Электроизоляционная эмаль

 

Изобретение относится к области технологии силикатов, а именно к электроизоляционным эмалям, и предназначено для изоляционного покрытия стальных подложек, в частности электродов генераторов озона. Изобретение позволяет получить электроизоляционную эмаль следующего состава, мас.%: SiO₂ 25-35; В₂О₃ 3-7; CaO 4-7; SrO 3-8; CoO 0,5-1; CdO 4,5-6; NiO 0,5-1; MnO 0,2-1; Na₂O 1-4; K₂O 3-5; Cr₂О₃ 0,5-1; МоО₃ 0,5-1; BaO остальное. Технический результат изобретения - улучшение диэлектрических и кроющих свойств: ТКЛР(135-154)•10^-7 1/^oС, диэлектрическая проницаемость ε 10-13, тангенс угла диэлектрических потерь tgδ(2,7-4,1)•10^-3, температура обжига эмали 700-720^oС. 2 табл.

Изобретение относится к области технологии силикатов, а именно к электроизоляционным эмалям, и предназначено для изоляционного покрытия стальных подложек, в частности электродов генераторов озона. Для обеспечения хорошей работы озонатора в условиях электросинтеза озона необходимо, чтобы диэлектрическое покрытие его электродов было сплошным, имело дилатометрические характеристики, близкие к подложке, обладало хорошими прочностными свойствами. В связи с тем, что при работе озонаторов используются токи высокой частоты высокого напряжения, важнейшими свойствами являются диэлектрическая проницаемость и тангенс угла диэлектрических потерь.

Известен состав электроизоляционной эмали для нержавеющей стали, мас.%: SiO₂ 25,4-31,4, В₂О₃ 2,3-7,4, ВаО 43,1-48,5, СаО 9,2-15,2, Аl₂О₃ 2,8-5,0, TiO₂ 1,5-2,5, СоО 0,4-0,7, MnO 0,4-0,7, Сr₂О₃ 0,7-0,9, SO₃ 0,2-0,8 [Патент РФ 2052398, класс С 03 С 8/02, 1996 г.].

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является состав, мас. %: SiO₂ 42,0-62,7, Li₂O 2,0-8,0, Na₂O 7,0-16,0, К₂О 2,0-8,0, ВаО 3,0-11,0, SrO-3,0-7,0, В₂О₃ 1,0-6,0, PbO 3,0-10,0, СоО 0,2-2,0, NiO 0,1-1,0, Na₂SiF₆ 1,0-4,0 [Патент РФ 2059579, класс С 03 С 8/10, 1995 г.] Этот состав имеет диэлектрическую проницаемость 8,2-9,5, ТКЛР (119-130)•10^-7 1/^oС, тангенс угла диэлектрических потерь 0,05-0,08.

Задачей изобретения является повышение ТКЛР, диэлектрической проницаемости и снижение угла диэлектрических потерь.

Указанный технический результат достигается тем, что электроизоляционная эмаль имеет следующий состав. мас.%: SiO₂ - 25-35 В₂О₃ - 3-7 CaO - 4-7 SrO - 3-8 СоО - 0,5-1 CdO - 4,5-6 NiO - 0,5-1 МnО - 0,2-1 Na₂О - 1-4
К₂О - 3-5
Сr₂О₃ - 0,5-1
МоО₃ - 0,5-1
BaO - Остальное
Предлагаемый состав эмали отличается от известного дополнительным наличием компонентов: CaO; CdO; МоО₃; Сr₂О₃, МnО.

В качестве сырьевых материалов используют: кварцевый песок, карбонаты: бария, кальция, стронция, калия, натрия, борную кислоту, оксиды: кадмия, марганца, никеля, хрома, молибдена, кобальта.

Пример 1. Состав стекла содержит следующие компоненты, мас.%:
SiО₂ - 30
В₂О₃ - 3
ВаО - 40
SrO - 7
СаО - 6
CdO - 4,5
NiO - 0,5
СоО - 1
МnО - 1
K₂O - 4
Na₂О - 1
Сr₂О₃ - 1
МоО₃ - 1
Сырьевые материалы взвешивают на технических весах и тщательно перемешивают. Готовую шихту засыпают в корундовые тигли и помещают в силитовую печь. Варку шихты производят при температуре 1250^oС с выдержкой при максимальной температуре в течение 60 минут. Выработку осуществляют путем грануляции расплава стекломассы в воде. Гранулят измельчают в шаровой мельнице. Подготовка поверхности изделий под эмалирование включает пескоструйную обработку и обезжиривание. Нанесение покрытия проводится методом электростатического осаждения. Покрытие наносится послойно до толщины 0,9-1 мм. Обжиг каждого слоя осуществляется при температуре 700^oС.

В результате были получены следующие данные: ТКЛР 142•10^-7 1/^oС, диэлектрическая проницаемость ε 11,3, тангенс угла диэлектрических потерь tgδ 3,4•10^-3. Остальные примеры сведены в таблицах 1 и 2.

Синтез стекол остальных составов, а также нанесение изолирующих покрытий проводят аналогично выше приведенному примеру.

Таким образом, проведенный сопоставительный анализ показал, что предлагаемый состав электроизоляционной эмали отличается от известного улучшенными диэлектрическими характеристиками, высокими значениями ТКЛР. Это свидетельствует о преимуществе предлагаемой эмали по сравнению с прототипом.

Формула изобретения

Электроизоляционная эмаль для изделий из нержавеющей стали, включающая SiO₂, В₂O₃, BaO, SrO, NiO, CoO, Na₂O, K₂O, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит CaO, CdO, МоО₃, Сr₂О₃, MnO при следующем соотношении компонентов, мас.%:
SiO₂ - 25-35
В₂O₃ - 3-7
CaO - 4-7
SrO - 3-8
CoO - 0,5-1
CdO - 4,5-6
NiO - 0,5-1
MnO - 0,2-1
Na₂O - 1-4
К₂O - 3-5
Сr₂O₃ - 0,5-1
МоО₃ - 0,5-1
BaO - Остальноею

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2