Неорганический клей
Изобретение относится к неорганическим клеям для соединения керамики с различными материалами и может использоваться на металлургических заводах, в электротехнической промышленности , приборои машиностроении для создания изделий, работающих как при комнатной, так и при повышенной температурах Сущность изобретения: неорганический клей содержит, мас.%: раствор Na SO 10-13; Al 0 28-31; базальт 7.3 - 92; Si С 35 -37; Na2SiF6 fe - 2,6; ZnO 2.5 - 4,7; ZrOg 10 - 12 Клей обеспечивает повышенную прочность (при изгибе, сдвиге) и теплостойкость. 2 табл.
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ РЕСПУБЛИК
ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ р
ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ ССС ) апис,шик изокркткни
К ПАТЕНту (21) 4929701/33 (22) 11.04.91 (46) 30.12.93 Бюл Na 48 — 47 (71) Киевский государственный университет им.Т.Г.Шевченко (72) Белобородова ЕА; Зиневич Т.Н„Никешина И3„.
Сухих ЛЛ„. Иконник Н.Н. (73) Киевский государственный университет им.Т.ГШевченко (54) НЕОРГАНИЧЕСКИЙ КЛЕЙ (57) Изобретение относится к неорганическим клеям для соединения керамики с различными мате(1 ) S (11) 1839666 АЗ (5Ц 5 С 04 Â 37/00 C 04 к 37/03 риалами и может использоваться на металлургических заводах в электротехнической промышленности, приборо- и машиностроении для создания изделий, работающих как при комнатной, так и при повышенной температурах Сущность изобретения: неорганический клей содержит, мас96: раствор
Na SiO 10 — 13;A! О 28 — 31;базальт 7,3 — 92;Si
С35 — 37;Na SiF fg — 2,6;Zn02,5 — 4,7;ZrO 10—
2 6 2
12. Клей обеспечивает повышенную прочность (при изгибе, сдвиге) и теплостойкость. 2 табл.
1839666
Zr0z 48-50
Zn0 4-7
SiOz 0,28 — 30
Naz S I Fa 0,5-3,0
30
Изобретение относится к составу неорганических клеев для соединения различных материалов (керамика, металлы), используемых в условиях службы при комнатной и повышенных (до 2000 К) температурах; на металлургических заводах, в электротехнической промышленности, приборостроении, Наиболее близким по достигаемому результату изобретения является клей (1), состоящий из наполнителя и стеклосвязки, например раствора силиката натрия, который содержит 12-19 мас.% стеклосвязки и
88-81 мас.% наполнителя, причем нэполнитель имеет состав, мас,%;
Однако известному клею присущи недостаточная термостойкость и прочность при сдвиге и изгибе, что обусловлено избытком кремнезема и его полиморфными превращениями, связанными с объемными изменениями. Соединение керамики, например, из карбида кремния со сталью 3 при помощи известного состава не обладает достаточной прочностью, Цель изобретения — повышение прочности на сдвиг и изгиб и термостойкости клеевого соединения керамических материалов как между собой, так и со стальными.
Поставленная цель достигается тем, что состав для соединения керамических материалов как между собой, так и со стальными, содержит в качестве стеклосвязки раствор силиката натрия (Кэри!Оз), а в качестве нэполнителя — композицию из триоксидэ диалюминия (А40з), базальта, карбида кремния
{SIC) гексафторосиликата натрия (NazSIF6), оксида цинка (ZflО), диоксида циркония (Zr0z) при следующем соотношении компонентов, мас.%: раствор NazSIOa 10-13
ZnO 2,5 — 4-7
ZrOz 10-12
NazSIFG 1,2 — 2,6
А!20з 28 — 31
SlC 35-37 базальт 7,3-9,2
Соединенные таким составом образцы прочны на сдвиг и изгиб, термостойки в интервале температур от комнатной до 2000 К кэк на воздухе, так и в атмосфере инертного газа.
Введение в состав наполнителя оксидов магния, титана, кальция способствует уменьшению отрицательного влияния кремнезема, связанного с его полиморфными
25 превращениями. Кроме того, в предлагаемом составе увеличено количество AlzOa, что позволяет уменьшить интенсивность деструктивных процессов при нагревании, что приводит к упрочнению клеевого соединения материалов и повышению его термостойкости.
В результате анализа известных решений выявлено, что состав, содержащий стеклосвязку и наполнитель, причем стеклосвязка состоит из раствора силикатэ натрия, а наполнитель — из триоксида диэлюминия, базальта, карбида кремния, гексафторосиликата натрия, оксида цинка, диоксида циркония, при следующем соотношении компонентов, мас.%: раствор Иа2Я Оз 10 — 13, Zn0 2.5 — 4,7
Ег02 10 — 12
NazSiFg 1,2-2,6
А!20з 28 — 31
SiC 35 — 37 ба зал ьт 7,3-9,2 не был ранее известен. Таким образом предлагаемое техническое решение соответствует критерию "Существенные отличия".
Состав готовят следующим образом, Предварительно наполнитель растирают в агатовой ступке (каждый компонент отдельно), а именно: оксид цинка ZnO марки х.ч., диоксид циркония Ег02 марки о.с.ч. 7 — 2, гексафторосиликат натрия NazSIFg марки ч.д.а„триоксид диалюминия AlzOa марки ч.д.а., карбид кремния SiC марки 64С, базальт Марнеульского месторождения (Грузия), который имеет следующий химический состав, мас,%: SiOz; TIOz
1,11, Aiz0116,86; Ре20з 3,56; FeO 6,10; М90
6,75; СаО 9,68; йэгО 3,63; К20 0,79; PzOs
0,34; Н„О I,13.
После смешения компонентов полученный наполнитель вновь растирают в агатовой ступке, смешивают его со стеклосвязкой (раствор силиката натрия марки х,ч. ТУ 615 — 433-75) до сметанообразной консистенции и быстро (до затвердевэния) наносят на соединяемые материалы при комнатной температуре, Сравнительные данные известного и предложенного клеев приведены в табл. 1 и
2.
Представленные результаты испытаний показывают, что предлагаемый клей имеет улучшенные, в сравнении с известным, прочностные свойства (на сдвиг и изгиб). устойчивые до 2000 К, причем склеенные детали можно подвергать механической обработке. Известный же клей (прототип) в
1839666 подобных условиях либо имеет меньшую ад- (56) 1. Авторское свидетельство СССР гезию, либо разрушается. М 1384564, кл. С 04 В 37/04, 1986.
Таблица 1
Со е жание компонентов.мас.
Состав
Na2SlFs
Ег02. Zn0
Si0z
А!20з базальт раствор
Na SlO
29,0
2,0
6.0
14,0
49,0 ный
2
4
6
8
11
12
13
14
167
17
18
19
21
22
23
24
26
27
28
Извест1 1,0
11,0
1 1,0
1 1,0
11,0
1 1,0
10,0
10,5
11,1
11,0
1 1,0
1 1,0
1 1,0
13.0
9.5
12.0
12.0
12,0
12,0
12,0
12,0
13,2
10,2
10,7
10,7
1 1,0
11,0
1 1,0
28,0
29,0
29,0
29,0
29.0
29,0
29.0
31,0
29,0
29.0
29,0
29,0
29,0
28,5
30,0
27,0
28,0
29,0
29,0
29,0
29,0
28,5
31,5
29,7
30,0
30,0
28,7
28,5
8,3
7,3
8,3
8.3
8,3
8,3
8,3
7.8
9.2
7.8
7.8
7.8
7,8
7.8
8,3
8.3
7,2
7,7
7,7
7,7
7,7
8,0
8,0
9,3
7,5
8,0
8.0
8,0
36,0
36,0
35,0
35,5
36,5
36,5
36,5
35,5
35,5
37,0
36,1
35.3
35.5
35.5
36,0
36,0
36,0
34,5
35,2
35,8
35,8
36,0
36,0
36,0
37,5
35,4
36,0
36,0
1,7
1,7
1,7
1,2
1,7
1,7
1,7
1,7
1,7
1,7
2,6
1,7
1,7
1,7
1,7
1,7
1,8
1,8
1,1
2,1
2,1
1,4
1,4
1,4
1,4
2,7
1,3
1,3
4,0
4,0
4,0
4.0
2.5
3,5
3.5
3,0
3,0
3,0
3,0
4,7
3,0
3,0
3,5
4,0
4.0
4,0
4,0
2,4
3,9
2,7
2,7
2,7
2,7
2,7
4,8
2,7
11,0
11,0
11,0
11,0
11,0
10,0
11,0
10,5
10,5
10,5
10,5
10,5
12,0
10,5
11,0
11,0
11,0
11,0
11,0
1 1,0
9,5
10,2
10,2
10,2
10,2
10,2
10,2
12,5
1839666 ссэ щ 3 с
1»
Х о х
С7 ССЭ са сГ
I» сЭ
Щ
С:
Б о с
Щ
Б
Ф
S о о с0
Щ
Ф и
I» и о
О
al
I»
1 со
3х о
S Ln с0 ч
В
ta о о о
С ссэ
cg Ф
I» сэ г- и сэосое t сч оcoсо спa0mсчссэсы» cot mл е -» -»осо t- ю со ao t со -- в со в о0 в со с = со = I co Ln LD цэ л Lo со и со t со со цэ осьco а юаееэt счt оcnоэt » оеt аэoI t coo а» в t со л t ы- i- i .- в .: i л co co г а,а w с в w co co co co а w с э со в в о с э о с со с-» w л w co о с э m е л с э о о t- е о с.э с»
e5 © t m m t «0 m t t m o a0 t co t Lfj Ln io Ln cD co in m c ж С-Э ЕЪ сч еъ сь со m еэ о со СЭ. n еэ с» г» о со сч Ln o m o) со сч сп сч сэ»
О ri в о; в ь О ж в в «0 R о.,- m e. I m m- m- ю с-.- .. О ю ... е ю ь О со сч в со со асэ д t » в. с" m m I Ln ID ID m Io a0 en w со сч -.
П ОЫжВ ООЭжО t t Cotfot CotCOCOCDI жЛСО ч- m С Э «tI а- СО . РЭ СЭ С-? "С Ю - С"Э Ч t» С Э С Э О» t Ct Ln О CD Сб су, о о m eo с6 о о а» m ю n n ю с». In co LD CD ж сс ы ы м ж Ln ю ж
)Я
X о - сч с э е в со с» в в о - сч с э в а со СЧС Э С Э" СО«ЭЭ»- - - - - - — - - -счсчсчсчсчсчсчсчсч"
gl) 1839666 СЧ ю» Ф %» %» СЧ СЧ %» ° N ° LO Ч. ctf сч а Ф f—73 с о сй о C.0 о о о х )Я о о с с Ф IcQ с Б о с Ф X к X Ф S о Ф Ф с S о о о сс2 со l» о о LO Ф Q о Э я о сч % сс » Ф х LO Я о о о о о о о о о о о о оооо о о о ооо о о о о оооо оооо оооооооооооооласча ааааало О С0 В СО а О О В ф В О ф Л В Е Е W W Л W C W W С N Л С сч о ф л w сч с. л « в с л-о л в« о t- оооо е есч и в в л ф ф в в со ф ф в ф со со л-- е а е а е л е а е е е е е а 1 с") О в а Р4 а в л О Ф со О с") в О л сч - N сч Ix) co сч О сО а О е со «о л t= л со со л л со со л со л е е w а а а со а w Lo co а а а w О ст ф О а О» Е В е» О %- n В %3 В е Сф) Со Е О Со В Ф а O ail Лoсоввл- вл-со»«вфелаeeet»лаесо -л--л-а со.счс") л-с" e лn фв ефе со фаесч фое О в О в cci О сс» О» О в в л ф е л л л ф t co л в CD л ф со .л. алфл ч еna f nl ф nnNNr =f O ВOВСЧ OВO СЧЛфЛфЛфaфЛC«tВСОЕфЛ соВфвсов«" овлЛОЛа олоафосчс а «жоао в O О со в ф О со в О ф ф t л-. л-. л-. ф ф л л «D л е л л l5, 2 X счлчаелфвр СЧЯ&аЕtфВО СЧn&LOCOЛCD Ь ч э- а» е» ч» N N СЧ СЧ СЧ СЧ N N «Ч @ Я 1839666 соотношении компоСоставитель Т,Зийевич Техред M.Moðãåíòàë Корректор O.Кравцова Редактор С,Кулакова Заказ 3411 Тираж Подписное НПО "Поиск" Роспатента 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина. 101 Формула изобретения НЕОРГАНИЧЕСКИЙ КЛЕЙ для соединения керамического материала с керамикой или сталью, содержащий раствор 5 NazSIOa и неорганический наполнитель, включающий 2пО, ZrOz и NazSIFg, отличающийся тем, что, с целью повышения прочности и термостойкости клеевых соединений, неорганический наполнитель 10 дополнительно содержит AizOa, SIC и базалы при следующем нентов клея, мас. : Раствор йарЯ!Оз 2пО ZrOz Naz SIFTS А!203 SI C Базальт 10 - 13 2,5 - 4,7 10- 12 1,2-2,6 28-31 35-37 7,3 - 9,2
