Forbidden

You don't have permission to access /zzz_siteguard.php on this server.

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПЕРИКЛАЗА - Патент РФ 2125030
Главная страница  |  Описание сайта  |  Контакты
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПЕРИКЛАЗА
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПЕРИКЛАЗА

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПЕРИКЛАЗА

Патент Российской Федерации
Суть изобретения: Использование: в электротехнической промышленности для производства электроизоляционных материалов. Сущность изобретения: перед термообработкой в периклазовый порошок вводят легирующую добавку - оксид, гидроксид или карбонат лития в количестве 0,03-0,15 мол.%. Материал имеет удельное объемное электросопротивление при 800oС 4,1·107-2,04·108 Ом·см. Изобретение позволит повысить электрическое сопротивление периклаза без ухудшения его химического состава. 1 табл.
Поиск по сайту

1. С помощью поисковых систем

   С помощью Google:    

2. Экспресс-поиск по номеру патента


введите номер патента (7 цифр)

3. По номеру патента и году публикации

2000000 ... 2099999   (1994-1997 гг.)

2100000 ... 2199999   (1997-2003 гг.)
Номер патента: 2125030
Класс(ы) патента: C04B35/04, C01F5/02
Номер заявки: 96111305/03
Дата подачи заявки: 04.06.1996
Дата публикации: 20.01.1999
Заявитель(и): Шиманский Александр Федорович
Автор(ы): Шиманский А.Ф.; Леонов В.В.; Бутковский М.В.; Скородумов В.В.; Жилин Г.П.; Лисянский В.А.
Патентообладатель(и): Шиманский Александр Федорович
Описание изобретения: Настоящее изобретение относится к технологии производства электроизоляционных материалов и может быть использовано в электротехнической промышленности.
Известен способ получения периклаза путем плавки магнийсодержащего сырья, охлаждения полученных блоков и их дробления, включающий термообработку измельченного продукта и введение в него термообработанных при 300-1000 oC гидроалюмосиликатных легирующих добавок в количестве 5,0 мас% (А.с. N 1013440 СССР, Брон В.А., Раева И.С., Костромина Л.П. и др. Опубл. БИ N 15, 1983).
Однако при использовании известного способа не достигается повышение объемных электроизоляционных свойств кристаллов оксида магния (MgO) и ухудшается химический состав периклаза, регламентируемый действующим ГОСТ 13236-83. Кроме того, технологическая схема производства периклаза включает дополнительную операцию термообработки легирующих добавок.
Наиболее близким по совокупности существенных признаков к предлагаемому способу является способ получения периклаза, включающий введение в измельченный продукт талька с размером частиц 1-20 мкм в количестве 0,3-2,0 мас.% и термообработку смеси при 1000-1400oC в течение 0,5-6 ч (А.с. N 648519 СССР Чернов Г.А., Смирнова Р.И., Иванов В.И. и др. Опубл. БИ N 7, 1979).
Однако при использовании прототипа не достигается снижения электрической проводимости кристаллов MgO и повышается количество диоксида кремния (SiO2) в смеси, содержание которого в периклазе нормируется по ГОСТ 13236-83.
Тальк, так же как и гидроалюмосиликаты, является поверхностно-активной добавкой. Действие таких добавок обусловлено формированием тончайшей пленки и ее взаимодействием с поверхностью зерен периклаза. При этом подвижность ионов оксида магния, дислоцированных в поверхностных и граничных зонах зерен периклаза, при рабочих температурах службы теплоэлектронагревателей (ТЭНов) уменьшается. Объемное же электросопротивление кристаллов MgO, содержание которых в периклазе по ГОСТ 13236 83 должно быть не менее 95 мас.% при введении поверхностно-активных добавок, не изменяется. Кроме того, такой способ получения периклаза приводит к ухудшению его химического состава, так как оптимальное количество вводимых добавок достигает нескольких мас.%. Влияние добавок на качество периклаза особенно заметно сказывается на высших классах. Например, введение 2 мас.% талька в электротехнической периклазовый порошок высшей категории качества с содержанием MgO 97,0-97,5 мас.% переводит его по химическому составу в первую категорию качества.
Заметим также, что трансформация свойств поверхностных слоев кристаллов MgO может привести к нежелательному изменению технологических свойств порошка периклаза-текучести, уплотняемости и т.п.
Основная задача изобретения заключается в повышении электрического сопротивления периклаза без ухудшения его химического состава.
Объемное электрическое сопротивление периклазового порошка определяется электропроводностью кристаллов оксида магния, в которых проявляется смешанная ионно-электронная проводимость. При температурах службы ТЭНов (800-1100oC) доминирует ионная проводимость. Ее величина определяется подвижностью и концентрацией заряженных точечных дефектов в кристаллической решетке MgO.
Снижение содержания дефектов, участвующих в электропереносе, позволит повысить электрическое сопротивление кристаллов MgO и в конечном итоге порошка электротехнического периклаза без ухудшения его химического состава.
Для решения поставленной задачи заявленный способ получения периклаза содержит следующую совокупность существенных признаков, включающих термообработку измельченного продукта при 1000-1400oC в течение 0,5-6 ч и введение перед термообработкой в периклазовый порошок легирующей литийсодержащий микродобавки, например, оксида, гидроксида или карбоната лития в количестве 0,03-0,15 мол.%.
По отношению к прототипу у предлагаемого способа имеются следующие отличительные признаки: использование легирующей литийсодержащей добавки, которая вводится в периклазовый порошок перед термообработкой. Указанное изменение предопределяет более высокое удельное объемное сопротивление по отношению, например, к нелегированному термообработанному периклазовому порошку.
Между отличительными признаками и решаемой задачей существует следующая причинно-следственная связь. Введение путем легирования гетеровалентных ионов лития, Li+ в кристаллическую решетку MgO приводит к радикальному изменению ее дефектной структуры. Поскольку состоянию лития в решетке MgO отвечает отрицательный эффективный заряд в соответствии с принципом электронейтральности происходит уменьшение концентрации одноименно заряженных катионных вакансий участвующих в электропереносе. Это в свою очередь приводит к снижению ионной проводимости кристаллов MgO и соответственно к повышению электросопротивления порошка периклаза практически без ухудшения его химического состава, так как количество вводимой микродобавки незначительно.
Термообработка периклазового порошка после введения литийсодержащей добавки обеспечивает диффузию ионов лития в кристаллическую решетку MgO с образованием твердого раствора.
Выбор граничных параметров обусловлен тем, что введение добавки менее 0,03 мол. % не обеспечивает повышение объемного сопротивления периклаза, а введение ее более 0,15 мол.% приводит к снижению определяемого показателя.
Заявляемый способ получения периклаза может быть реализован следующим образом. В периклазовый порошок состава, мас.%: MgO - 95,93; SiO2 - 1,50; Al2O3 - 0,39; CaO - 1,93, Fe2O3 - 0,18; п.п.п. - 0,07, полученный путем плавки магнезита Киргетейского месторождения, охлаждения расплава, дробления, измельчения и магнитной сепарации периклаза, вводят гидроксид лития LiOH в количестве 0,05 мол. %. Полученный продукт тщательно перемешивают и затем подвергают термообработке в электрической печи сопротивления при температуре 1300oC в течении 5 ч.
Получают периклаз состава, мас. %: MgO - 95,89, SiO2 - 1,50, Al2O3 - 0,39, CaO - 1,93, Fe2O3 - 0,18, п.п.п. - 0,07 с удельным объемным электросопротивлением 2,04·108 Ом·см при 800oC. Исходный периклазовый порошок, термообработанный по тому же режиму, характеризовался при 800oC электросопротивлением 5,24·107 Ом·см.
Аналогично получают периклаз при других соотношениях порошка и литийсодержащей добавки. Результаты представлены в таблице.
Таким образом, предлагаемый способ получения периклаза по сравнению с прототипом позволяет повысить электрическое сопротивление периклаза более чем в два раза.
Формула изобретения: Способ получения периклаза электротехнического, включающий термообработку измельченного продукта при 1000 - 1400oC в течение 0,5 - 6 ч, отличающийся тем, что перед термообработкой в периклазовый порошок вводят легирующую литийсодержащую микродобавку - оксид, гидрооксид или карбонат лития в количестве 0,03 - 0,15 мол.%.