Главная страница  |  Описание сайта  |  Контакты
СОСТАВ ДЛЯ ЗАЩИТНОГО ПОКРЫТИЯ
СОСТАВ ДЛЯ ЗАЩИТНОГО ПОКРЫТИЯ

СОСТАВ ДЛЯ ЗАЩИТНОГО ПОКРЫТИЯ

Патент Российской Федерации
Суть изобретения: Изобретение относится к области защитных эрозионно стойких покрытий для пористых оксидных материалов. Состав для защитного покрытия включает хвосты апатитовой флотации (ХАФ) и добавку в виде бората марганца при следующем соотношении компонентов (мас.%): ХАФ - 75-85; Мn (ВО2)2 - 15-25, при этом ХАФ имеет следующий состав (мас.%): SiO2 - 40,6-41,7; Аl2O3 - 22,1-23,0; Fе2O3 - 5,5-6,0; ТiO2 - 3,6-4,0; СаО - 4,7-5,3; Nа2О - 12,6-13,8; К2О - 5,6-6,3; Р2O5 - 2,4-2,8. Технический результат изобретения-снижение себестоимости защитного покрытия за счет использования отходов горнодобывающей промышленности, а также обеспечение формирования эрозионно стойкого покрытия при 900oC в течение 15 мин и сохранение свойств при 900oC в течение более 150 ч. 3 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: 2138466
Класс(ы) патента: C04B41/86
Номер заявки: 98110121/03
Дата подачи заявки: 26.05.1998
Дата публикации: 27.09.1999
Заявитель(и): Институт химии силикатов им.И.В.Гребенщикова РАН
Автор(ы): Баньковская И.Б.; Горбатова Г.Н.; Сазонова М.В.
Патентообладатель(и): Институт химии силикатов им.И.В.Гребенщикова РАН
Описание изобретения: Изобретение относится к составам для получения защитных эрозионно стойких покрытий для пористых оксидных материалов и может быть использовано в авиационной, космической технике, в теплоэнергетических установках, в электронной технике, в частности, при получении эрозионно стойких влагонепроницаемых покрытий с высокой излучательной способностью
Известен состав, содержащий в качестве связующего алюмоборосиликатное стекло состава SiO2, B2O3, Al2O3, Na2O, Li2O, Co2O3, F2, а в качестве наполнителя - кварцевое стекло SiO2 и карбид кремния SiC (авт.св. СССР N 816095, МКИ C 04 B 41/06), предназначенный для получения эрозионностойкого покрытия на пористые кремнеземные материалы. Для получения этого покрытия требуется специальная варка стекла.
Известен состав глазури для керамических материалов (авт.св. СССР N 1525134, МКИ C 04 B 41/86). Глазурь содержит SiO2, Al2O3, CaO, MgO, Na2O, K2O, B2O3, Fe2O3, MnO, TiO2. По составу предлагаемый объект отличается от данного. Указанная глазурь является легкоплавкой и при температуре 900oC и длительной выдержке впитывается в подложку.
Наиболее близким к заявляемому изобретению по совокупности существенных признаков является состав для получения глазури (авт.св. СССР N 1357376, МКИ C 03 C 8/02), содержащий наполнитель и связующее, включающие оксиды Si, Al, Fe, Ca, K, Na, B, Mg и S. Указанный состав глазури предназначен для строительных плиток. В качестве компонента шихты состав содержит шлам электролиза отходов магниевого производства. Однако указанный состав легкоплавок и при температуре выше 950oC впитывается в подложку.
Задачей заявляемого изобретения является получение покрытия при 900oC, эксплуатируемого при высокой, а именно 900 - 1000oC температуре длительное (> 100 ч.) время, а также снижение себестоимости защитного покрытия.
Указанная задача решается следующим образом.
Состав для защитного покрытия, содержащий связующее и наполнитель, включающие оксиды кремния, алюминия, железа, кальция, натрия и калия, содержит добавку в виде бората марганца, а в качестве связующего и наполнителя - хвосты апатитовой флотации (ХАФ), (дополнительно включающие оксиды титана и фосфора) при следующем соотношении компонентов, мас.%):
ХАФ - 75 - 85
Mn(BO2)2 - 15 - 25
при этом ХАФ содержит указанные компоненты в следующем соотношении, мас. %: SiO2 - 40,6 - 41,7; Al2O3 - 22,1 - 23,0; Fe2O3 - 5,5 - 6,0; TiO2 - 3,6 - 4,0; CaO - 4,7 - 5,3; Na2O - 12,6 - 13,8; K2O - 5,6 - 6,3; P2O3 - 2,4 - 2,8.
Использование в качестве компонента шихты хвостов апатитовой флотации (ХАФ) позволяет исключить энергоемкую операцию варки стекла.
В качестве добавки, улучшающей растекание глазури и обеспечивающей черную окраску, используется борат марганца.
Указанный состав может быть приготовлен следующим образом: покрытие наносят методом шликерной технологии. ХАФ в виде порошка размалывают и просеивают через сито 10000 отв./см2, достигая размера частиц не более 63 мкм. Механическую смесь порошков смешивают с 2% водным раствором карбоксиметилцеллюлозы в соотношении 2 : 3 для получения шликера, который наносят на поверхность материала кистью, валиком или пульверизатором. Покрытый образец высушивают при температуре до 100oC.
После сушки покрытие имеет темно-серый цвет, матовое. После обжига покрытие имеет черный цвет, блеск, прочное сцепление с подложкой. Состав защитного эрозионно стойкого покрытия на пористых оксидных материалах опробован в лабораторных условиях на образцах размером 10 х 10 х 5 мм. Содержание компонентов: 80% наполнителя и стеклосвязки в виде отходов горнодобывающей промышленности и 20% добавки - бората марганца.
После выдержки в воздушной среде при 900oC в течение 150 ч сохранилось прочное сцепление с пористой оксидной подложкой, черная окраска и стекловидный блеск.
Для подтверждения заявляемых интервалов состава для защитного покрытия проведены испытания. Результаты отражены в табл. 1 и 2. В таблице 1 приведен химический состав (мас.%) отходов горнодобывающей промышленности, обосновывающий заявляемые интервалы содержания компонентов ХАФ.
В таблице 2 приведено обоснование количественного содержания состава для защитного покрытия с указанием температуры и времени формирования и эксплуатации.
В таблице 3 представлены сравнительные данные по техническим показателям.
Таким образом заявляемый состав для покрытия содержит до 85% отходов (ХАФ), что снижает себестоимость защитного покрытия, позволяет формировать защитное покрытие при 900oC - более низкой, чем в прототипе; позволяет исключить энергоемкую операцию варки стекла; позволяет сохранить защитные свойства покрытия длительное время (более 150 ч) при 900oC.
Формула изобретения: Состав для защитного покрытия, содержащий связующее и наполнитель, включающие оксиды кремния, алюминия, железа, кальция, натрия и калия, отличающийся тем, что состав содержит добавку в виде бората марганца, а в качестве связующего и наполнителя - хвосты апатитовой флотации (ХАФ), дополнительно включающие оксиды титана и фосфора, при следующем соотношении компонентов, мас.%:
ХАФ - 75 - 85
Mn (BO2)2 - 15 - 25
при этом ХАФ содержит указанные компоненты в следующем соотношении, мас. %:
SiO2 - 40,6 - 41,7
Al2О3 - 22,1 - 23,0
Fe2О3 - 5,5 - 6,0
TiО2 - 3,6 - 4,0
СаО - 4,7 - 5,3
Na2О - 12,6 - 13,8
К2О - 5,6 - 6,3
Р2О5 - 2,4 - 2,8