RU2371518C2 - Способ и состав для получения электроизоляционного покрытия - Google Patents
Способ и состав для получения электроизоляционного покрытия Download PDFInfo
- Publication number
- RU2371518C2 RU2371518C2 RU2007124937/02A RU2007124937A RU2371518C2 RU 2371518 C2 RU2371518 C2 RU 2371518C2 RU 2007124937/02 A RU2007124937/02 A RU 2007124937/02A RU 2007124937 A RU2007124937 A RU 2007124937A RU 2371518 C2 RU2371518 C2 RU 2371518C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- ions
- silicon dioxide
- temperature
- water
- composition
- Prior art date
Links
Landscapes
- Chemical Treatment Of Metals (AREA)
- Paints Or Removers (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области обработки стали для получения электроизоляционных покрытий на ее поверхности и может быть использовано в электротехнической промышленности. Состав для получения покрытия содержит компоненты при следующем соотношении, мас.%: ионы фосфата (в пересчете на P2O5) 6,6-14,6, ионы алюминия (Аl3+) 0,3-0,71, ионы магния (Mg2+) 0,41-0,92, ионы хрома (Cr6+) 1,45-3,2, коллоидная двуокись кремния с диаметром мицелл 8,4±0,5 нм (в пересчете на SiO2) 9,0-20,0, вода - остальное, при этом соотношение P2O5/(Mg2++Аl3+)=8,5-11,5, SiO2/P2O5=1,0-1,5. Способ приготовления состава включает раздельное приготовление водных растворов фосфатов алюминия и магния путем распульповывания порошков гидроксида алюминия и каустического магнезита в воде при комнатой температуре и соотношении Т:Ж=0,24 в реакторе с оборотами мешалки 200 об/мин в течение 1 часа, далее в распульпованные порошки подают фосфорную кислоту со скоростью 59 литров в минуту при температуре до 100°С до полного растворения, растворы выдерживают при температуре 95-100°С в течение 3 часов, охлаждают до 40°С и смешивают, затем вводят хромовый ангидрид и при перемешивании со скоростью 200 об/мин вводят коллоидную двуокись кремния при ее подаче 0,03 м3 в минуту на 0,02 м3 фосфатной части. Изобретение позволяет повысить стабильность состава и получить электроизоляционное покрытие с хорошим товарным видом, обладающее повышенными физико-механическими и магнитными свойствами, высокой магнитной активностью, и устранить проблему налипания. 2 н.п. ф-лы, 1 табл.
Description
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 водной дисперсии коллоидного диоксида кремния с добавками соединений хрома и борной кислоты (1), содержащий:
ионы фосфата(в пересчете на Р2O5) | 10,3 |
ионы алюминия (Аl3+) | 1,1 |
борная кислота (Н3ВО3) | 0,9 |
ионы хрома (Сr6+) | 1,8 |
двуокись кремния (SiO2) | 10,3 |
Вода | остальное |
Недостатками данного состава являются низкие магнитные свойства, нестабильность состава и неудовлетворительный товарный вид получаемого покрытия, неудовлетворительные физико-механические и магнитные свойства.
Наиболее близким к заявляемому изобретению является состав (2), содержащий, мас.%:
ионы фосфата(в пересчете на Р2O5) | 25,8-29,9 |
ионы алюминия (Al3+) | 0,8-1,7 |
ионы магния (Mg2+) | 1,3-1,7 |
ионы бора (в пересчете на В2О3) | 0,11-0,17 |
ионы хрома (Сr6+) | 0,2-0,5 |
кремнефтористо-водородная кислота | 22,0-28,0 |
двуокись кремния (SiO2) | 0,2-1,0 |
вода | остальное |
Недостатком данного состава является нестабильность, недостаточная технологичность при нанесении (требует постоянного перемешивания, неоднороден). Также при нанесении данного состава и сушке покрытия возникает проблема с налипанием на валки, что ухудшает товарный вид покрытия и его физико-механические и магнитные свойства.
Задачей данного изобретения является разработка способа приготовления и создание состава для получения электроизоляционного покрытия, обладающего повышенными физико-механическими и магнитными свойствами, высокой магнитной активностью, повышение стабильности состава, устранение проблемы налипания и получение покрытия с хорошим товарным видом.
Поставленная задача достигается тем, что на электротехническую анизотропную сталь наносят состав, содержащий ионы фосфата, алюминия, магния, хрома и воду, отличающийся тем, что дополнительно содержит коллоидную двуокись кремния (кремнезоль) с диаметром мицел, 8,4±0,5 нм при следующем соотношении компонентов, мас.%:
ионы фосфата(в пересчете на Р2О5) | 6,6-14,6 |
ионы алюминия (Аl3+) | 0,3-0,71 |
ионы магния (Mg2+) | 0,41-0,92 |
ионы хрома (Сr6+) | 1,45-3,2 |
коллоидная двуокись кремния (в пересчете на SiO2) | 9,0-20,0 |
вода | остальное |
при этом соотношение:
Р2O5/(Mg2++Al3+)=8,5-11,5, SiO2/P2O5=1,0-1,5.
Состав готовят следующим образом: приготовление водных растворов фосфатов алюминия и магния ведут раздельным способом путем распульповывания порошков гидроксида алюминия и каустического магнезита в воде при комнатой температуре в соотношении твердого к жидкому Т:Ж=0,24 в реакторе с оборотами мешалки 200 об/мин, в течение 1 часа, в распульпованные порошки подают фосфорную кислоту со скоростью 59 литров в минуту на 1 м3 пульпы при температуре до 100°С до полного растворения, растворы выдерживают при температуре 95-100°С в течение не менее 3 часов и охлаждают до 40°С; затем вводят хромовый ангидрид и при перемешивании со скоростью 200 об/мин вводят коллоидную двуокись кремния при ее подаче 0,03 м3 в минуту на 0,02 м3 фосфатной части. В качестве коллоидной двуокиси кремния в состав вводят кремнезоль.
Водный раствор кремнезоля имеет следующие характеристики:
Диаметр мицелл, нм | 8,4±0,5 |
Массовая концентрация диоксида кремния, % | 19,5-22,0 |
Массовая концентрация оксида натрия, % | 0,26-0,7 |
Водородный показатель (рН) | 9,0-11,0 |
Водные растворы монофосфатов алюминия и магния смешивают с водным раствором кремнезоля при перемешивании со скоростью 200 об/мин, подача кремнезоля 0,03 м3 в минуту на 0,02 м3 фосфатной части.
Экспериментально доказано, что приготовление растворением окиси магния и гидроокиси алюминия одновременно в фосфорной кислоте ухудшает стабильность состава и физико-механические свойства, а также товарный вид покрытия.
Для приготовления фосфата магния добавляют порошок каустического магнезита - отход окиси магния Челябинского комбината «Магнезит» г.Сатка по ГОСТ 1216-87 «Порошки магнезитовые каустические. Технические условия», тем самым перерабатывают вредные для экологии отходы.
Состав магнезита | Массовая доля, % |
MgO, не менее | 87 |
СаО, не более | 1,8 |
SiO2, не более | 1,8 |
Fe2O3+Аl2O3, не более | 2,2 |
SO4, не более | 1,0 |
Состав для получения электроизоляционного покрытия готовят в реакторе с оборотами мешалки 200 об/мин и обогревом до 100°С.
Готовится водный раствор фосфата алюминия путем распульповывания 15,4 кг порошка гидроксида алюминия в 64,2 л воды при комнатной температуре в соотношении Т:Ж=0,24 в течение 1 часа, далее в раствор вводят 92 кг фосфорной кислоты со скоростью 59 л/мин при температуре 100°С до полного растворения, раствор выдерживают при температуре 95-100°С в течение 3 часов и охлаждают до 40°С.
Готовится водный раствор фосфата магния путем распульповывания 12,7 кг порошка каустического магнезита в 52,9 л воды при комнатной температуре в соотношении Т:Ж=0,24 в течение 1 часа, далее в раствор вводят 110,1 кг фосфорной кислоты со скоростью 59 л/ммн (не допуская вспенивания и загустения реакционной массы) при температуре до 100°С до полною растворения, раствор выдерживают при температуре 95-100°С в течение 3 часов, фильтруют и охлаждают до 40°С.
Далее в реакторе смешивают 171,6 водного раствора фосфата алюминия и 175,7 кг водного раствора фосфата магния, вводят 44,7 кг хромового ангидрида и при перемешивании со скоростью 200 об/мин вводят 608 кг коллоидной двуокиси кремния при ее подаче 0,03 м3 в минуту на 0,02 м3 фосфатной части.
Сущность изобретения подтверждается следующими примерами.
Во всех примерах образцы листовой анизотропной стали обрабатывались в течение 5 с при температуре 20-40°С. Излишки раствора удалялись отжимом гуммированными валками. Покрытия подвергались термообработке при температуре 800°С в течение 60 с.
Физико-механические свойства покрытий определяют следующими показателями:
- прочность при изгибе - изгибом образцов на цилиндрической оправке диаметром 3 мм;
- коэффициент сопротивления по ГОСТ 12119-80;
- метод определения влагостойкости изложен в (3);
- магнитная активность по ГОСТ 12119-80.
В таблице приведены характеристики раствора, физико-механические и магнитные свойства стали с электроизоляционными покрытиями, полученными в предлагаемых растворах и по прототипу, а также свойства растворов по стабильности и технологичности.
При анализе полученных экспериментальных данных видно, что при содержании ионов Р2O5, Mg2+ Al3+, SiO2, Сr6+ выше или ниже заявленной концентрации (см. примеры 1, 5, 6, 7), состав обладает низкой магнитной активностью, плохой влагостойкостью, низким коэффициентом сопротивления, плохой адгезией покрытия к металлу, характеристики рабочих растворов по стабильности и технологичности также заметно ухудшаются.
Примеры
№2. Берем образец анизотропной электротехнической стали, обрабатываем его составом со следующим содержанием компонентов, мас.%:
ионы фосфата(в пересчете на P2O5) | 6,6 |
ионы алюминия (Al3+) | 0,3 |
ионы магния (Mg2+) | 0,41 |
ионы хрома (Сr6+) | 1,45 |
коллоидная двуокись кремния (в пересчете на SiO2) | 9,0 |
вода | остальное |
причем соотношение компонентов находится в пределах:
P2O5/(Mg2++Al3+) 9,2
SiO2/Р2O5 1,36.
В течение 5 с при температуре 20-40°С излишки удаляем отжимом гуммированными валками. Покрытия подвергаем термообработке при температуре 800°С в течение 60 с. Обработка экспериментальных данных дала следующие результаты:
- покрытие влагостойкое;
- прочность на изгиб (адгезия) покрытие выдерживает;
- коэффициент сопротивления 140 Ом·см2;
- магнитная активность 8%;
- состав стабилен в течение 336 часов и технологичен при нанесении;
- при нанесении состава и сушке покрытия не возникает проблем с налипанием на валки;
- в результате обработки данным составом получается покрытие с хорошим товарным видом (глянцевое, равномерное).
№3. Берем образец анизотропной электротехнической стали, обрабатываем его составом со следующим содержанием компонентов, мас.%:
ионы фосфата(в пересчете на P2O5) | 10,6 |
ионы алюминия (Аl3+) | 0,51 |
ионы магния (Mg2+) | 0,66 |
ионы хрома (Сr6+) | 2,3 |
коллоидная двуокись кремния (в пересчете на SiO2) | 14,5 |
вода | остальное |
причем соотношение компонентов находится в пределах:
P2O5/(Mg2++Al3+) 9,06
SiO2/P2O5 1,37.
В течение 5 с при температуре 20-40°С излишки удаляем отжимом гуммированными валками. Покрытия подвергаем термообработке при температуре 800°С в течение 60 с. Обработка экспериментальных данных дала следующие результаты:
- покрытие влагостойкое;
- прочность на изгиб (адгезия) покрытие выдерживает;
- коэффициент сопротивления 157 Ом·см2;
- магнитная активность 8%;
- состав стабилен в течение 336 часов и технологичен при нанесении;
- при нанесении состава и сушке покрытия не возникает проблем с налипанием на валки.
- в результате обработки данным составом получается покрытие с хорошим товарным видом (глянцевое, равномерное).
№4. Берем образец анизотропной электротехнической стали, обрабатываем его составом со следующим содержанием компонентов, мас.%:
ионы фосфата (в пересчете на P2O5) | 14,6 |
ионы алюминия (Al3+) | 0,71 |
ионы магния (Mg2+) | 0,92 |
ионы хрома (Сr6+) | 3,2 |
коллоидная двуокись кремния (в пересчете на SiO2) | 20,0 |
вода | остальное |
причем соотношение компонентов находится в пределах:
P2O5/(Mg2++Al3+) 8,96
SiO2/P2O5 1,37.
В течение 5 с при температуре 20-40°С излишки удаляем отжимом гуммированными валками. Покрытия подвергаем термообработке при температуре 800°С в течение 60 с. Обработка экспериментальных данных дала следующие результаты:
- покрытие влагостойкое;
- прочность на изгиб (адгезия) покрытие выдерживает;
- коэффициент сопротивления 145 Ом·см2;
- магнитная активность 7%;
- состав стабилен в течение 312 часов и технологичен при нанесении;
- при нанесении состава и сушке покрытия не возникает проблем с налипанием на валки:
- в результате обработки данным составом получается покрытие с хорошим товарным видом (глянцевое, равномерное).
Таким образом, поставленная задача достигается совокупностью всех признаков, заявляемых в решении.
Использование предложенного способа и состава позволяет улучшить товарный вид покрытия, повысить магнитную активность, влагостойкость покрытия, что является важным при эксплуатации изделий из листовой электротехнической анизотропной стали и обеспечивает хорошие электромагнитные характеристики, улучшающие необходимые параметры магнитныx цепей электротехнических машин, трансформаторов и приборов. Предлагаемый в изобретении способ приготовления позволяет получить состав технологичный в производстве и наиболее стабильный среди предлагаемых ранее, а также позволяет решить проблему налипания на валки при нанесении и сушке покрытия.
Литература
1. Патент №3856568 США, 1972, стр.4.
2. Патент №2209255 по заявке №2001125771, 2003.
3. М.И.Карякина. Испытание лакокрасочных материалов и покрытий. - М.: Химия, 1988.
Claims (2)
1. Состав для получения электроизоляционного покрытия, содержащий ионы фосфата, ионы алюминия, ионы магния, ионы хрома, двуокись кремния и воду, отличающийся тем, что он содержит коллоидную двуокись кремния с диаметром мицелл 8,4±0,5 нм при следующем содержании компонентов, мас.%:
ионы фосфата (в пересчете на P2O5) 6,6-14,6
ионы алюминия (Аl3+) 0,3-0,71
ионы магния (Mg2+) 0,41-0,92
ионы хрома (Cr6+) 1,45-3,2
коллоидная двуокись кремния (в пересчете на SiO2) 9,0-20,0
вода остальное,
при этом соотношение P2O5/(Mg2++Al3+)=8,5-11,5, SiO2/P2O5=1,0-1,5.
при этом соотношение P2O5/(Mg2++Al3+)=8,5-11,5, SiO2/P2O5=1,0-1,5.
2. Способ приготовления состава для получения электроизоляционного покрытия, включающий раздельное приготовление водных растворов фосфатов алюминия и магния путем распульповывания порошков гидроксида алюминия и каустического магнезита в воде при комнатой температуре и соотношении Т:Ж=0,24 в реакторе с оборотами мешалки 200 об/мин в течение 1 ч, в распульпованные порошки подают фосфорную кислоту со скоростью 59 л в минуту при температуре до 100°С до полного растворения, растворы выдерживают при температуре 95-100°С в течение 3 ч, охлаждают до 40°С и смешивают, затем вводят хромовый ангидрид и при перемешивании со скоростью 200 об/мин вводят коллоидную двуокись кремния при ее подаче 0,03 м3 в минуту на 0,02 м3 фосфатной части.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2007124937/02A RU2371518C2 (ru) | 2007-07-02 | 2007-07-02 | Способ и состав для получения электроизоляционного покрытия |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2007124937/02A RU2371518C2 (ru) | 2007-07-02 | 2007-07-02 | Способ и состав для получения электроизоляционного покрытия |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2007124937A RU2007124937A (ru) | 2009-01-10 |
RU2371518C2 true RU2371518C2 (ru) | 2009-10-27 |
Family
ID=40373846
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2007124937/02A RU2371518C2 (ru) | 2007-07-02 | 2007-07-02 | Способ и состав для получения электроизоляционного покрытия |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2371518C2 (ru) |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2489518C1 (ru) * | 2012-04-19 | 2013-08-10 | Закрытое акционерное общество "ФК" | Состав для получения электроизоляционного покрытия |
RU2556184C1 (ru) * | 2014-04-22 | 2015-07-10 | Общество с ограниченной ответственностью "Научно-технический центр "Компас" (ООО "НТЦ "Компас") | Состав для получения электроизоляционного покрытия |
CN109563626A (zh) * | 2016-09-13 | 2019-04-02 | 杰富意钢铁株式会社 | 带无铬绝缘张力被膜的取向性电磁钢板及其制造方法 |
RU2727387C1 (ru) * | 2019-12-23 | 2020-07-21 | Общество с ограниченной ответственностью "ВИЗ-Сталь" | Электроизоляционное покрытие для электротехнической анизотропной стали с высокими техническими и товарными характеристиками |
RU2746914C1 (ru) * | 2017-11-13 | 2021-04-22 | Ниппон Стил Корпорейшн | Покрывающий раствор для формирования изолирующей пленки для электротехнического стального листа с ориентированной зеренной структурой и способ производства электротехнического стального листа с ориентированной зеренной структурой |
RU2810278C1 (ru) * | 2022-10-31 | 2023-12-25 | Публичное Акционерное Общество "Новолипецкий металлургический комбинат" | Состав электроизоляционного покрытия для электротехнической анизотропной стали, обеспечивающий высокие товарные характеристики |
-
2007
- 2007-07-02 RU RU2007124937/02A patent/RU2371518C2/ru not_active IP Right Cessation
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2489518C1 (ru) * | 2012-04-19 | 2013-08-10 | Закрытое акционерное общество "ФК" | Состав для получения электроизоляционного покрытия |
RU2556184C1 (ru) * | 2014-04-22 | 2015-07-10 | Общество с ограниченной ответственностью "Научно-технический центр "Компас" (ООО "НТЦ "Компас") | Состав для получения электроизоляционного покрытия |
CN109563626A (zh) * | 2016-09-13 | 2019-04-02 | 杰富意钢铁株式会社 | 带无铬绝缘张力被膜的取向性电磁钢板及其制造方法 |
CN109563626B (zh) * | 2016-09-13 | 2021-04-13 | 杰富意钢铁株式会社 | 带无铬绝缘张力被膜的取向性电磁钢板及其制造方法 |
RU2746914C1 (ru) * | 2017-11-13 | 2021-04-22 | Ниппон Стил Корпорейшн | Покрывающий раствор для формирования изолирующей пленки для электротехнического стального листа с ориентированной зеренной структурой и способ производства электротехнического стального листа с ориентированной зеренной структурой |
RU2727387C1 (ru) * | 2019-12-23 | 2020-07-21 | Общество с ограниченной ответственностью "ВИЗ-Сталь" | Электроизоляционное покрытие для электротехнической анизотропной стали с высокими техническими и товарными характеристиками |
RU2810278C1 (ru) * | 2022-10-31 | 2023-12-25 | Публичное Акционерное Общество "Новолипецкий металлургический комбинат" | Состав электроизоляционного покрытия для электротехнической анизотропной стали, обеспечивающий высокие товарные характеристики |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2007124937A (ru) | 2009-01-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2371518C2 (ru) | Способ и состав для получения электроизоляционного покрытия | |
CA1165510A (en) | Iron blue pigment, procedures to prepare it and utilise it | |
KR20160114577A (ko) | 절연 피막을 포함하는 방향성 전기 강 판상 제품 | |
RU2753539C1 (ru) | Способ производства раствора для обработки для формирования изоляционного покрытия, способ производства стального листа с нанесенным изолирующим покрытием и устройство для производства раствора для обработки для формирования изоляционного покрытия | |
JP4902907B2 (ja) | 有機的に後処理された塗料系のための顔料 | |
CN102382496B (zh) | 一种无机纳米电气石粉水性浆料组合物及其制备方法 | |
CN113583481B (zh) | 一种钛白复合材料及其制备方法 | |
CN106947297A (zh) | 纳米氧化物‑有机酸包膜的聚磷酸铝粉体及其制备方法 | |
CN107722237B (zh) | 一种水溶性磷酸酯型双酚a环氧树脂及其制备方法 | |
CN112867810A (zh) | 用于形成方向性电磁钢板用绝缘皮膜的涂布液、方向性电磁钢板及方向性电磁钢板的制造方法 | |
DE2733722A1 (de) | Verfahren zur kontinuierlichen herstellung eines papierbeschichtungspigments | |
JP2002317277A (ja) | 絶縁被膜剤とそれを用いた溶接性の極めて優れる無方向性電磁鋼板の製造方法 | |
EP3310498B1 (de) | Beschichtung von holzwerkstoffplatten mit aminoplastharzfilmen, die mit einer abriebfesten easy clean und hydrophoben oberfläche ausgerüstet sind | |
CN112567073B (zh) | 绝缘覆膜形成用处理液的制造方法和制造装置以及带有绝缘覆膜的钢板的制造方法 | |
JP7014231B2 (ja) | 方向性電磁鋼板用絶縁皮膜を形成するための塗布液、および方向性電磁鋼板の製造方法 | |
JPS6065713A (ja) | 製紙用水和ケイ酸填料の製造方法 | |
KR100388025B1 (ko) | 외관 및 슬리팅 가공특성이 우수한 절연피막형성용 피복조성물및 이를 이용한 무방향성 전기강판의 절연피막 형성방법 | |
CN111868303B (zh) | 方向性电磁钢板的制造方法及方向性电磁钢板 | |
RU2489518C1 (ru) | Состав для получения электроизоляционного покрытия | |
CN107936622A (zh) | 一种钛白粉颜料及其制备方法 | |
RU2098514C1 (ru) | Состав для получения электроизоляционного покрытия | |
CN109762473A (zh) | 一种化学改性硅酸盐粘接剂及其制备方法 | |
RU2098393C1 (ru) | Состав для получения электроизоляционного покрытия | |
RU2117345C1 (ru) | Состав для получения электроизоляционного покрытия | |
KR910002724B1 (ko) | 무방향성 전기강판의 전기절연피막형성방법 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20140703 |