільєри із зазначеного багатоні показники нитки, термін експлуатації фільєр і компонентного цирконієвого сплаву приводить до т.д. Одночасно за стандартними методиками оцізначного збільшення терміну експлуатації фільєри нювали корозійну стійкість зразків фільєр у техно(часу роботи фільєри до заміни), підвищення стійлогічному розчині їхнього очищення. Ці результати кості процесу формування ниток і волокон, підвинаведені в таблиці. щення якості ниток і волокон (зниження кількості Аналіз даних, представлених у таблиці, показовнішніх дефектів на нитках і зменшення обривзує, що технічне рішення, що заявляється, відрізності при їхньому перемотуванні) без погіршення няється від прототипу та аналогів більш тривалим корозійної стійкості фільєр у технологічних розчитерміном експлуатації фільєри (відносний час ронах їхнього очищення. Це пов'язане з тим, що ввеботи фільєри до заміни - 1,08-1,27 у рішення, що дення в цирконієвий сплав додаткових хімічних заявляється, 1-у прототипу та 0,58 і 0,64 - у аналоелементів у заявлених інтервалах впливає на гів), більш високою стійкістю процесу формування структуру і якість обробки робочої поверхні отвору ниток і волокон (висока - у рішення, що заявляєтьфільєри, що приводить до меншої спорідненості ся, і середня - у прототипу та аналогів), більш ви(липкості) прядильного розчину (віскози) до стінок сокою якістю одержуваних ниток і волокон (відносформувального отвору у заявленої фільєри в поний показник зовнішніх дефектів - 0,82-0,97 у рівнянні із прототипом та аналогами. Це обумоврішення, що заявляється, 1-у прототипу та 1,15 і лено сприятливим поєднанням електрохімічних 1,2 - у аналогів; відносний показник обривності характеристик віскози та заявленої фільєри. Як нитки при перемотуванні - 0,84-0,97 у рішення, що результат цього - підвищення стійкості процесу заявляється, 1-у прототипу та 1,2 і 1,23 - у аналоформування. Екструзія віскози через отвір фільєгів), без погіршення корозійної стійкості фільєр у ри, що заявляється, забезпечує одержання більш технологічному розчині їхнього очищення (відносоднорідного, менш дефектного струменя - філана швидкість корозії 0,72-0,9 у рішення, що заявмента, а значить, і більш якісних ниток та волокон ляється, 0,9 - у прототипу і 1 та 1,24 - у аналогів). (з меншою кількістю зовнішніх дефектів і меншою Встановлено, що зразки ПАН ниток, одержаобривністю при їхньому перемотуванні). них із застосуванням фільєр із платиноКрім того, менша спорідненість (липкість) пряпаладієвого сплаву (аналог), цирконію (аналог), дильного розчину (віскози) до стінок формуючого цирконієвого сплаву (прототип) та щойно створеотвору у фільєри, що заявляється, приводить до ного цирконієвого сплаву (рішення, що заявляєтьзначного збільшення терміну її експлуатації (часу ся), мають однакові фізико-механічні характерисроботи фільєри до заміни) у порівнянні з прототитики: міцність на розрив, подовження та модуль. пом. Це дозволяє одержувати якісні нитки та волоОптимальним складом цирконієвого сплаву кна при меншій кількості фільєр, необхідних для для фільєри є такий, % мас: процесу формування. Додаткове введення в цирніобій 0,05-1,1 конієвий сплав нітрогену, силіцію, феруму, молібоксиген 0,001-0,2 дену не приводить до погіршення корозійної стійнітроген 0,001-0,006 кості фільєри, що заявляється, в технологічному силіцій 0,001-0,02 розчині їхнього очищення. ферум 0,001-0,05 Для перевірки технічного рішення, що заявлямолібден 0,001-0,005 ється, були проведені порівняльні випробування домішки 0,005-0,26 зразків фільєр зі сплаву платина-палладій (анацирконій решта. лог), цирконію (аналог), цирконієвого сплаву (проЗменшення в цирконієвому сплаві кількості: ні 5 76048 6 трогену - менш 0,001% мас. (дослід №4), силіцію Цирконієвий сплав для заготовки виготовляли менш 0,001% мас. (дослід №9), феруму - менш за існуючою на ВАТ ЧМЗ штатною технологією 0,001% мас. (дослід №14), молібдену - менш шляхом виплавки злитка із шихти такого складу: 0,001% мас. (дослід №19) і домішок – менш 0,05% 60% - обороти V класу (штатні вирубки з прутмас. (дослід №24) не приводить до істотного підків йодидного цирконію), вищення терміну експлуатації фільєри, стійкості 40% - обороти VI класу після галтування (копроцесу формування і якості ниток і волокон, при вальські відходи цирконієвого сплаву Э125). цьому відбувається значне підвищення вартості Попередньо в оборотах визначили вміст: ніосплаву. бію, оксигену, нітрогену, силіцію, феруму, молібЗбільшення в цирконієвому сплаві кількості: дену, домішок. Потім обороти групували за хімічнітрогену - більше 0,006% мас. (дослід №8), силіним складом та комплектували склад шихти на цію - більше 0,02% мас. (дослід №13), феруму основі попередніх розрахунків необхідної кількості більше 0,05% мас. (дослід №18), молібдену - бікожного елемента в структурі майбутнього сплаву. льше 0,005% мас. (дослід №23) і домішок - більше Виплавку злитка здійснювали в печах вакуум0,26% мас. (дослід №28) приводить до значного ного дугового переплавлення. З одержаних злитків зниження корозійної стійкості цирконієвого сплаву за штатною технологією прокатували лист, який в технологічному розчині очищення фільєр. потім різали на стрічки. Зі стрічок глибоким штамДля проведення повномасштабних виробнипуванням з витяганням виготовляли ковпачки (фічих випробувань винаходу, що заявляється, на льєри). ВАТ "Мосточлегмаш", м. Москва, була виготовлеПотім проводили наколювання отворів у фільна дослідна партія фільєр типу Ф41Цр 12,5 у кільєрі, полірування її денця пастою "Гойя" та остатокості 500 штук із заготовок, виготовлених на ВАТ чне ручне калібрування в розмір робочих отворів ЧМЗ. Випробування були проведені на ВАТ "Клинфільєр. волокно" і повністю підтвердили висновки опису. Таблиця Порівняльні дані відомих фільєр та фільєри, що заявляється Матеріал фільєри, % мас. Якість нитки ПАН ВідносСтійВідносний ний час Віднос Варіант кість показник №№ роботи ний технічного цирко- ніо- оксипроцесу моліб- домішобривності пп. фільєри нітроген силіцій ферум показник рішення формуній бій ген ден ки нитки при до зазовнішніх вання перемотуміни дефектів ванні 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 1 аналог сплав платина-палладій 0,58 середня 1,2 1,23 2 аналог решта - 0,1 0,03 0,64 середня 1,15 1,2 3 прототип -“- 1,1 0,1 0,35 1 середня 1 1 рішення, що 4 11 0,5 0,05 0,0005 0,1 0,025 0,0025 0,13 1,01 середня 1,02 1,01 заявляється 5 -“-“- 0,5 0,05 0,001 0,1 0,025 0,0025 0,13 1.1 висока 0,98 0,97 6 -“-“- 0,5 0,05 0,0035 0,1 0,025 0,0025 0,13 1,12 висока 0,95 0,93 7 -“-“- 0,5 0,05 0,006 0,1 0,025 0,0025 0,13 1,19 висока 0,83 0,86 8 -“-“- 0.5 0,05 0,007 0,1 0,025 0,0025 0,13 1.24 висока 0,80 0,82 9 -“-“- 0,5 0,05 0,0035 0,0005 0,025 0,0025 0,13 0,98 середня 1,05 1,02 10 -“-“- 0,5 0,05 0,0035 0,001 0,025 0,0025 0,13 1,08 висока 0,97 0,95 рішення, що 11 решта 0,5 0,05 0,0035 0,01 0,025 0,0025 0,13 1,12 високаι 0,95 0,9 заявляється 12 -“-“- 0,5 0,05 0,0035 0,02 0,025 0,0025 0,13 1,15 висока 0,82 0,87 13 -“-“- 0,5 0,05 0,0035 0,025 0,025 0,0025 0,13 1,2 висока 0,79 0,85 14 -“-“- 0,5 0,05 0,0035 0,01 0,0005 0,0025 0,13 1,09 середня 1,01 1,0 15 -“-“- 0,5 0,05 0,0035 0,01 0,001 0,0025 0,13 1,10 висока 0,96 0,97 16 -“-“- 0,5 0,05 0,0035 0,01 0,025 0,0025 0,13 1,14 висока 0,9 0,95 17 -“-“- 0,5 0,05 0,0035 0,01 0,05 0,0025 0,13 1,21 висока 0,82 0,87 18 -“-“- 0,5 0,05 0,0035 0,01 0,06 0,0025 0,13 1,26 висока 0,81 0,83 19 -“-“- 0,5 0,05 0,0035 0,01 0,025 0,0005 0,13 0,91 висока 1,02 1,03 20 -“-“- 0,5 0,05 0,0035 0,01 0,025 0,001 0,13 1,09 висока 0,97 0,95 21 -“-“- 0,5 0,05 0,0035 0,01 0,025 0,0025 0,13 1,2 висока 0,96 0,92 22 -“-“- 0,5 0,05 0,0035 0,01 0,025 0,005 0,13 1,18 висока 0,84 0,85 23 -“-“- 0,5 0,05 0,0035 0,01 0,025 0,006 0,13 1,23 висока 0,82 0,83 24 -“-“- 0,5 0,05 0,0035 0,01 0,025 0,0025 0,003 0,99 середня 1,01 1,0 25 -“-“- 0,5 0,05 0,0035 0,01 0,025 0,0025 0,005 1,09 висока 0,97 0,97 26 -“-“- 0,5 0,05 0,0035 0,01 0,025 0,0025 0,13 1,13 висока 0,92 0,9 27 -“-“- 0,5 0,05 0,0035 0,01 0,025 0,0025 0,26 1,19 висока 0,85 0,84 28 -“-“- 0,5 0,05 0,0035 0,01 0,025 0,0025 0,27 1,25 висока 0,81 0,80 29 -“-“- 0,05 0,001 0,001 0,001 0,001 0,001 0,005 1,11 висока 0,92 0,95 30 -“-“- 1,1 0,2 0,006 0,02 0,05 0,005 0,26 1,27 висока 0,84 0,87 Відносна швидкість корозії фільєр в технологічному розчині очистки 15 1 1,24 0,9 0,76 0,8 0,85 0,9 1,0 0,78 0,81 0,84 0,89 0,98 0,74 0,79 0,82 0,86 1,03 1,03 0,79 0,81 0,88 1,05 0,7 0,72 0,78 0,88 1,1 0,86 0,89 7 Комп’ютерна верстка Т. Чепелева 76048 8 Підписне Тираж 26 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601