Раствор для нанесения электроизоляционного покрытия на сталь и способ его получения - SU1608243A1
Код документа: SU1608243A1
Описание
Изобретение относится к химической обработке поверхности путем взаи- мо, 1ействия поверхности с реакционными жидкостями, при котором продукты взаимодействия остаются в покрытии, и может быть использовано для получения термостойких электроизоляционных покрытий на стальных электротехнических лентах.
Цель изобретения - повышение магнитных свойств и термостойкости без применения грунтовочного покрытия и предотвращение выпадения осадков из раствора.
Раствор готовят следующ11м образом.
2/3 общего объема берут для растворения MgO, 1/3 общего объема кислоты берут для растворений А1(ОН)д. В емкость наливают воды объемом 1/2 от объема кислоты,необходимой для растворения FgO,вливают (2/3 от общего объема), перемешивают 20 мин, засыпают порциями MgO, перемещивают 2 ч. В другую емкость , после заполнения ее водой на 1/3 объема ., необходимого для растворения А1(ОН)з, наливают кислоту и перемешивают 20 t-nm, нагревают
СГ)
о ос ю
4
СО
до 80-904, засыпают порциями А1(ОН после растворения перемешивают 2ч, Растворы объединяют при перемешивании и выдерживают 2-5 сут. Зптем в раствор вводят , ,и разбавляют водой до Плотности 1,40-,41 г/см Перед нанесением раствора на стальную ленту растворяют Ыа,,СОз. олу- ченные гомогенные раство ры, нагретые до 40-0, наносят на предварительно оксидированную отжигом при 100 - 300 С ленту электротехнической-стали (0,08 мм) путем погружения ее в ванну. Сталь, смоченную раствором, пропускают между двумя валками для отжима его избытка. Из оставшегося 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.
Испытания покрытия на стали проводили по ГОСТ. Толщину покрытия определяли с помо11;ью прибора МТ 20Н, электросопротивление - десятичным датчиком Франклина, адгезию покрытия на металле определяли по отслаиванию его при изгибе вокруг металлического цилиндра радиусом 0,5 и 1 мм. Термо стойкость покрытия определяли путем измерения предыдущих характеристик после выдержки стали с покрытием при 800-870 С в различном временном интервале (5-60 мин). Измерения маг- нитных потерь стали с покрытием и без покрытия проводили ваттметровым методом в замкнутой магнитной цепи.
Пример К Берут 590 г (2/3 общего объема) НдРО плотностью 1,698 г/ск , разбавляют водой в количестве 295 г, перемешивают и пор- Щ1ЯМИ вносят 90 г/л МоО, после растворения перемешивают 2 ч. В другую емкость берут 230 г (1/3 общего объема) НЗРО( р 1,698 г/смЪ разбавляют водой в количестве П5г,перемешивают , нагревают до 80°С и порциями вносят 60 г А1(ОН)з5 после растворения перемешивают 2 ч, затем объединяют растворы и перемешивают 5 сут, разбавляют водой до р г/см, после чего растворяют 40 г Нз,ВОз, добавляют 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 , наносят на поверхность стальной ленты (0,08 мм) после предварительного оксидирования ее при 200 С, пропуская через ванну с раствором и обжимные ролики, после чего проводят 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), разбавляют водой в количестве 260 г, перемешивают и порциями вносят 80 г MgO, перемешивают 2 ч. В другую емкость берут 257 г , разбавляют водой в количестве 130 г, перемешивают, нагревают до 80-90 С и порциями вносят 50 г (ОН) , после растворения перемещи- вают 2 ч, после чего объединяют .раствор с предыдущим и перемешивают 3 су для проведения сополимеризации фосфатов магния и алюминия, после чего разбавляют водой до р 1,40 г/см и ра-створяют 20 г , затем 1 г , подогревают до 4l c и наносят на поверхность стальной ленты после предварительного оксидирования ее при , далее, как в примере 1
Примерз. Берут 533,5 г ( р 1,698 г/см ), разбавляют водой в количестве 267 г, перемешивают 20 мин и порциями вносят 85 г/л l-IgO, после растворения перемешивают 2 ч В другой емкости 266,5 г Н,РО разбавляют водой в количестве 133 г,перемешивают 20 мин, нагревают до 90°С и порциями вносят 55 г А1(ОН)д,после растворения перемешивают 2 ч, объединяют раствор с предыдуш 1м и перемешивают 3-5 сут. Разбавляют водой до
1,40 г/см и растворяют 25 г HjBO, затем растворяют 1,5 г ,, далее, как в примерах 1 и 2.
Составы и свойства покрытия 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 слоя путем пог ружения ее в ванну, образец пропускали между двумя валками для отжима избытка раствора. Дпя формирования
608243 4
ничивания и амплитудах индукции ,5 Тл предлагаемое ЗИП позволяе снизить магнитные потери в металл На 25-27%, термостойкость его на духе составляет ВОО-ВЗО С 20-40 м а удельное электросойротивление н одноточечном датчике (ГОСТ-66) со тавляет 10/ Ом «см, а на десятито
.„ -.. ti-..ti j .- V Л 1 Jrl i
покрытия металл, смоченный раствором, ,о ном (ГОСТ-88) равно 20-50 Ом . см
термообрабатывали. Дпя этого образец помещали в кварцевую печь и нагревали на воздухе до 700°С, охлаждали и измеряли свойства полученного покрытия и стали,
Дпя определения адгезии покрытия образец плотно прижимали к стержню (pi-10 мм) и плавно изгибали на 90
и
180
J отслоения и трещины определяли визуально. Электросопротивление покрытия измерили согласно ГОСТ 12119-66 и 12119-88. О термостойкости судят по результатам определения адгезии ТО при 820-850°С в течение 3 мин на воздухе.
Испытан также ряд 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.
Измерения удельных магнитных потерь приведены в зависимости от частоты тока при индукции 1,5 Тл.
Составы растворов для получения термостойкого электроизоляционного покрытия 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 для пластин стали различного исходного состояния толщиной 0,08 мм эффективность предложенного состава покрытий выше, чем известного. Особенно эффективен предлагаемый состав в
20
Адгезия в сравнении с прототипом ше в 10 раз.
Технико-эконоьшческие преимуще ва предлагаемого раствора заключа J5 ся 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 нанесения грунта. Формула изобретен 1. Раствор для нанесения электр изоляционного покрытия на сталь., с держащий соединение магния, фосфор кислоту, борную кислоту и воду, о л и чающийся тем, что, с целью повышения магнитных свойств термостойкости без применения грун вочного покрытия и предотвращение 30 выпадения осадков, он содержит в к честве соединения магния оксид маг ния и дополнительно содержит гидро сид алюминия и карбонат натрия при следующем соотношении компонентов, г/л:
Оксид магния Гидроксид
25
35
80-90 50-60
алюминия Фосфорная 40 кислота,
плотность 1,698 г/см 770-820 Борная кислота20-30
Карбонат натрия1-2
OR3.Остальное
452. Способ получения раствора для
нанесения электроизоляционного покрытия на сталь по п.I путем смешени его компонентов, отличающи с я тем, что для предотвращения вы 50 падения осадков, повьш1ения магнитны свойств и термостойкости, предварительно растворяют оксид магния в 2/ общего количества ортофосфорной кис лоты, растворяют падроксид алюминия
пЯттаг- т/ г, г,...11,., уа,-1аиряют ПВДроКСИД аЛЮМИНИЯ
aoTsr. 2.::: .™: зз , у.--:° «-««-s ОР.ОФ„СФОРчивания (400 Гц), обычно в практике работы магнитопровода из тонкой ленты ЭТС используется именно эта частота . При указанной частоте переыагной кислоты при 80-90 0, полученные растворы смешивают и выдерживают 2 - 3 сут, затем вводят последовательно борную кислоту и карбонат натрия.
ничивания и амплитудах индукции ,5 Тл предлагаемое ЗИП позволяет снизить магнитные потери в металле На 25-27%, термостойкость его на воздухе составляет ВОО-ВЗО С 20-40 мин, а удельное электросойротивление на одноточечном датчике (ГОСТ-66) составляет 10/ Ом «см, а на десятиточеТ-
.„ -.. ti-..ti j .- V Л 1 Jrl i
ном (ГОСТ-88) равно 20-50 Ом . см
20
Адгезия в сравнении с прототипом выше в 10 раз.
Технико-эконоьшческие преимущества предлагаемого раствора заключают- J5 ся 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 нанесения грунта. Формула изобретения 1. Раствор для нанесения электроизоляционного покрытия на сталь., содержащий соединение магния, фосфорную кислоту, борную кислоту и воду, о т- л и чающийся тем, что, с целью повышения магнитных свойств и термостойкости без применения грунтовочного покрытия и предотвращение 30 выпадения осадков, он содержит в качестве соединения магния оксид магния и дополнительно содержит гидрок- сид алюминия и карбонат натрия при следующем соотношении компонентов, г/л:
Оксид магния Гидроксид
25
5
80-90 50-60
алюминия Фосфорная 0 кислота,
плотность 1,698 г/см 770-820 Борная кислота20-30
Карбонат натрия1-2
OR3.Остальное
52. Способ получения раствора для
нанесения электроизоляционного покрытия на сталь по п.I путем смешения его компонентов, отличающий- с я тем, что для предотвращения вы- 0 падения осадков, повьш1ения магнитных свойств и термостойкости, предварительно растворяют оксид магния в 2/3 общего количества ортофосфорной кислоты , растворяют падроксид алюминия
...11,., уа,-1аиряют 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 вводят последовательно борную кислоту и карбонат натрия.
Таблица 1
Реферат
Изобретение относится к химической обработке поверхности путем взаимодействия поверхности с реакционными жидкостями и может быть использовано для получения термостойких электроизоляционных покрытий на стальных электротехнических лентах. Цель изобретения - повышение магнитных свойств и термостойкости без применения грунтовочного покрытия и предотвращение выпадения осадков из раствора. Раствор содержит, г/л: оксид магния - 80-90, гидроксид алюминия 50-60, ортофосфорная кислота 770-820 (плотность 1,898 г/см3), борная кислота 20-30, карбонат натрия 1-2, вода - остальное. Повышение магнитных свойств и термостойкости достигается введением в раствор гидроксида алюминия и карбоната натрия. Раствор готовится растворением оксида магния в 2/3 и гидроксида алюминия в 1/3 от общего количества ортофосфорной кислоты при 80-90°С, смешением, выдерживанием 2-3 сут и введением последовательно борной кислоты и карбоната натрия. Предотвращение выпадения осадков достигается указанным смешением компонентов. 2 с.п. ф-лы, 5 табл.
Формула
