RU1794915C - Binder - Google Patents

Binder

Info

Publication number
RU1794915C
RU1794915C SU914904181A SU4904181A RU1794915C RU 1794915 C RU1794915 C RU 1794915C SU 914904181 A SU914904181 A SU 914904181A SU 4904181 A SU4904181 A SU 4904181A RU 1794915 C RU1794915 C RU 1794915C
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
titanium
solid solution
silicon
filler
content
Prior art date
Application number
SU914904181A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Дмитрий Иванович Медведев
Ольга Гедиминасовна Бацевичус
Михаил Иванович Кузьменков
Original Assignee
Белорусский технологический институт им.С.М.Кирова
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Белорусский технологический институт им.С.М.Кирова filed Critical Белорусский технологический институт им.С.М.Кирова
Priority to SU914904181A priority Critical patent/RU1794915C/en
Application granted granted Critical
Publication of RU1794915C publication Critical patent/RU1794915C/en

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B28/00Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements
    • C04B28/34Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements containing cold phosphate binders
    • C04B28/342Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements containing cold phosphate binders the phosphate binder being present in the starting composition as a mixture of free acid and one or more reactive oxides

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Conductive Materials (AREA)

Abstract

Используетс  в химической промышленности , в цветной металлургии, при изготовлении электроконтактных деталей, токо- провод щих замазок и покрытий, работающих в услови х агрессивных сред при повышенных температурах. В жущее содержит компоненты при следующем соотношении мае. %: ортофосфорна  кислота 60-65, наполнитель - твердый раствор нитридов кремни  и титана с содержанием титана 25-30, 35-40. При приготовлении в жущего порошкообразный наполнитель затвор ют ортофосфорной кислотой. Прочность в жущего - 56,1 МПа. Степень разложени  в сол ной кислоте при 100°С 0,04, в ортофосфорной кислоте при 100°С 0,06. 1 табл.It is used in the chemical industry, in non-ferrous metallurgy, in the manufacture of electrical contact parts, conductive putties and coatings operating in aggressive environments at elevated temperatures. It contains components in the following May ratio. %: phosphoric acid 60-65, filler - solid solution of silicon and titanium nitrides with a titanium content of 25-30, 35-40. In the preparation of the binder, the powdered filler is closed with phosphoric acid. The tensile strength is 56.1 MPa. Degree of decomposition in hydrochloric acid at 100 ° C 0.04, in phosphoric acid at 100 ° C 0.06. 1 tab.

Description

ел Сate with

Изобретение относитс  к составам электропровод щих коррозионно-стойких в жущих и может быть использовано в химической промышленности, в цветной металлургии, при изготовлении электроконтактных деталей , токо про вод щих замазок и покрытий, работающих в услови х агрессивных сред при повышенных температурах.The invention relates to compositions of electrically conductive corrosion-resistant binders and can be used in the chemical industry, in non-ferrous metallurgy, in the manufacture of electrical contact parts, conductive coatings and coatings operating in aggressive environments at elevated temperatures.

Известен состав в жущего, включающий концентрированную ортофосфорную кислоту (40,5-48,0 мае. %) и электропровод щий наполнитель - высокодисперсный нитрид титана (52,0-59,5 мае. %) с размером частиц 0,05-0,1 мкм при отношении ТМ/Р20б 1,5-2,0.A known composition is astringent, including concentrated orthophosphoric acid (40.5-48.0 May.%) And an electrically conductive filler - highly dispersed titanium nitride (52.0-59.5 May.%) With a particle size of 0.05-0, 1 μm with a ratio of TM / P20b 1.5-2.0.

Недостатком приведенного состава в жущего  вл етс  невысока  устойчивость к жидким и газовым агрессивным средам, небольша  термоцикличность (5-6 циклов).The disadvantage of the given astringent composition is its low resistance to liquid and gas aggressive media, and low thermal cyclicity (5-6 cycles).

Известен состав в жущего, включающий ортофосфорную кислоту (до 35 мае. %), расплавленные частицы оксида магни  (доKnown composition of the binder, including phosphoric acid (until May 35.%), Molten particles of magnesium oxide (up to

10 мае. %), волокнистый асбест (до 5%) и порошкообразный материал, обладающий электропроводностью (медь, серебро) и высокой точностью плавлени , типа нитрида титана, карбида вольфрама и др. в пределах до 60 мае. %.May 10th. %), fibrous asbestos (up to 5%) and a powdery material having electrical conductivity (copper, silver) and high melting accuracy, such as titanium nitride, tungsten carbide, etc., up to May 60. %

Недостатком рассмотренного состава  вл етс  низка  химическа  стойкость в агрессивных средах, снижение электропровод щих свойств материала при повышенных температурах (500°С) вследствие окислени  электропровод щего наполнител .The disadvantage of the composition under consideration is the low chemical resistance in aggressive environments, the decrease in the electrically conductive properties of the material at elevated temperatures (500 ° C) due to the oxidation of the electrically conductive filler.

Известно также в жущее-прототип, включающее ортофосфорную кислоту (35- 45 мае. % ) и карбонитрид титана (55-65 мае. %) в соотношении ,22-1,85 (3). Температура отвердени  цемента 300-350°С, удельное электросопротивление 2 10 Ом м. Количество термоциклов (500-20°С) - 10, потери массы цемента в HCI при 100°С - 0,11 %, в НзРСЦ при той же температуре взаимодействи  - 0,15%. Увеличение удельной поверVIIt is also known in the burning prototype, which includes phosphoric acid (May 35-45.%) And titanium carbonitride (May 55-65.%) In the ratio, 22-1.85 (3). The temperature of cement hardening is 300-350 ° C, the electrical resistivity is 2 10 Ohm m. The number of thermal cycles (500-20 ° C) is 10, the mass loss of cement in HCI at 100 ° C is 0.11%, in NZRC at the same interaction temperature - 0.15%. Increase Specific Rotation VI

Ю YU

юYu

СПJoint venture

о.about.

хности карбонитрида До 33 м /г приводит к снижению соотношени  Т/Ж до 0,93 и, как следствие, уменьшает удельное электросопротивление до 4-9 10 Ом м.of carbonitride to 33 m / g leads to a decrease in the T / W ratio to 0.93 and, as a result, reduces the electrical resistivity to 4-9 10 Ohm m.

Недостатком указанного состава в жу- щего  вл етс  невысока  химическа  устой- чивость в агрессивных средах при повышенных температурах и низка  термо- циклйчность.A disadvantage of the specified composition in the mastic is a low chemical stability in aggressive media at elevated temperatures and low thermal cycling.

Цель изобретени  - увеличение химиче- ской стойкости и механической прочности.The purpose of the invention is to increase chemical resistance and mechanical strength.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что в жущее, включающее ортофосфорную кислоту и электропровод щий наполнитель, в качестве наполнител  содержит твердый раствор нитридов кремни  и титана с содержанием титана 25-30% при следующем соотношении компонентов, мае. %:The goal is achieved in that the binder, including orthophosphoric acid and an electrically conductive filler, contains as a filler a solid solution of silicon and titanium nitrides with a titanium content of 25-30% in the following ratio of components, May. %:

Ортофосфорна  кислота60-65Phosphoric Acid 60-65

Твердый раствор нитри-Solid nitrile solution

дов кремни  и титанаdov silicon and titanium

с содержаниемwith content

титана 25-30%35-40titanium 25-30% 35-40

Твердый раствор нитридов кремни  и титана представл ет собой фазы перемен- ного состава общей формулы Sla-xTixN/j, в которых часть атомов кремни  в SiaN4 замещена атомами титана. При этом материал приобретает наилучшие свойства индивидуальных соединений: высокую химическую стойкость и термоцикличность, характерную дл  и лучшую электропроводность и пластичность нитрида титана. Следует отметить , что эффект твердени  наблюдаетс  только при использовании ультрадисперсно- го Si3-xTixN4, что обуславливает его актив- . ность по отношению к НзРОз по сравнению с крупнокристаллическим соединением такого же химического состава.A solid solution of silicon and titanium nitrides are phases of variable composition of the general formula Sla-xTixN / j, in which part of the silicon atoms in SiaN4 are replaced by titanium atoms. At the same time, the material acquires the best properties of individual compounds: high chemical resistance and thermal cyclicity, characteristic of both better electrical conductivity and ductility of titanium nitride. It should be noted that the hardening effect is observed only when using ultrafine Si3-xTixN4, which causes its active-. relative to НзРОз in comparison with a coarse-grained compound of the same chemical composition.

При увеличении содержани  кремни  в твердом растворе резко возрастает химическа  устойчивость и прочность цементов, при одновременном резком падении его электропровод щих свойств. Температура отверждени  цементов, при которой металл приобретает комплекс необходимых свойств, возрастает на 50-100°С (в зависимости от концентрации кремни  в твердом растворе), что удлин ет процесс твердени  и приводит к перерасходу электроэнергии при приготовлении в жущего. С другой сто- роны, увеличение содержани  титана в твердом растворе приводит к снижению электросопротивлени  и химической стойкости цемента.. With an increase in the silicon content in the solid solution, the chemical stability and strength of cements sharply increase, while its electrically conductive properties drop sharply. The curing temperature of cements, at which the metal acquires a set of necessary properties, increases by 50-100 ° C (depending on the concentration of silicon in the solid solution), which lengthens the hardening process and leads to an excessive consumption of electricity during the preparation of the binder. On the other hand, an increase in the titanium content in a solid solution leads to a decrease in the electrical resistance and chemical resistance of cement.

Изобретение позвол ет получить электропровод щий коррозионно-стойкий цемент при относительно невысоких температурах термообработки. Ранее твердые растворы нитридов титана и кремни The invention makes it possible to obtain an electrically conductive corrosion-resistant cement at relatively low heat treatment temperatures. Previously solid solutions of titanium and silicon nitrides

дл  достижени  поставленной цели получени  электропровод щих коррозионно-стойких цементов не использовались.no electroconductive, corrosion-resistant cements have been used to achieve this goal.

Последовательность выполнени  операций при получении электропровод щего коррозионно-стойкого цемента состоит в следующем:The sequence of operations when obtaining an electrically conductive corrosion-resistant cement is as follows:

Определенное-количество (20 г) твердого раствора, состо щего из нитрида кремни -титана (25-30%) порционно затвор ют концентрированной ортофосфорной кислотой (d-1,74 г/см3) до получени  пластичной массы.A certain amount (20 g) of a solid solution consisting of silicon-titanium nitride (25-30%) is portionwise closed with concentrated phosphoric acid (d-1.74 g / cm3) to obtain a plastic mass.

Расход кислоты составл ет 60-65%, соотношение ,67-0,54.The acid consumption is 60-65%, ratio 67-0.54.

Приготовленную массу укладывают во фторпластовые формы 10x10x10 мм и подвергают тепловой обработке до 350°С при скорости подъема температуры 20 град/ч.The prepared mass is placed in fluoroplastic molds of 10x10x10 mm and subjected to heat treatment up to 350 ° C at a temperature rise rate of 20 deg / h.

После достижени  заданных температур систему охлаждают до комнатной темпе- ратуры, извлекают образцы-кубики и исследуют физико-химические и механические свойства затвердевшего цемента.After reaching the set temperatures, the system is cooled to room temperature, cubed samples are removed, and the physicochemical and mechanical properties of the hardened cement are examined.

Пример 1. Дл  получени  электропровод щего коррозионно-устойчивого в жущего берут 20 г (40%) порошкообразного вещества (Si3-xTixN4) удельной поверхности 55 м /ни затвор ют его путем перемешивани  в 30 г (60%) концентрированной ортофосфорной кислоты (d-1,74 г/см3) до получени  пластичной массы. Тщательно перемешанную массу в соотношении Т/Ж-0,67 укладывают в фторпластовые формы и подвергают термообработке в сушильном шкафу до 350°С со скоростью 20°С/ч. После достижени  заданной температуры систему медленно охлаждают до комнатной температуры, извлекают образцы-кубики из форм и исследуют их физико-химические свойства. Удельное электросопротивление , Ом - м386 Степень разложени  образца при 100°С : . 0,05Example 1. To obtain an electrically conductive corrosion-resistant binder, 20 g (40%) of a powdery substance (Si3-xTixN4) of a specific surface area of 55 m / n was taken by mixing it with 30 g (60%) concentrated orthophosphoric acid (d- 1.74 g / cm3) to obtain a plastic mass. A thoroughly mixed mass in the ratio T / G-0.67 is placed in fluoroplastic forms and heat treated in an oven to 350 ° C at a speed of 20 ° C / h. After reaching the set temperature, the system is slowly cooled to room temperature, cubed samples are removed from the molds and their physicochemical properties are examined. Electrical resistivity, Ohm - m386 Degree of decomposition of the sample at 100 ° C:. 0.05

В НзР04конц.0,08In NZR04conc. 0.08

Количество термоциклов (500-20°С)15 Остальные примеры выполнены аналогично , но различаютс  составом компонентов и представлены в таблице.The number of thermal cycles (500-20 ° C) 15 The remaining examples are similar, but differ in the composition of the components and are presented in the table.

Как следует из приведенных в таблице данных, использование твердого раствора Si3-xTixN4 в качестве электропровод щего наполнител  приводит (примеры 1-7) к получению коррозиднно-устойчивых в кислотах материалов, обладающих повышенной термостойкостью (15-20 циклов) по сравнению с прототипом (6-10 циклов). Данные примеров 8-9 показывают, что при запредельныхAs follows from the data in the table, the use of a solid solution of Si3-xTixN4 as an electrically conductive filler leads (examples 1-7) to obtain corrosion-resistant in acids materials with increased heat resistance (15-20 cycles) compared to the prototype (6 -10 cycles). The data of examples 8-9 show that with transcendental

значени х кислоты и наполнител  свойства синтезированных образцов измен ютс  в различных направлени х: так, например, при увеличении содержани  кислоты (70%) и уменьшении расхода Sl3-xTlxN4 (30%) резко возрастает электросопротивление, падает механическа  прочность образцов, однако их химическа  стойкость и термоцикличность остаютс  на достаточно высоком уровне. Снижение расхода кислоты (55%) и возрастание количества наполнител  уменьшает как величину электросопротивлени  (положительный фактор), так и химическую стойкость и термоцикличность (отрицательные факторы).the values of acid and filler the properties of the synthesized samples change in different directions: for example, with an increase in the acid content (70%) and a decrease in the consumption of Sl3-xTlxN4 (30%), the electrical resistance sharply increases, the mechanical strength of the samples decreases, but their chemical resistance and thermocyclicity remains at a sufficiently high level. A decrease in acid consumption (55%) and an increase in the amount of filler reduces both the electrical resistance value (positive factor) and chemical resistance and thermal cycling (negative factors).

Таким образом, в указанных интервалах используер ых исходных компонентов (примеры 1-7) возможно получение материалов, комплексно удовлетвор ющих поставленным цел м изобретени .Thus, in the indicated ranges of the starting components used (examples 1-7), it is possible to obtain materials that comprehensively satisfy the objectives of the invention.

Claims (1)

При использовании твердого раствора нитридов титана и кремни  в рекомендуеФормулаизобретени 25When using a solid solution of titanium and silicon nitrides in the recommended Formula 25 В жущее, включающее ортофосфорную кислоту и титаносодержащий электропровод щий наполнитель, отличающеес  тем, что, с целью увеличени  химической 30 стойкости и механической прочности, оно содержит в качестве титаносодержащего наполнител  твердый раствор нитридов тиТехнологические услови  получени  и физико-химические свойства цементногоAn astringent, including orthophosphoric acid and a titanium-containing electrically conductive filler, characterized in that, in order to increase the chemical resistance and mechanical strength, it contains a solid solution of nitride nitrides as a titanium-containing filler. Production conditions and physicochemical properties of cement камн  по предлагаемому изобретению. Расход твердого раствора составл етstone according to the invention. The flow rate of the solid solution is 20 г, скорость подъема температуры - 0,3 град/мин. НзРО/i - 85%.20 g, the rate of temperature rise is 0.3 deg / min. NzRO / i - 85%. Удельна  поверхность наполнител  - 55 м /г.The specific surface area of the filler is 55 m / g. мых интервалах (35-40%) важное значение приобретает также содержание электропровод щего наполнител  (TIN) в SlsN/j, который характеризуетс  высокими дизлектрическими свойствами. Так, в примере 10 четко видно, что снижение содержани  титана в Si3-xT xN4 до 20% приводит к возрастанию электросопротивлени  образцов, при сохранении других свойств согласноAt wide intervals (35-40%), the content of the electrically conductive filler (TIN) in SlsN / j, which is characterized by high dielectric properties, is also of great importance. So, in example 10 it is clearly seen that a decrease in the titanium content in Si3-xT xN4 to 20% leads to an increase in the electrical resistance of the samples, while maintaining other properties according to изобретению. Возрастание содержани  титана в твердом растворе сопровождаетс  как уменьшением электросопротивлени , так и основных характеристик цементного камн  (химическа  стойкость и термоцикличность ),invention. An increase in the titanium content in the solid solution is accompanied by both a decrease in the electrical resistance and the main characteristics of the cement stone (chemical resistance and thermal cycling). Следовательно, указанна  цель изобретени  достигаетс  не только оптимальным интервалом между жидкой и твердой составл ющей в жущей композиции, но и отTherefore, this objective of the invention is achieved not only by the optimal interval between the liquid and solid components in the burning composition, but also from состава твердой фазы, т.к. изменени  содержани  титана в твердом растворе измен ет основные свойства композиции.composition of the solid phase, as changes in the titanium content in the solid solution changes the basic properties of the composition. тана и кремни  - с содержанием титана 25-30% при следующем соотношении компонентов , мае. %: Ортофосфорна tan and silicon - with a titanium content of 25-30% in the following ratio of components, May. %: Phosphor кислота60-65 Твердый раствор нитридов кремни  и титана с содержанием титана 25-30% 35-40Acid 60-65 Solid solution of silicon and titanium nitrides with a titanium content of 25-30% 35-40
SU914904181A 1991-01-22 1991-01-22 Binder RU1794915C (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU914904181A RU1794915C (en) 1991-01-22 1991-01-22 Binder

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU914904181A RU1794915C (en) 1991-01-22 1991-01-22 Binder

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU1794915C true RU1794915C (en) 1993-02-15

Family

ID=21556551

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU914904181A RU1794915C (en) 1991-01-22 1991-01-22 Binder

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU1794915C (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Авторское свидетельство СССР № 827454,кл, С 04 В 28/34,1979. Авторское свидетельство СССР № 1201267,кл. С 04 В 28/34, 1985. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US3544486A (en) Refractory bodies containing aluminum nitride,boron nitride and titanium boride
CN101570651B (en) Corrosion-resistance coating of polysilicon ingot furnace, high temperature resistance protective layer and preparation method thereof
US5773733A (en) Alumina-aluminum nitride-nickel composites
RU1794915C (en) Binder
EP0157466B1 (en) Polymer composition
JP3053225B2 (en) Magnesia carbon refractory brick
JPS5921378B2 (en) Dental alloys and amalgams
JP2519052B2 (en) Heat resistant anticorrosion paint
EP0195504A2 (en) Electrically insulating filler for sheathed heaters
JP2019039070A (en) SiC sputtering target
JP2005047757A (en) Graphite-containing castable refractory
KR830001463B1 (en) Manufacturing method of fire brick
RU2016017C1 (en) Composition for manufacturing constructional material
SU1328333A1 (en) Refractory mixture for manufacturing roastless articles
JPH054922B2 (en)
JPS57165452A (en) Resin composition having thermal conductivity
Ordan'yan et al. Reactions in the VC0. 88-VB2 system
RU1775733C (en) Resistive material
SU990740A1 (en) Carbonaceous composition for self-roasting electrodes
RU1771885C (en) Method of ferrosilicide preparation
SU1440897A1 (en) Refractory composition
SU346289A1 (en) ELECTRICAL-INSULATING THERMAL-RESISTANT REFRACTORY MATERIAL
JPS6056327A (en) Liquid metal ion product alloy
Wötting et al. Dense SiC-ceramics with specifically adjusted electrical resistance (or electrical conductivity)
SU773030A1 (en) Charge for making ceramic material