защитное покрытие для меди
Классы МПК: | C03C8/02 составы фритты, те в измельченной форме или в виде порошка |
Автор(ы): | Зубехин А.П., Яценко Е.А., Непомящев А.А. |
Патентообладатель(и): | Новочеркасский государственный технический университет |
Приоритеты: |
подача заявки:
1998-11-16 публикация патента:
27.05.2000 |
Изобретение относится к области получения защитного термостойкого покрытия на медной основе и может быть использовано в промышленности. Защитное покрытие для меди имеет следующий состав, мас.%: SiO2 30,5-54,5; B2O3 7,0-13,0; Na2O 11,0-14,0; K2O 8,0-11,0; Al2O3 6,0-7,0; CaO 4,0-5,0; BaO 7,0-8,0; Fe3O4 1,0-5,0; MnO2 1,0-5,0; Co2O3 0,5-1,5. Технической задачей изобретения является повышение прочности сцепления покрытия с медной подложкой и увеличение ее термостойкости.
Формула изобретения
Защитное покрытие для меди, включающее SiO2, B2O3, Na2O, K2O, Al2O3, CaO, BaO, отличающееся тем, что оно дополнительно содержит Fe3O4, MnO2 и Со2О3 при следующем соотношении компонентов, мас.%:SiO2 - 30,5 - 54,5
B2O3 - 7,0 - 13,0
Na2O - 11,0 - 14,0
K2O - 8,0 - 11,0
Al2O3 - 6,0 - 7,0
CaO - 4,0 - 5,0
BaO - 7,0 - 8,0
Fe3O4 - 1,0 - 5,0
MnO2 - 1,0 - 5,0
Co2O3 - 0,5 - 1,5
Описание изобретения к патенту
Изобретение относится к области получения защитного термостойкого покрытия на медной основе и может быть использовано в промышленности. Известно покрытие, наносимое в качестве грунтового слоя на медные индукторы /А.С.N 456795/, состав, мас.%: PbO 20-70; SiO2 20-60; B2O3 3-17; Na2O 0,5-5; K2O 1-15. Недостатком покрытия являются присутствие в его составе токсичного оксида свинца и необходимость нанесения покровной эмали. Известен состав эмали для защиты меди и ее сплавов /А.с. N 967977/, мас. %: SiO2 72,6-76,4; Li2O 3,5-4,9; Na2O 4,9-7,0; K2O 1,4-2,8; B2O3 0,7-1,6; Al2O3 1,6-2,3; CuO 0,7- 1,2; Cr2O3 1,2-1,6; Fe2O3 0,7-1,6; CaF2 5,6-7,1. Недостатком покрытия является низкое содержание B2O3 при одновременно высоком содержании SiO2, что может привести к плохому провару фритты. Наиболее близким к изобретению является покрытие состава, мас.%: SiO2 22,5; B2O3 11,9; Al2O3 3,5; K2O 9,6; Na2O 12,7; CaO 8,6; CuO 0,5; BaO 26,2 /Г.И.Журавлев. Химия и технология термостойких неорганических покрытий. - Л. : Издательство "Химия", 1975, с.170/. Недостатком указанного покрятия является недостаточно высокая его термостойкость. Задачей данного изобретения является повышение прочности сцепления покрытия с медной подложкой и увеличение его термостойкости за счет образования в промежуточном слое кристаллических фаз шпинелевидного типа. Задача решается тем, что эмалевое покрытие, включающее SiO2, B2O3, Na2O, K2O, Al2O3, CaO, BaO дополнительно содержит оксиды Fe3O4, MnO2 и Co2O3 при следующем соотношении компонентов, мас.%:SiO2 - 30,5-54,5
B2O3 - 7,0-13,0
Na2O - 11,0-14,0
K2O - 8,0-11,0
Al2O3 - 6,0-7,0
CaO - 4,0-5,0
BaO - 7,0-8,0
Fe3O4 - 1,0-5,0
MnO2 - 1,0-5,0
Co2O3 - 0,5-1,5
Данные покрытия способствуют антикоррозионной защите меди, имеют высокую прочность сцепления и термостойкость. Для достижения данной цели в состав покрытия вводили оксиды Fe3O4, MnO2 и Co2O3, обеспечивающие прочное сцепление покрытия с медью. Для улучшения реологических свойств шликера в качестве мельничных добавок вводятся глина Часов-Ярская и поташ. Данное покрытие наносилось на металл методом облива толщиной 0,15...0,30 мм, высушивалось и обжигалось при температуре 850 10oC. Пример 1. Для испытания был взят состав покрытия, мас.%:
SiO2 - 54,5
B2O3 - 7,0
Na2O - 11,0
K2O - 8,0
Al2O3 - 6,0
CaO - 4,0
BaO - 7,0
Fe3O4 - 1,0
MnO2 - 1,0
Co2O3 - 0,5
Эмалевое покрытие получали на базе эмалевой фритты, к которой при помоле в шаровых мельницах добавляли, мас.%: глины 3; поташа 0,1; воды 40...50. Покрытие наносилось на медные образцы, высушивалось и обжигалось при температуре 85010oC. Испытания защитного покрытия на прочность сцепления с медной подложкой проводили по методике ступенчатой вытяжки, разработанной на кафедре ТКС и ВВ НГТУ, а на термостойкость - методом термоциклирования. Для данного состава прочность сцепления составила 95%, а термостойкость T(20...4000oC) 40 циклов. Пример 2. Взят следующий состав покрытия, мас.%:
SiO2 - 42,5
B2O3 - 10,0
Na2O - 12,5
K2O - 9,5
Al2O3 - 6,5
CaO - 4,5
BaO - 7,5
Fe3O4 - 3,0
MnO2 - 3,0
Co2O3 - 1,0
По окончанию испытаний, проведенных аналогично описанным в примере 1, было выяснено, что защитное покрытие имеет средний индекс сцепления при вытяжке 7 мм, равный 97,6%. Термостойкость покрытия T(20...400oC) 45 циклов. Пример 3. Состав покрытия принят следующий, мас.%:
SiO2 - 30,5
B2O3 - 13,0
Na2O - 14,0
K2O - 11,0
Al2O3 - 7,0
CaO - 5,0
BaO - 8,0
Fe3O4 - 5,0
MnO2 - 5,0
Co2O3 - 1,5
Испытание проводилось аналогично описанному в примере 1. Было выяснено, что прочность сцепления равна 96%, а термостойкость T(20 ...400oC) 45 циклов. Из приведенных примеров видно, что использование данного состава позволяет:
1. Значительно сократить потери меди при окалинообразовании. 2. Получить более качественные защитные покрытия.
Класс C03C8/02 составы фритты, те в измельченной форме или в виде порошка
электроизоляционная стеклоэмаль для изделий из нержавеющей стали - патент 2526445 (20.08.2014) | |
глазурь - патент 2486141 (27.06.2013) | |
фритта эмали для высокотемпературной отделки бетонных изделий - патент 2481277 (10.05.2013) | |
глазурь - патент 2480426 (27.04.2013) | |
силикатное покрытие для керамического кирпича - патент 2479507 (20.04.2013) | |
ангоб - патент 2472723 (20.01.2013) | |
эмалевый шликер - патент 2465229 (27.10.2012) | |
эмаль - патент 2459770 (27.08.2012) | |
шихта для получения глазури - патент 2448059 (20.04.2012) | |
эмаль - патент 2446115 (27.03.2012) |