состав для получения электроизоляционного покрытия

Формула изобретения

Состав для получения электроизоляционного покрытия, содержащий ортофосфорную кислоту, оксид магния, гидроксид алюминия, борную кислоту, и воду, отличающийся тем, что ортофосфорная кислота вводится в виде термической и экстракционной ортофосфорной кислоты в соотношении 2:1 при следующем содержании компонентов, мас.%:

Ортофосфорная кислота - 49 - 52

Оксид магния - 4,6 - 5,2

Гидроксид алюминия - 2,3 - 3,2

Борная кислота - 0,35 - 0,44

Вода - Остальное.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области обработки стали для получения электроизоляционных покрытий на ее поверхности и может быть использовано в электротехнической промышленности.

Известен состав для получения электроизоляционного покрытия на основе фосфата алюминия и коллоидного кремнезема с добавлением соединений хрома и борной кислоты [1].

Недостатком данного состава являются токсичность хромовых отходов и низкие физико-механические свойства стали.

Наиболее близким к заявленному изобретению является состав [2], содержащий, мас.%:

Ортофосфорная кислота - 35 - 65

Оксид магния - 1 - 5

Гидроксид алюминия - 1 - 5

Борная кислота - 0,1 - 0,5

Водорастворимое соединение натрия - 0,01 - 0,1

Вода - Остальное

Недостатками данного состава являются низкие коэффициент заполнения, физико-механические и магнитные свойства электроизоляционных покрытий электротехнической стали.

Задачей данного изобретения является увеличение коэффициента заполнения стали с улучшением физико-механических и магнитных свойств электроизоляционных покрытий электротехнической анизотропной стали.

Поставленная задача достигается тем, что в состав для получения электроизоляционного покрытия вводится ортофосфорная кислота в виде термической и экстракционной фосфорной кислот в соотношении 2:1 при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Ортофосфорная кислота - 49 - 52

Оксид магния - 4,6 - 5,2

Гидроксид алюминия - 2,3 - 3,2

Борная кислота - 0,35 - 0,44

Вода - Остальное

Экстракционная фосфорная кислота имеет следующий состав компонентов, мас.%:

Фосфат-ионы (в пересчете на P₂O₅) - 50 - 52

Сульфатная сера (в пересчете на SO₃) - 2,0 - 4,5

Ионы

кальция (в пересчете на CaO) - 0,6 - 1,2

железа (в пересчете на Fe₂O₃) - 0,5 - 0,8

алюминия (в пересчете на Al₂O₃) - 1,0 - 1,3

магния (в пересчете на MgO) - 0,08 - 0,12

фтора - 0,4 - 0,8

Силикат-ионы (в пересчете на SiO₂) - 0,01 - 0,8

Введение ортофосфорной кислоты в виде термической и экстракционной фосфорной кислот в соотношении 2:1 позволяет увеличить коэффициент заполнения стали с улучшением физико-механических и магнитных свойств электроизоляционного покрытия.

Состав готовят следующим образом.

В воду вводят оксид магния, гидроксид алюминия, борную кислоту, термическую и экстракционную фосфорную кислоты. Растворение ведут при температуре 90 - 110^oC. После фильтрации раствор охлаждают до 20 - 40^oC.

Во всех примерах образцы электротехнической анизотропной стали обрабатывались в течение 5 секунд при температуре 20 5^oC. Излишки раствора удалялись отжимом гуммированными валками. Покрытия подвергались термообработке при температуре 800^oC в течение 60 секунд.

Физико-механические свойства покрытия определялись по следующим показателям:

коэффициент сопротивления по ГОСТ 12119-80;

прочность при изгибе - изгибом образцов на цилиндрической оправке диаметром 3 мм.

Коэффициент заполнения стали определяют по ГОСТ 21427.2-83.

Магнитные свойства характеризуются удельными магнитными потерями, которые определяют по ГОСТ 12119-80.

В таблице приведены примеры физико-механических и магнитных свойств покрытия, полученных в предлагаемых растворах и по прототипу.

Пример 24 характеризует свойства покрытий, полученных в растворе прототипа.

Пример 25 характеризует свойства покрытий, полученных при введении ортофосфорной кислоты в виде термической фосфорной кислоты.

Пример 26 характеризует свойства покрытий, полученных при введении ортофосфорной кислоты в виде экстракционной фосфорной кислоты.

Пример 27 характеризует свойства покрытий, полученных при введении ортофосфорной кислоты в виде термической и экстракционной фосфорной кислот в соотношении 1:1.

Пример 28 характеризует свойства покрытий, полученных при введении ортофосфорной кислоты в виде термической и экстракционной фосфорной кислот в соотношении 1:12.

При анализе полученных экспериментальных данных видно, что при содержании H₃PO₄, MgO, Al(OH)₃, H₃BO₃ выше или ниже заявленной концентрации (см. примеры 4, 8, 9, 13, 14, 18, 19, 23) электроизоляционные покрытия обладают низкими коэффициентом заполнения, физико-механическими и магнитными свойствами стали. Примерами 25 - 28 подтверждается, что при введении ортофосфорной кислоты в виде термической и экстракционной фосфорной кислот в соотношении, отличном от предлагаемого, снижается коэффициент заполнения стали, ухудшаются физико-механические и магнитные свойства стали.

Таким образом, поставленная задача достигается совокупностью всех признаков, заявляемых в решении.

Использование предложенного состава обеспечивает следующие преимущества:

- улучшение физико-механических показателей покрытий;

- улучшение магнитных свойств стали;

- повышение коэффициента заполнения стали;

- применение доступного технического сырья для приготовления раствора.

Литература

1. Патент Япония N 53-28375.

2. Авторское свидетельство СССР N 1475981.