RU2152456C2

RU2152456C2 - Composition for preparing electroinsulating coating

Info

Publication number: RU2152456C2
Application number: RU96124712A
Authority: RU
Inventors: И.В. Франценюк; Л.Б. Казаджан; А.А. Угаров; А.П. Южаков; В.И. Карташов; В.И. Лавров; А.М. Черных; Е.А. Самсиков; Т.М. Краснова; Н.К. Лаврова
Original assignee: Акционерное общество "Новолипецкий металлургический комбинат"
Priority date: 1996-12-31
Filing date: 1996-12-31
Publication date: 2000-07-10

Abstract

FIELD: metallurgy, more particularly treatment of steel to prepare electroinsulating coatings on surface thereof. SUBSTANCE: composition comprises, wt %: orthophosphoric acid, 50-60; magnesium oxide, 3.5-5.0; aluminium hydroxide, 1.4-3.5; boric acid, 0.4-0.45 and ammonium molybdate, 0.1-0.5 or hexamethylene tetramine, 0.03-0.2; and water, the balance. Use of the claimed composition makes it possible to prepare electroinsulating coating with improved physico-mechanical properties which reduce level of magnetic losses in steel, thus maintaining high parameters of magnetic circuits of electric machines, transformers and instruments. EFFECT: improved properties of the composition. 1 tbl

Description

Изобретение относится к области обработки стали для получения электроизоляционных покрытий на ее поверхности и может быть использовано в металлургии. The invention relates to the field of steel processing to obtain electrical insulating coatings on its surface and can be used in metallurgy.

Известен состав для получения электроизоляционного покрытия на основе фосфата алюминия и коллоидного кремнезема с добавками соединений хрома и борной кислоты (патент Японии N53-28375). A known composition for producing an electrical insulation coating based on aluminum phosphate and colloidal silica with the addition of chromium and boric acid compounds (Japanese patent N53-28375).

Недостатками данного состава являются токсичность хромовых соединений и нестабильность при хранении и эксплуатации. The disadvantages of this composition are the toxicity of chromium compounds and instability during storage and operation.

Наиболее близким к заявляемому изобретению является состав (а.с. СССР N 1475981, N 16, 1989 г.) содержащий, мас.%:
ортофосфорная кислота - 35-65
оксид магния - 1,5-5
гидроксид алюминия - 1,5-5
борная кислота - 0,1-0,5
водорастворимое соединение натрия - 0,01-0,1
вода - остальное
Недостатком данного состава является высокий уровень магнитных потерь в стали с электроизоляционным покрытием, а также низкие физико-механические свойства покрытия.Closest to the claimed invention is a composition (USSR AS N 1475981, N 16, 1989) containing, wt.%:
phosphoric acid - 35-65
magnesium oxide - 1.5-5
aluminum hydroxide - 1.5-5
boric acid - 0.1-0.5
water-soluble sodium compound - 0.01-0.1
water - the rest
The disadvantage of this composition is the high level of magnetic loss in steel with an electrical insulating coating, as well as low physical and mechanical properties of the coating.

Задачей данного изобретения является создание состава для получения электроизоляционного покрытия с улучшенными физико-механическими характеристиками, снижающими уровень магнитных потерь в стали. The objective of the invention is to provide a composition for obtaining an electrical insulating coating with improved physical and mechanical characteristics that reduce the level of magnetic losses in steel.

Поставленная задача достигается тем, что на электротехническую анизотропного сталь наносят состав, который дополнительно содержит аммоний молибденовокислый или гексаметилентетрамин при следующем соотношении компонентов, мас.%:
ортофосфорная кислота - 50-60
оксид магния - 3,5-5,0
гидроксид алюминия - 1,4-3,5
борная кислота - 0,4-0,45
аммоний молибденовокислый - 0,1-0,5
или
гексаметилентетрамин - 0,03-0,2
вода - остальное
Гексаметилентетрамин (уротропин) представляет собой соединение

Аммоний молибденовокислый (аммоний парамолибдонат тетрагидрат) имеет следующую формулу:
(NH₄)₆Mo₇O₂₄4H₂O
Введение данных соединений в состав позволяет улучшить физико-механические свойства электроизоляционных покрытий.This object is achieved by the fact that a composition is added to the electrical anisotropic steel, which additionally contains ammonium molybdenum acid or hexamethylenetetramine in the following ratio of components, wt.%:
phosphoric acid - 50-60
magnesium oxide - 3.5-5.0
aluminum hydroxide - 1.4-3.5
boric acid - 0.4-0.45
ammonium molybdenum acid - 0.1-0.5
or
hexamethylenetetramine - 0.03-0.2
water - the rest
Hexamethylenetetramine (urotropin) is a compound

Ammonium molybdenum acid (ammonium paramolybdonate tetrahydrate) has the following formula:
(NH ₄ ) ₆ Mo ₇ O ₂₄ 4H ₂ O
The introduction of these compounds into the composition improves the physicomechanical properties of electrical insulating coatings.

Состав готовят следующим образом. The composition is prepared as follows.

В водную суспензию оксида магния, гидроксида алюминия и борной кислоты вводят небольшими порциями ортофосфорную кислоту. Раствор нагревают до температуры 90-100^oC для полного растворения всех компонентов. Полученный раствор охлаждают до 20-40^oC и вводят аммоний молибденовокислый или гексаметилентетрамин.Orthophosphoric acid is introduced in small portions into an aqueous suspension of magnesium oxide, aluminum hydroxide and boric acid. The solution is heated to a temperature of 90-100 ^o C to completely dissolve all components. The resulting solution was cooled to 20-40 ^o C and injected with ammonium molybdenum acid or hexamethylenetetramine.

Во всех примерах образцы электротехнической анизотропной стали обрабатывались в течение 5 с при температуре 20-40^oC. Излишки раствора удалялись отжимом гуммированными валками. Покрытия подвергались термообработке при температуре 800^oC в течение 60 сек.In all examples, samples of electrical anisotropic steel were processed for 5 s at a temperature of 20-40 ^o C. Excess solution was removed by pressing gummed rolls. The coatings were heat treated at a temperature of 800 ^° C. for 60 seconds.

Физико-механические свойства покрытий определяют следующими показателями:
- прочность при изгибе - изгибом образцов на цилиндрической оправке диаметром 3 мм;
- коэффициент сопротивления по ГОСТ 12119-80;
- коррозионные испытания проводят в камере 5%-ного солевого тумана по ТУ 6-19/1654-83 и во влажной камере по ГОСТ 9.074-77;
- термостойкость покрытий определяют по температуре, при которой уменьшается прочность сцепления покрытия с металлом.Physico-mechanical properties of the coatings are determined by the following indicators:
- bending strength - bending of samples on a cylindrical mandrel with a diameter of 3 mm;
- coefficient of resistance according to GOST 12119-80;
- corrosion tests are carried out in a chamber of 5% salt fog according to TU 6-19 / 1654-83 and in a wet chamber according to GOST 9.074-77;
- the heat resistance of the coatings is determined by the temperature at which the adhesion strength of the coating to the metal decreases.

В таблице 1 приведены физико-механические свойства покрытий и магнитные свойства стали, полученные с использованием предлагаемых растворов и по прототипу. Table 1 shows the physico-mechanical properties of the coatings and the magnetic properties of steel obtained using the proposed solutions and the prototype.

При анализе полученных экспериментальных данных видно, что при содержании ортофосфорной кислоты, оксида магния, гидроксида алюминия, борной кислоты, аммония молибденовокислого или гексаметилентетрамина выше и ниже заявленной концентрации (см. примеры 7, 11, 12, 17, 21, 22, 26, 27, 31, 32, 36) электроизоляционные покрытия обладают низкими физико- механическими свойствами и не снижают магнитных потерь в стали. An analysis of the obtained experimental data shows that when the content of orthophosphoric acid, magnesium oxide, aluminum hydroxide, boric acid, ammonium, molybdenum acid or hexamethylenetetramine is higher and lower than the declared concentration (see examples 7, 11, 12, 17, 21, 22, 26, 27 , 31, 32, 36) electrical insulating coatings have low physical and mechanical properties and do not reduce magnetic losses in steel.

Пример 37 характеризует свойства покрытий и стали, полученные с использованием раствора прототипа. Example 37 describes the properties of coatings and steel obtained using a solution of the prototype.

Поставленная цель достигается совокупностью всех признаков заявляемых в решении. The goal is achieved by a combination of all the features claimed in the decision.

Использование предложенного состава обеспечит следующие преимущества:
- улучшение физико-механических показателей покрытий;
-улучшение магнитных свойств стали;
-повышение энергосберегаемости электрооборудования;
- возможность эксплуатации изделий из электротехнической анизотропной стали в условиях повышенной влажности.Using the proposed composition will provide the following advantages:
- improvement of physical and mechanical properties of coatings;
-improving the magnetic properties of steel;
-increase in energy saving of electric equipment;
- the ability to operate products from electrical anisotropic steel in conditions of high humidity.

Claims

Composition for producing an electrical insulating coating containing orthophosphoric acid, magnesium oxide, aluminum hydroxide, boric acid and water, characterized in that it additionally contains ammonium molybdenum acid or hexamethylenetetramine in the following ratio, components, wt.%:
Phosphoric Acid - 50 - 60
Magnesium Oxide - 3.5 - 5.0
Aluminum hydroxide - 1.4 - 3.5
Boric acid - 0.4 - 0.45
Ammonium molybdenum acid or hexamethylenetetramine - 0.03 - 0.2
Water - Else