RU1791852C - Суспензи дл получени токопровод щего покрыти - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к области электротехники , в частности к производству электропровод щих суспензий дл  плёночных электропровод щих покрытий. Цель изобретени  -.увеличение стабильности суспензии при креплении и повышение надежности изделий на ее основе путем увеличени  тепловых нагрузок на токбпррвод щеё покрытие. Суспензию, содержащую 18-26 мас.% метасиликата натри , 10-20 мас,% графита. 4-12 мае. % оксида алюмини , 4-12 мас.% оксида железа (III) и 30-64 мас.% воды, нанос т на кварцевую п овё рх нбс ть, сушат при 115 и 250°С. Получают токопро- вод щее покрытие, fftiДёр жйв а ю щёё геflло- вую нагрузку до 8 Вт/см . 1 табл.

Description

Изобретение относитс  к электротехнической промышленности и может использоватьс  в производстве пленочных электронагревательных покрытий и электронагревателей .

Известна электропровод ща  паста, содержаща  оксид алюмини , графит, глину, декстрин, порошок алюмини . Данна  паста не может использоватьс  дл  нанесени  электропровод щей пленки на материалы с температурой разм гчени  ниже 2200°С, например стекло.

Известна суспензи  дл  нанесени  то- копровод щего покрыти , содержаща  порошок ферросилици , жидкое стекло и воду с поташем и глиной. Токопровод щие пленки , полученные из суспензии известного состава обладают низкой удельной мощностью - 4 Вт/см, а суспензи  не пригодна дл  длительного хранени , так как твердеет в течение нескольких часов.

Наиболее близким техническим решением к изобретению  вл етс  суспензи , включающа  метасйликат натри  и графит дл  получени  нагревательного элемента.

Однако из данной суспензии не удаетс  на- -нести пленки толщиной 0,1-0,2 мм на стекло , так как пдслё обработки покрыти  кислотой нарушаетс  его целостность, а мощность нагревательного элемента не превышает ЗВт/см2.

Цель изобретени  - повышение стабильности суспензии при хранении и повышение надежности изделий на ее основе путем увеличени  тепловых нагрузок на то- копровод щее покрытие.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что суспензи  дл  получени  токопровод щёго покрыти , включающа  метасйликат натри , графит и воду, дополнительно содержит оксид алюмини  и оксид железа (Ш) при следующем содержании компонентов, мас.%: Метасйликат натри  18-26 Графит10-20 Оксид алюмини  4-12 Оксид железа 4-12 Вода Остальное П р и м е р 1 (аналог). Вз.вешивали 30,0 г порошка ферросилици  дисперсностью менее 150 мкм, 5,0 г силиката натри ,

fe

ю

00

ел

ЧЭ

0,4 г глины латинской. 10,0 г воды. Суспензию перемешивали и наносили кистью на кварцевый стакан обьемом 300 см4, высотой 15 см. Изделие сушили при 1 15°С 40 мин, затем при 300°С 20 мин. Толщина пленки составл ла 0,25 мм. К изделию через токо- провод щие шины подводили напр жение до 240 В. При тепловой нагрузке 4 Вт/см2 пленЪчное rrbtfp bitwe разрушалось. Приготовленный раствор через 2-3 ч не пригоден дл  дальнейшего использовани .

П р и м е р 2 (прототип), Смешивали 14,0 г графита, дисперсностью менее 150 мкм, 10 г метасиликата натри  (в пересчете на 100% вещество) и 16 г воды. Полученную суспензию кистью наносили на кварцевый стакан объемом 300 см и высотой 15 см. Изделие сушили при 115°С 40 мин. обрабатывали поверхность 10%-ной сол ной кислотой , сушили 40 мин npl 20б°С. Толщина пленки составл ла 0,5 мм. К изделию подводили через шины напр жение до 240 В, При тепловой нагрузке 3 Вт/см покрытие разрушалось .

П р и м е р 3 (предлагаема  суспензи , Ыз 8, таблица). Смешивали 6,56 г графита, дисперсностью менее 150 мкм, 3,6 г оксида алюмини  дисперсностью менее 150 мкм, 3.6 г оксида железа (III) дисперсностью менее 150 мкм, 9,84 г метасиликата натри  (100%), 16,4 г воды.

Состав суспензии следующий, мас.%: Графит16,4 Оксид алюмини  9,0 Оксид железа . 9,0 Метасиликат натри  24,6 Вода 41,0 Суспензию наносили.кистью на кварцевый стакан обьемом 150 см , высотой 15 см. Пленку сушили 30 мин при температуре 115°С, 40 мин при температуре 250°С. Толщина пленки составила 0,5 мм удельна  4 электропроводность 3 Ом 1 .

К изделию через токопровод щие шины подводили напр жение до 240 В. Разрушение покрыти  наблюдалось при тепловой нагрузке 8 Вт/см2. Суспензи  дл  получени  токрпровод щего покрыти  устойчива в течение 3 мес цев.

Аналогично примеру 3 получены токопровод щие покрыти  на стекле из суспензий , составы которых указаны в таблице. Определена максимальна  теплова  нагрузка покрыти  в зависимости от состава суспензии.

Из таблицы следует, что уменьшение содержани  силиката натри  ниже 18% нецелесообразно из-за снижени  тепловой нагрузки (сравнение примеров 1,2,4) и уменьшени  прочности пленки. Увеличение

содержани  метасиликата натри  свыше 26% приводит к вспучиванию покрыти  при термообработке (пример 3 таблицы).

Содержание графита ниже 10% вызывэет резкое возрастание омического сопротивлени  покрыти  (пример 15 таблицы), а увеличение содержани  графита свыше 20% нежелательно из-за малого омического сопротивлени , при этом пленки не выдерживают нагрузки при напр жении 220- 240В,

Оксид железа (111) благотворно вли ет на механическую прочность покрыти  и адге- зию его к стеклу и металлу, если в суспензию

вводить 4-12% этого компонента.

Вводить оксид железа (III) .в суспензию в количестве, менее 4%(пример 6) и более 12% (пример 7) нежелательно из-за снижени  тепловой нагрузки (ср.примеры-2, 5, 6 и

7,8).

Оксид алюмини  с метасиликатом натри  образует алюмосиликатную св зку, котора  способствует механической прочности покрыти  и устойчивости суспензии

при длительном хранении (то трех мес цев) без загустевани . Оптимальное содержание оксида алюмини  более 4% (пример 10) и менее 12% (пример 12). Снижение тепловой нагрузки наблюдаетс  при выходе из оптимального предела концентрации оксида алюмини  в суспензию.

Стабильность суспензии при оптималь- ных концентраци х компонентов достигает трех мес цев, в течение этого времени суспенэии могут хранитьс  в герметической таре при комнатной температуре без увеличени  в зкости и потери функциональных свойств.

Таким образом, предлагаема  суспензи  дл  получени  токопровод щих покрытий позвол ет увеличить тепловую нагрузку до 8 Вт/см2 и увеличить стабильность суспензии до 3 мес.

Claims (1)

1. Формула изобретени  Суспензи  дл  получени  токопровод - щего покрыти , содержаща  метасиликат натри , графит и воду, отличающа с  тем, что с целью увеличени  стабильности суспензии при хранении и повышени  на- дежности изделий на ее основе путем увеличени  тепловых нагрузок на токопро- вод щее покрытие, она дополнительно содержит оксид алюмини  и оксид железа (III) при следующем содержании компонентов, мас.%:.

   Метасиликат натри  18-26 Графит10-20 Оксид алюмини  4-12 Оксид железа (III) 4-12 Вода Остальное

   Тепловые нагрузки, выдерживаемые пленками при различных соотношени компонентов суспензии