SU1608243A1

SU1608243A1 - Раствор дл нанесени электроизол ционного покрыти на сталь и способ его получени

Info

Publication number: SU1608243A1
Application number: SU884369481A
Authority: SU
Inventors: Тамара Александровна Ханжина; Виталий Григорьевич Бамбуров; Юрий Николаевич Драгошанский; Зиния Нагилеевна Власова; Иван Васильевич Бесчеревных; Владимир Александрович Алексеев
Original assignee: Институт химии Уральского научного центра АН СССР
Priority date: 1988-01-28
Filing date: 1988-01-28
Publication date: 1990-11-23

Abstract

Изобретение относитс к химической обработке поверхности путем взаимодействи поверхности с реакционными жидкост ми и может быть использовано дл получени термостойких электроизол ционных покрытий на стальных электротехнических лентах. Цель изобретени - повышение магнитных свойств и термостойкости без применени грунтовочного покрыти и предотвращение выпадени осадков из раствора. Раствор содержит, г/л: оксид магни - 80-90, гидроксид алюмини 50-60, ортофосфорна кислота 770-820 (плотность 1,898 г/см³), борна кислота 20-30, карбонат натри 1-2, вода - остальное. Повышение магнитных свойств и термостойкости достигаетс введением в раствор гидроксида алюмини и карбоната натри . Раствор готовитс растворением оксида магни в 2/3 и гидроксида алюмини в 1/3 от общего количества ортофосфорной кислоты при 80-90°С, смешением, выдерживанием 2-3 сут и введением последовательно борной кислоты и карбоната натри . Предотвращение выпадени осадков достигаетс указанным смешением компонентов. 2 с.п. ф-лы, 5 табл.

Description

Изобретение относитс к химической обработке поверхности путем взаи- мо, 1ействи поверхности с реакционными жидкост ми, при котором продукты взаимодействи остаютс в покрытии, и может быть использовано дл получени термостойких электроизол ционных покрытий на стальных электротехнических лентах.

Цель изобретени - повышение магнитных свойств и термостойкости без применени грунтовочного покрыти и предотвращение выпадени осадков из раствора.

Раствор готов т следующ11м образом.

2/3 общего объема берут дл растворени MgO, 1/3 общего объема кислоты берут дл растворений А1(ОН)д. В емкость наливают воды объемом 1/2 от объема кислоты,необходимой дл растворени FgO,вливают (2/3 от общего объема), перемешивают 20 мин, засыпают порци ми MgO, перемещивают 2 ч. В другую емкость , после заполнени ее водой на 1/3 объема ., необходимого дл растворени А1(ОН)з, наливают кислоту и перемешивают 20 t-nm, нагревают

СГ)

о ос ю

4

СО

до 80-904, засыпают порци ми А1(ОН после растворени перемешивают 2ч, Растворы объедин ют при перемешивании и выдерживают 2-5 сут. Зптем в раствор ввод т , ,и разбавл ют водой до Плотности 1,40-,41 г/см Перед нанесением раствора на стальную ленту раствор ют Ыа,,СОз. олу- ченные гомогенные раство ры, нагретые до 40-0, нанос т на предварительно оксидированную отжигом при 100 - 300 С ленту электротехнической-стали (0,08 мм) путем погружени ее в ванну. Сталь, смоченную раствором, пропускают между двум валками дл отжима его избытка. Из оставшегос раствора формируют покрытие сушкой в градиентной печи в воздушной или газозащитной среде при следующем ре- жиме: I зона 300-400°С5 II зона 550 6300с, III.зона 650-820 С.

Испытани покрыти на стали проводили по ГОСТ. Толщину покрыти определ ли с помо11;ью прибора МТ 20Н, электросопротивление - дес тичным датчиком Франклина, адгезию покрыти на металле определ ли по отслаиванию его при изгибе вокруг металлического цилиндра радиусом 0,5 и 1 мм. Термо стойкость покрыти определ ли путем измерени предыдущих характеристик после выдержки стали с покрытием при 800-870 С в различном временном интервале (5-60 мин). Измерени маг- нитных потерь стали с покрытием и без покрыти проводили ваттметровым методом в замкнутой магнитной цепи.

Пример К Берут 590 г (2/3 общего объема) НдРО плотностью 1,698 г/ск , разбавл ют водой в количестве 295 г, перемешивают и пор- Щ1ЯМИ внос т 90 г/л МоО, после растворени перемешивают 2 ч. В другую емкость берут 230 г (1/3 общего объема) НЗРО( р 1,698 г/смЪ разбавл ют водой в количестве П5г,перемешивают , нагревают до 80°С и порци ми внос т 60 г А1(ОН)з5 после растворени перемешивают 2 ч, затем объедин ют растворы и перемешивают 5 сут, разбавл ют водой до р г/см, после чего раствор ют 40 г Нз,ВОз, добавл ют 2 г .з. Получают раствор состава, мас.%: MgO 8-91 А1,0з 3,3-4,0; P(V 55,8-59,4; В,0з 1,25-1,9; 0,1-0,2; остальное. Полученный раствор подогревают до , нанос т на поверхность стальной ленты (0,08 мм) после предварительного оксидировани ее при 200 С, пропуска через ванну с раствором и обжимные ролики, после чего провод т ступенчатый отжиг при 300-820°С в течение 2-3 мин в воз- дущной среде.

П р и м е р 2. Берут 513 г (р 1,698 г/см), разбавл ют водой в количестве 260 г, перемешивают и порци ми внос т 80 г MgO, перемешивают 2 ч. В другую емкость берут 257 г , разбавл ют водой в количестве 130 г, перемешивают, нагревают до 80-90 С и порци ми внос т 50 г (ОН) , после растворени перемещи- вают 2 ч, после чего объедин ют .раствор с предыдущим и перемешивают 3 су дл проведени сополимеризации фосфатов магни и алюмини , после чего разбавл ют водой до р 1,40 г/см и ра-створ ют 20 г , затем 1 г , подогревают до 4l c и нанос т на поверхность стальной ленты после предварительного оксидировани ее при , далее, как в примере 1

Примерз. Берут 533,5 г ( р 1,698 г/см ), разбавл ют водой в количестве 267 г, перемешивают 20 мин и порци ми внос т 85 г/л l-IgO, после растворени перемешивают 2 ч В другой емкости 266,5 г Н,РО разбавл ют водой в количестве 133 г,перемешивают 20 мин, нагревают до 90°С и порци ми внос т 55 г А1(ОН)д,после растворени перемешивают 2 ч, объедин ют раствор с предыдуш 1м и перемешивают 3-5 сут. Разбавл ют водой до

1,40 г/см и раствор ют 25 г HjBO, затем раствор ют 1,5 г ,, далее, как в примерах 1 и 2.

Составы и свойства покрыти приведены в табл.1.

Были приготовлены гомогенные растворы следующих составов, г/л:

Предаагаемый

MgO80-90

АГ(бН)д 50-60

НзР04 770-820

(р 1,698 г/см)

Н ВОд20-30

1-2 Остальное

f

NajCOj

Известный

Mg(H2P04)

Li(H-,PO)

HjBO,

Н,РО

600-1000 10-100

100-120

.LigTeO 100-120 Остальное Полученные растворы, нагретые до 50°С, наносили на поверхность стали без грунтового сло путем пог ружени ее в ванну, образец пропускали между двум валками дл отжима избытка раствора. Дп формировани

608243 4

ничивани и амплитудах индукции ,5 Тл предлагаемое ЗИП позвол е снизить магнитные потери в металл На 25-27%, термостойкость его на духе составл ет ВОО-ВЗО С 20-40 м а удельное электросойротивление н одноточечном датчике (ГОСТ-66) со тавл ет 10/ Ом «см, а на дес тито

.„ -.. ti-..ti j .- V Л 1 Jrl i

покрыти металл, смоченный раствором, ,о ном (ГОСТ-88) равно 20-50 Ом . см

термообрабатывали. Дп этого образец помещали в кварцевую печь и нагревали на воздухе до 700°С, охлаждали и измер ли свойства полученного покрыти и стали,

Дп определени адгезии покрыти образец плотно прижимали к стержню (pi-10 мм) и плавно изгибали на 90

и

180

J отслоени и трещины определ ли визуально. Электросопротивление покрыти измерили согласно ГОСТ 12119-66 и 12119-88. О термостойкости суд т по результатам определени адгезии ТО при 820-850°С в течение 3 мин на воздухе.

Испытан также р д известных составов покрытий на стали толпшной 0,28-0,3 мм с грунтом (термостойким .покрытием - ТЦ).

Магнитные потери огрунтованной стали с известным покрытием (толщина стали 0,28-0,3 мм) приведены в табл.2.

Измерени удельных магнитных потерь приведены в зависимости от частоты тока при индукции 1,5 Тл.

Составы растворов дл получени термостойкого электроизол ционного покрыти на стальной ленте толщиной 0,08 мм приведены в табл.3.

Физические характеристики стальной ленты толщиной 0,08 мм с безгрунтовым покрытием предлагаемого состава приведены в табл.4.

Физические характеристики стальной ленты толщиной Q,08 мм с безгрунтовым покрытием известного оптимального состава приведены в табл.5.

Из табл. 4 и 5 видно, что дл пластин стали различного исходного состо ни толщиной 0,08 мм эффективность предложенного состава покрытий выше, чем известного. Особенно эффективен предлагаемый состав в

20

Адгези в сравнении с прототипом ше в 10 раз.

Claims

Технико-эконоьшческие преимуще ва предлагаемого раствора заключа J5 с в существенном (25-27%) снижен электромагнитной потери в тонкой стальной электротехнической ленте в высокой термостойкости (800-850 в течение 20-40 мин) без предвар тельного нанесени грунта. Формула изобретен 1. Раствор дл нанесени электр изол ционного покрыти на сталь., с держащий соединение магни , фосфор кислоту, борную кислоту и воду, о л и чающийс тем, что, с целью повышени магнитных свойств термостойкости без применени грун вочного покрыти и предотвращение 30 выпадени осадков, он содержит в к честве соединени магни оксид маг ни и дополнительно содержит гидро сид алюмини и карбонат натри при следующем соотношении компонентов, г/л:

Оксид магни Гидроксид

25

35

80-90 50-60

алюмини Фосфорна 40 кислота,

плотность 1,698 г/см 770-820 Борна кислота20-30

Карбонат натри 1-2

OR3.Остальное

452. Способ получени раствора дл

нанесени электроизол ционного покрыти на сталь по п.I путем смешени его компонентов, отличающи с тем, что дл предотвращени вы 50 падени осадков, повьш1ени магнитны свойств и термостойкости, предварительно раствор ют оксид магни в 2/ общего количества ортофосфорной кис лоты, раствор ют падроксид алюмини

пЯттаг- т/ г, г,...11,., уа,-1аир ют ПВДроКСИД аЛЮМИНИЯ

aoTsr. 2.::: .™: зз , у.--:° «-««-s ОР.ОФ„СФОРчивани (400 Гц), обычно в практике работы магнитопровода из тонкой ленты ЭТС используетс именно эта частота . При указанной частоте переыагной кислоты при 80-90 0, полученные растворы смешивают и выдерживают 2 - 3 сут, затем ввод т последовательно борную кислоту и карбонат натри .

ничивани и амплитудах индукции ,5 Тл предлагаемое ЗИП позвол ет снизить магнитные потери в металле На 25-27%, термостойкость его на воздухе составл ет ВОО-ВЗО С 20-40 мин, а удельное электросойротивление на одноточечном датчике (ГОСТ-66) составл ет 10/ Ом «см, а на дес титочеТ-

.„ -.. ti-..ti j .- V Л 1 Jrl i

ном (ГОСТ-88) равно 20-50 Ом . см

20

Адгези в сравнении с прототипом выше в 10 раз.

Технико-эконоьшческие преимущества предлагаемого раствора заключают- J5 с в существенном (25-27%) снижении электромагнитной потери в тонкой стальной электротехнической ленте и в высокой термостойкости (800-850 С в течение 20-40 мин) без предварительного нанесени грунта. Формула изобретени 1. Раствор дл нанесени электроизол ционного покрыти на сталь., содержащий соединение магни , фосфорную кислоту, борную кислоту и воду, о т- л и чающийс тем, что, с целью повышени магнитных свойств и термостойкости без применени грунтовочного покрыти и предотвращение 30 выпадени осадков, он содержит в качестве соединени магни оксид магни и дополнительно содержит гидрок- сид алюмини и карбонат натри при следующем соотношении компонентов, г/л:

Оксид магни Гидроксид

25

5

80-90 50-60

алюмини Фосфорна 0 кислота,

плотность 1,698 г/см 770-820 Борна кислота20-30

Карбонат натри 1-2

OR3.Остальное

52. Способ получени раствора дл

нанесени электроизол ционного покрыти на сталь по п.I путем смешени его компонентов, отличающий- с тем, что дл предотвращени вы- 0 падени осадков, повьш1ени магнитных свойств и термостойкости, предварительно раствор ют оксид магни в 2/3 общего количества ортофосфорной кислоты , раствор ют падроксид алюмини

...11,., уа,-1аир ют ПВДроКСИД аЛЮМИНИЯ

, у.--:° «-««-s ОР.ОФ„СФОР , у.--:° «-««-s ОР.ОФ„СФОРной кислоты при 80-90 0, полученные растворы смешивают и выдерживают 2 - 3 сут, затем ввод т последовательно борную кислоту и карбонат натри .

Таблица 1

Таблица2

Электросопротивление по:

ГОСТ 12119-66,

Ом см

ГОСТ 12119-88,

Ом -см

Адгези , мм Термостойкость, С-мин

Удельные магнитны Зт/кг:

Электросопротив лени;е по:

ГОСТ 12119-66,

Ом см

ГОСТ 12119-88,

Ом см Адгези , мм Термостойкость, с-мин

Удельные магнитные потери,Вт/кг

Р 1,5/50 Р 1.S /60 Р 1.5/400

II II 11 II II

Таблица

10

30-50 1

ЯП

20-30 1

830-25 800-40 830-20

Таблица5

Ю

2-3 10

700-3

1,42 1,76 22,5 12,3 10,7 12,8 15,0 15,5

25,0 22,0 19,0 23,0 19,5 20,0 17,0 18,4