НАГРЕВОСТОЙКИЙ ЭЛЕКТРОИЗОЛЯЦИОННЫЙ МАТЕРИАЛ Российский патент 1994 года по МПК H01B3/14 

Изобретение относится к составам материалов, применяемых в качестве электроизоляции для электротехнического оборудования, работающего при высоких температурах. Изобретение может быть использовано на предприятиях, изготавливаемых названные материалы.

Известен электроизоляционный нагревостойкий материал, включающий водонабухающие фторсиликаты, золь кремниевой кислоты, фосфорную кислоту, алюмо-(АФС) и алюмохромфосфатные (АХФС) связующие.

Недостатком этого материала является резкое повышение диэлектрических потерь при повышении температуры до 400-500^оС.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому изобретению является электроизоляционный нагревостойкий материал, включающий водонабухающие фторсиликаты, получаемые кристаллизацией стекол следующего состава, мас. % : 35-70 SiO₂; 10-22 MgO; 0-24 MgF₂; 0-12 Li₂O; 0-30 B₂O₃; 3-17 K₂O и до 75% волокнистого наполнителя.

Такой материал в виде бумаги имеет при комнатной температуре (10 КГц) ε = 4-20 и tg δ = 0,03-0,4.

Недостатком этого материала является то, что уже при 300^оС наблюдается значительное изменение данных свойств до: ε = =3-50 и tg δ = 0,2-1,0.

Целью настоящего изобретения является стабилизация электроизоляционных свойств материала при высоких температурах путем модификации его состава.

Согласно изобретению поставленная цель достигается тем, что нагревостойкий электроизоляционный материал, содержащий набухающие фторсиликаты, включающие SiO₂, MgO, MgF₂, Li₂O и волокнистый наполнитель, дополнительно содержит высокоглиноземистый цемент следующего состава, мас.%: 60-79,5 Al₂O₃; 20-39,5 CaO; 0,1-5,0 SiO₂; 0,1-5,0 Fe₂O₃; 0,1-1,0 K₂O+NaO (I), а в качестве фторсиликатов - фторсиликаты, содержащие (мас.%) 54-71 SiO₂; 1-13 MgO; 10-20 MgF₂; 3-20 Li₂O (II) при следующем соотношении компонентов, мас. %:
Высокоглиноземистый цемент (I) 12,5-84,9 Волокнистый наполнитель 01,-16,7 Водонабухающие фторсиликаты (II) 12,5-84,9
Сравнительный анализ с прототипом показывает, что предлагаемый состав отличается от известного введением новых компонентов, а именно - высокоглиноземного цемента (ВГЦ)
Изобретение осуществляли следующим образом:
для получения водонабухающих фторсиликатов сначала варили стекло следующего состава, мас.%: 54-71 SiO₂; 1-13 MgO; 10-20 MgF₂; 3-20 Li₂O при температуре 1450^оС и выдержке 3-5 ч. Затем стекло кристаллизовали при 700^оС в течение 4 ч (см. табл.1).

Учитывая способность термообработанного стекла поглощать влагу даже из воздуха и переходить постепенно в порошкообразное состояние; его дополнительно не подвергали измельчению, а сразу же смешивали с готовым цементом в заданном соотношении (см. табл.2) и затворяли водой. Затем цементное тесто смешивали с рубленными волокнами, а именно стеклянными и глиноземистыми, и прессовали образцы.

Измерение ε и tg δ производили на приборе Ш-2-1 с обогреваемым резонатором "Кварц" на частоте 10 Гц.

В табл. 2 приведены свойства полученных образцов материала с различным соотношением компонентов и известных веществ. Из таблицы следует, что нагревостойкий электроизоляционный материал предлагаемого состава (примеры 3-7) обеспечивает стабилизацию ε и tg δ в области температур до 800^оС.

Использование: в электротехнике, а именно в электротехническом оборудовании, работающем при высоких температурах. Сущность изобретения: материал содержит по 12,5-84,9 мас. % водонабухающих фторсиликатов состава, мас.%: 54-71 SiO₂ , 11-13 MgO; 10-20 MgF₂ , 3-20 Zi₂O и высокоглиноземистого цемента состава 60-79,5 Al₂O₃ , 20-39,5 CaO; 0,1-5 SiO₂ , 0,1-5 F₂O₃ , 0,1-1 K₂O+N₂O , а также 0,1-16,7 мас.% волокнистого наполнителя. 2 табл.

НАГРЕВОСТОЙКИЙ ЭЛЕКТРОИЗОЛЯЦИОННЫЙ МАТЕРИАЛ, содержащий водонабухающие фторсиликаты, включающие SiO₂, MgO, MgF₂, Li₂O, и волокнистый наполнитель, отличающийся тем, что он дополнительно содержит высокоглиноземистый цемент состава, мас.%:
Al₂O₃ 60,0 - 79,5
CaO 20,0 - 39,5
SiO₂ 0,1 - 5,0
Fe₂O₃ 0,1 - 5,0
K₂O + Na₂O 0,1 - 1,0
а в качестве фторсиликатов - водонабухающие фторсиликаты, содержащие, мас.%:
SiO₂ 54 - 71
MgO 1 - 13
MgF₂ 10 - 20
Li₂O 3 - 20
при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Высокоглиноземистый цемент 12,5 - 84,9
Волокнистый наполнитель 0,1 - 16,7
Водонабухающие фторсиликаты 12,5 - 84,9