Способ получения терморезистивного материала

 

СПОСОБ ПОЛУШНИЯ ТЕРМОРЕЗИСТИВНОГО МАТЕРИАЛА на основе окиси марганца, включающий смешение исходных растворов, совместное осаждение компонентов из растворов, фильтра1Ц1Ю и термообработку осадков, о т л и чаю1 ийсяг тем, что, с целью улучшения качества материала и упрощения процесса, совместное осаждение компонентов ведут из растворов водорастворимых солей двухвалентного марганца и трехвалентного алюминия раствором углекиЬлого натрия при следующем мольном соотношении, компонентов: : NajCp.,1:2

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

NUW%t

РЕСПУБЛИК ае mI

А заэ 4 .

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

fO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ н авто скому свидктяльствм (21,) 3430753/18-21 (22) 22.04.82 (46) 23.09.84. Бюл. 35 (72) Т.П. Майдукова, Т.Д. Москаленко, А.Ф. Булачева, Г.В. Дендюк и И.П. Лукьянов (53) 621.316.8(088.8) (56) 1. Патент ФРГ Ф 2428532, кл. Н 01 С 7/04,. 1978.

2. Авторское свидетельство СССР

В 85478, кл. Н 01 С 7/04, 1948 (прототип). (54)(57) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ТЕРМОРЕЗИСТИВНОГО МАТЕРИАЛА на основе окиси марганца, включающий смешение исходных растворов, совместное осаждение компонентов из растворов, фильтрацию и термообработку осадков, о т л и— ч а ю шийся тем, что, с целью улучшения качества материала и упрощения процесса, совместное осаждение компонентов ведут иэ растворов водорастворимых солей двухвалентного марганца и трехвалентного алюминия раствором углекислого натрия при следующем моньном соотношении, компонентов:

Г Nn 1: (А1 "): Иа, СО, =I:2(4,8-5,4) .

1115112

Изобретение относится.к области получения терморезистивных материалов (ТРМ), работающих при низких тем.пературах.

Известен способ получения терморезистивного материала, при котором исходную смесь окислов перемешивают в присутствии спирта в течение

5 ч, прокаливают при 1100-1500 С, затем измельчают в течение 3-24 ч 1О в агатовой мельце, сушат, добавляют.

6Х воды и гранулируют Г1!.

Однако способ длителен.и требует больших затрат, а смешение сухих порошков исходных компонентов не 15 обеспечивает достаточную степень однородности материалов.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является способ получения термореэистивного мате- 20 риала на основе окиси марганца, включающий смешение исходных растворов, совместное осаждение компонентов иэ растворов, фильтрацию и термообработку осадков L23. 25

Известный способ обеспечивает наиболее высокую степень однородности материалов, однако он длителеи (для прокалки продукта требуется

40-!000 ч) и многостадиен (включа- . ЗО ет 9 стадий). Свойства образующихся,материалов нестабильны вследствие образования.неустойчивых на воз-" духе соединений — гидроокисей марганца и меди. Кроме того, TKC полученных материалов низок и не превышает 3,3// С.

Целью изобретения является улучшение качества терморезистивного материала на основе окиси марганца и 4О упрощение процесса его получения.

Поставленная цель достигается тем, что при способе получения термо-: резистивного материала на основе окиси марганца, включающем смешение исходных растворов, совместное осаждение компонентов из растворов, . фильтрацию и термообработку осадков, совместное осаждение компонентов ведут из растворов водорастворимых солей двухвалентного марганца и трехвалентного алюминия раствором углекислого натрия при следующем мольном соотношении компонентов;

Мп.з) . (А1 з). :Ма, СОз 1:2: (4,8- 55

-5,4) .

Пример 1. Для получения состава с соотношением компонентов

Mn :А!. э:Na СО =1:2:4 8 готовят г э смесь из 246, 1 ип раствора MnCl u

789,5 мл раствора AlCl в полученную смесь при перемешивании вливают

2008 мл РаствоРа Маэ СОз(С=1,38 моль/л).

Полученную суспензию перемешивают в течение 1 ч, отфильтровывают и прокаливают на воздухе при 1250 С в течение 6 ч.

Пример 2. Для получения состава с соотношением компонентов

Мп з:А1 :Na CO 1:2:5,0 готовят смесь из 246,1 мл раствора NnC1 и 789,5 мл раствора А1С1, . В полученную смесь вливают при перемешивании 2090 мл раствора Ма СО . Суспензию перемешивают в течение 1 ч отфильтровывают и прокаливают на воздухе при 1250 С в течение 6 ч.

Пример 3. Для получения состава с соотношением компонентов

Мп+ :Al :На СО 1:2:5,4 готовят смесь из 246,1 мл раствора МпС1 (С=. 2,3956 моль/л; 0,5788 моль) и

789,5 мл раствора AlCl (С =

1,4662 моль/л; 1, 16 моль). В полученную смесь вливают при перемеши" ванин 2260 мл раствора Na ÑÎ (С=

1,38 моль/л; 3,12 моль), образовавшуюся суспензию перемешивают в течение 1 ч, осадок отфильтровывают,. о прокаливают на воздухе при 1250 С в течение 6 ч.

Свойства материалов полученных известным и предлагаемым способами, приведены в таблице.

В примерах 1-3 концентрации солей составляют 2,349 моль/л (общее количество 0,578 моль) и t,4766 моль7л 1. 155 моль). Совместное осаждение марганца и алюминия можно вести из любых растворов (соляно-, азотйои сернокислых).

Пример 4. Для получения алюмината марганца иэ азотнокислых растворов берут 71,3 мл HQ(NO ) (C=1 6215 моль/л) и !99 мп Al(NO ) (С=1,,163 моль/л) . Приливают 742 мл раствора На СО (C=T,29 моль/л). Да- лее переработка аналогична примерам

1-3. Полученный порошок МпА1 О,.обладает терморезистивными свойствами, однако применение аэотнокислых растворов менее желательно. Фильтрация осадка затруднена иэ-за более интенсивного гелеобразования, порошок после прокалки не технологичен при изготовлении кабеля иэ-за сильной адгезии.

Яя t cpA6

Ом см С е

Способ Осадитель

СоотношеКолиТКС, Х С

Интервал рабочих температур, С ние

Мл+2 .А1<3 °

Na, ÑO, чество стадий

Известный

450

3,3, 300-600

NaOH

Предлагаемый

9 -!О

1:2:4,8

20-600

20-600

140

4,1

Na, СО, Na СО

Ма СО, 5 8,7. 10в

5 8,5 ..106 l:2:5i0

4,1

135

20-600

1:2:5,4

135

4,0

Составитель Н. Кондратов

Редактор О. Юрковецкая ТехредЛ.Мартяшова Корректор В. Бутяга

Заказ 6782/38 Тираж 682

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д . 4/5

Подписное

" Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

3 11151

Пример 5. Для получения алюмината марганца из сернокислых растворов берут 191,1 мл МпЯО (С=

3,02!7 моль/л), 1419 мл А1, ($0м) 3 (C=0,8l3 моль/л) и 1707 мл йа СО (С=1,690 моль/л). Далее переработка аналогична примерам 1-3. Прокаленный порошок очень агрегирован, жесток, и при набивке кабели рвутся, потому применение азотнокислых солей при 10 осаждении нежелательно.

Преимущества предлагаемого способа получения терморезистивного материала на основе окиси марганца в сравнении с известным заключаются в том, :что улучшается качества материала, т.е. повышается ТКС материала с 3,3 .до 4 ° 17/ C снижается температура

12 4 срабатывания с .450 до 135 Ñ, расширяется диапазон рабочих температур примерно вдвое (20-600 С.вместо 300600 С), повышается стабильность материала за счет замены гидроокисных соединений, меняющих свою валентность на воздухе, на устойчивое карбонатное соединение марганца, Изобретение обеспечивает упрощение способа лолучения материала, так как сокращается количество стадий с 9 до 5 и время осуществления процессов термической обработки (6-8 ч вместо 40-1000 ч).

Кроме того, из процесса исключается использование едких щелочей, вследствие чего улучшаются условия труда.