Термоиндикаторная краска

 

Использование: измерение максимальных температур поверхности объектов, выполненных из металлов, стекла или керамики, в условиях сильных вибраций и газовых потоков. Сущность изобретения: термоиндикаторная краска содержит термопигмент на основе ванадата, состоящего из оксида ванадия и оксида щелочного металла (оксида калия), оксид серы, оксид кремния, полиметилсилоксановую смолу и толуол при заданном соотношении компонентов, мас.%. Термоиндикатор восемь раз изменяет цвет при нагревании в интервале температур 354 - 1042oС и обладает хорошей укрывистостью. 1 табл.

Изобретение относится к технике измерения температур, а точнее к термоиндикаторным веществам, изменяющим многократно при нагревании цвет в интервале температур 354 1042oC и используемым для определения температурных полей нагретых тел.

Известны термоиндикаторные краски с термопигментами на основе ванадатов щелочного металла (NaVO3; NH4VO3) или аммония (NH4V3O9) [1] Эти термоиндикаторы обладают малым числом цветовых переходов (не больше двух), имеют невысокий верхний предел индикации (до 630oC) и высокое значение укрывистости (минимальный расход вещества составляет 100 г/м2).

Наиболее близкой по технической сущности к изобретению является термоиндикаторная краска, содержащая термопигмент (ТИВ), на основе ванадата щелочного металла (NaVO3), полиметилсилоксановую смолу и толуол.

Известная термокраска имеет высокое значение укрывистости (100 г/м2), один цветовой переход и невысокий верхний предел индикации (630oC) в то время, как практика требует использования термоиндикаторов с большим числом цветовых переходов, более высоким верхним пределом индикации температуры и малым значением укрывистости.

Техническим результатом, создаваемым изобретением, является увеличение числа цветовых переходов, повышение верхнего предела индикации, снижение значения укрывистости.

Указанный результат достигается тем, что известная термоиндикаторная краска дополнительно содержит оксид калия, оксид серы (VI) и оксид кремния при следующем соотношении компонентов, мас.

Оксид ванадия (V) 1,8 2,1 Оксид калия 2,7 3,5 Оксид серы (VI) 4,6 5,5 Оксид кремния 20,5 22,4 Полиметилсилоксановая смола 2,8 4,2 Толуол остальное Полученный термоиндикатор является необратимым.

Термоиндикаторную краску получают следующим образом: смешивают 50%-ный раствор едкого кали с оксидом ванадия (V2O5). К полученному раствору добавляют серную кислоту и оксид кремния. Полученную массу прокаливают при 600oC, размалывают, а затем перетирают в агатовой ступке. В полученное порошкообразное термоиндикаторное вещество добавляют 50%-ный раствор полиметилсилоксановой смолы в толуоле и толуол. Перемешивают термоиндикаторную краску на валковой мельнице с алундовыми шарами.

Пример. Использование термоиндикаторной краски состава, мас.

Оксид ванадия (V2O5) 1,9 Оксид калия 2,8 Оксид серы 5,4
Оксид кремния 21,6
Полиметилсилоксановая смола 3,2
Толуол 65,1
на металлической подложке.

Для получения 100 г термоиндикаторной краски смешивают 6,5 г 50%-ного раствора едкого кали с 1,9 г оксида ванадия (V). К полученному раствору добавляют 6,9 г серной кислоты и смешивают с 21,6 г оксида кремния. Полученную массу прокаливают при 600oC, размалывают и перетирают в агатовой ступке до получения порошка. К полученному порошку добавляют 22,7 мл 50%-ного раствора полиметилсилоксановой смолы в толуоле и 31,4 мл толуола. Перемешивают термоиндикаторную краску на валковой мельнице с алундовыми шарами (на 100 г краски 20 г шаров) в течение 30 мин.

Для проверки термоиндикаторных свойств полученной термоиндикаторной краски ее наносили на исследуемую металлическую подложку с помощью кисточки и подвергали неравномерному нагреву на установке испытания термоиндикаторов типа УИТ-1. Значения температур цветовых переходов и укрывистости термоиндикаторных красок приведены в таблице. Точность измерения температуры цветовых переходов не ниже 6oC.

Полученная термоиндикаторная краска, как показали испытания, имеет очень хорошую адгезию к подложкам из металла, стекла и керамики, большое число цветовых переходов (восемь), высокий верхний предел (до 1046oC), меньшее значение укрывистости (65 г/м2) по сравнению с прототипом.

Предложенная термоиндикаторная краска может использоваться для прямого метрирования температурных полей на любых участках, в т.ч. в труднодоступных местах (сварные швы, нагреватели, печи, электровакуумные приборы и т.д.), на поверхностях с градиентом температуры, а также на изделиях, где затруднено применение термопар и иных традиционных средств измерения температуры. Термоиндикаторная краска предлагаемого состава может работать на поверхностях объектов, выполненных из различных материалов (металл, керамика, стекло и др.) на воздухе, в кислороде, в вакууме, в атмосфере инертных газов, в среде продуктов сгорания углеводородных топлив (газовые турбины, авиационные двигатели).


Формула изобретения

Термоиндикаторная краска, содержащая оксид ванадия (V), полиметилсилоксановую смолу и толуол, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит оксиды калия, серы (VI) и кремния при следующем соотношении компонентов, мас.

Оксид ванадия (V) 1,8 2,1
Оксид калия 2,7 3,5
Оксид серы (VI) 4,6 5,5
Оксид кремния 20,5 22,4
Полиметилсилоксановая смола 2,8 4,2
Толуол Остальное

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к термометрии и позволяет расширить температурный диапазон термоиндикаторного состава в сторону высоких температур

Изобретение относится к составам для термоиндикаторов и может быть использовано для индикации температурных неоднородностей и градиентов в объеме в интервале (-70) - (+100)°С, например, в технике обработки материалов энергией электромагнитных полей

Изобретение относится к термометрии и позволяет расширить температурный диапазон термоиндикаторного состава

Изобретение относится к измерению температуры и может использоваться в системах сигнализации в труднодоступных местах

Изобретение относится к технике измерения температуры, в частности к измерению температуры нагретых поверхностей

Изобретение относится к новому классу обратимых термочувствительных материалов и может быть использовано для визуального контроля температуры в различных технологических процессах

Изобретение относится к термометрии, а именно к термоиндикаторным составам, предназначенным для определения температуры в рабочем объеме печей или на поверхности нагретых металлических деталей в металлургии, машиностроении и термической металлообработке

Изобретение относится к новому классу обратимых термочувствительных материалов и может быть использовано для визуального контроля температуры в различных технологических процессах

Изобретение относится к индикаторам температуры для визуального отображения температуры материала или средства с изменяющейся температурой, предназначенного для приготовления и хранения продуктов питания. Индикатор температуры содержит оксид висмута Bi2O3. Оксид висмута может быть смешан с окрашивающим пигментом для изменения цвета индикатора температуры и/или для усиления изменения цвета при изменении температуры материала. Окрашивающий пигмент выбран из группы, включающей алюминат кобальта, кобальт хром и оксид железа. На материале или средстве с изменяющейся температурой предусмотрен один или более эталонных цветов, отображающих температуру, которая указывает, является ли температура на материале или средстве более высокой или более низкой, чем температура, отображаемая эталонным цветом. Предложенный индикатор включают нетоксичный материал в качестве индикатора и обеспечивает повышенную способность индикации температуры и определения изменения цвета. 3 н. и 11 з.п. ф-лы, 5 ил., 4 пр.

Изобретение относится к новому цветовому индикатору температуры, а именно к неорганическому обратимому термоиндикатору на основе комплексного соединения - гидрата гекса(изотиоцианато)хромата(III) калия. Состав термоиндикатора характеризуется химической формулой К2[Сr(NСS)6] 3,33Н2О. Техническим результатом изобретения является создание нового обратимого термохромного материала, обладающего способностью обратимо изменять окраску при нагревании до температуры 120°С, доступного в получении и удобного в применении на практике. 1 пр.

Изобретение относится к области термометрии и может быть использовано для измерения температуры в печах для отжига при местном подогреве детали изделия перед сваркой. Предложен состав для измерения температуры в печах для отжига при местном подогреве детали изделия перед сваркой (стали хромомолибденные и хромолибденаванадиевые). Состав для сигнализации заданного интервала температуры содержит оксид магния, азотнокислую медь и цинк, мас.%: Оксид магния 15-25 Азотнокислая медь 20-35 Цинк Остальное Технический результат - повышение точности определения температуры. 1 табл.

Изобретение относится к химической композиции, чувствительной к температуре и пригодной для получения датчиков для тестирования условий хранения продуктов, которые требуют постоянного хранения при низкой температуре. Описана намагничиваемая химическая композиция, содержащая по меньшей мере один полярный растворитель, выбранный из группы, содержащей спирт с количеством атомов углерода от C8 до С14, политетрагидрофуран, или их смесь; ферромагнитный компонент, содержащий множество намагничиваемых частиц Стабильного Однодоменного (СОД) типа, выбранных из группы, содержащей магнетит, замещенный магнетит и/или феррит в количестве от 5 до 15% от объема растворителя, и имеющих диаметр от около 20 до 50 нм; и полимерный компонент, включающий в себя поливинилбутираль (ПВБ) или сополимер поливинилбутираль-виниловый спирт-винилацетат в процентном отношении от 3 до 15% от объема растворителя, причем упомянутый полимерный компонент имеет форму сети или сетки и ограничивает множество ячеек или зон, в каждой из которых размещена одна из упомянутых частиц, погруженная в упомянутый полярный растворитель. Также описаны способ получения композиции, микрокапсула, чернила и способ проверки или анализа продукта. Технический результат: получена новая чувствительная композиция, чувствительная к изменениям температуры. 5 н. и 11 з.п. ф-лы, 10 ил.
Наверх