ЭЛЕКТРОИЗОЛЯЦИОННАЯ ЭМАЛЬ ДЛЯ ДЕТАЛЕЙ ИЗ НЕРЖАВЕЮЩЕЙ СТАЛИ Российский патент 2003 года по МПК C03C8/02 

Описание патента на изобретение RU2203233C2

Область техники, к которой относится изобретение.

Изобретение относится к эмалированию металлических изделий из нержавеющей стали, в частности к составам силикатных эмалей, используемых в качестве покрытия электродов генератора озона и диэлектрического барьера в приборах.

Уровень техники.

Патент РФ 2059579, кл. С 03 С 8/10, опублик. 1996.

Аналогом является эмаль, состав которой представлен следующим соотношением компонентов, мас.%:
SiO2 - 42,0-62,7
Li2O - 2,0-8,0
Na2O - 7,0-16,0
К2О - 2,0-8,0
BaO - 3,0-11,0
SrO - 3,0-7,0
B2O3 - 1,0-6,0
РbО - 3,0-10,0
СоO - 0,2-2,0
NiO - 0,1-1,0
Na2SiF6 - 0,1-4,0
Совпадение составов наблюдается по таким составляющим, как SiO2, Li2O, Na2O, К2О, BaO, SrO, B2O3, СоO, NiO. Однако в заявленном покрытии данные компоненты содержатся в других количественных диапазонах.

Анализ свойств, представленных в табл. 1, показывает, что использование эмали данного состава в качестве диэлектрического покрытия электродов озонаторов из нержавеющей стали не может обеспечить максимальный выход озона и долговечность покрытия.

Сущность изобретения.

Диэлектрическое покрытие для нержавеющей стали содержит следующие компоненты, мас. %: оксид кремния 29,5-38,7, оксид лития 0,5-1,5, оксид натрия 2,0-9,0, оксид калия 9,0-15,0, оксид бария 15,0-22,0, оксид бора 9,0-13,0, оксид кальция 1,5-7,0, оксид стронция 4,0-10,0, оксид кадмия 2,0-8,0, оксид кобальта 0,1-1,0, оксид никеля 0,1-1,0, оксид марганца 0,1-1,0.

Задачей, на решение которой направлено заявляемое изобретение, является обеспечение максимального выхода озона. Для повышения производительности прибора и длительности его работы необходимо подобрать оптимальное сочетание дилатометрических свойств покрытия и подложки с комплексом диэлектрических характеристик покрытия, а именно снизить диэлектрические потери до значений tgδ, равных 0,001-0,002, и таким образом повысить диэлектрический барьер, сохранить высокое значение диэлектрической проницаемости не ниже 7, что будет благотворно влиять на повышение выхода озона, и повысить значения ТКЛР более 130•10-7oС, что позволит избежать образования трещин и сколов на покрытии в процессе его нанесения и в процессе работы озонатора.

Заявленный технический результат достигается тем, что диэлектрическое покрытие для деталей озонаторов из нержавеющей стали имеет следующий состав, мас.%:
SiO2 - 29,5-38,7
Li2O - 1,5-0,5
Na2O - 2,0-9,0
К2О - 9,0-15,0
BaO - 15,0-22,0
B2O3 - 9,0-13,0
SrO - 4,0-10,0
CaO - 1,5-7,0
СоO - 0,1-1,0
NiO - 0,1-1,0
MnO - 0,1-1,0
CdO - 2,0-8,0
Предложенный состав эмали отличается от прототипа наличием дополнительных компонентов CaO, CdO, МnO, а общие для обоих составов компоненты SiO2, Li2O, Na2O, К2О, ВаO, B2O3, CoO имеют отличительные пределы содержания, мас. %:
SiO2 - 29,5-38,7
Li2O - 1,5-0,5
Na2O - 2,0-9,0
К2О - 9,0-15,0
BaO - 15,0-22,0
B2O3 - 9,0-13,0
SrO - 4,0-10,0
CaO - 1,5-7,0
СоO - 0,1-1,0
NiO - 0,1-1,0
MnO - 0,1-1,0
CdO - 2,0-8,0
Совместное введение СaО и CdO в сочетании с оптимальным выбором соотношения щелочных оксидов в указанных пределах позволило снизить угол диэлектрических потерь и сохранить высокий уровень ТКЛР благодаря так называемому эффекту трех щелочей.

К описанию прилагаются четыре таблицы:
таблица 1А "Примеры эмалей предлагаемого состава";
таблица 1 "Свойства прототипа";
таблица 2 "Примеры составов предлагаемого изобретения и прототипа";
таблица 3 "Свойства различных составов предлагаемого покрытия и прототипа".

Сведения, подтверждающие возможность осуществления изобретения.

Исследования проводились из расчета на 500 грамм стекломассы. Синтез эмали проходил при температуре 1250oС в течение 300 мин с учетом выдержки при максимальной температуре варки 60 мин. После чего расплав выливают в воду и получают фритту. Затем ее размалывают в шаровых мельницах для нанесения методом электростатического напыления.

Подготовка поверхности изделия под эмалирования происходит за счет образования окислительной пленки путем термического обжига в окислительной атмосфере. Покрытие на изделие наносят послойно до толщины не более 0,5 мм. Обжиг каждого слоя покрытия при температуре 680oС. Толщина одного слоя после обжига составляет 0,1 мм.

Примеры эмалей предлагаемого состава (см. табл. 1А).

Предлагаемая электроизоляционная эмаль обладает значительно более низким значением тангенса угла диэлектрических потерь по сравнению с прототипом, что дало возможность повысить электрическую прочность покрытия до 27-33 кВ/мм. Преимуществом разработанной эмали является также достаточно высокое значение диэлектрической проницаемость, что в сочетании с низким значением tgδ повышает выход озона в высокочастотных озонаторах. Кроме того, более высокое значение ТКЛР предлагаемого покрытия, безусловно, должно повысить долговечность прибора.

Свойства покрытия: температура начала размягчения 495-505oС, диэлектрическая проницаемость 7,1-7,8, ТКЛР 132-139 • 10-7 1/град, электрическая прочность 27-33 кВ/мм, тангенс угла диэлектрических потерь 0,001-0,002.

Похожие патенты RU2203233C2

название год авторы номер документа
ЭЛЕКТРОИЗОЛЯЦИОННАЯ СТЕКЛОЭМАЛЬ 2010
  • Семин Михаил Александрович
  • Новоселова Полина Николаевна
RU2453513C1
ЭЛЕКТРОИЗОЛЯЦИОННАЯ ЭМАЛЬ 2001
  • Семин М.А.
  • Зеленченкова Е.Н.
RU2209786C2
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЭЛЕКТРОИЗОЛЯЦИОННОЙ СТЕКЛОЭМАЛИ 2010
  • Семин Михаил Александрович
  • Новоселова Полина Николаевна
RU2453514C1
ЭЛЕКТРОИЗОЛЯЦИОННАЯ ЭМАЛЬ ДЛЯ ИЗДЕЛИЙ ИЗ НЕРЖАВЕЮЩЕЙ СТАЛИ 2004
  • Данилин В.В.
  • Кокуркин М.П.
  • Семин М.А.
  • Смородин А.И.
RU2264994C1
ЭМАЛЬ 2006
  • Щепочкина Юлия Алексеевна
RU2337076C1
ЭЛЕКТРОИЗОЛЯЦИОННАЯ СТЕКЛОЭМАЛЬ ДЛЯ ИЗДЕЛИЙ ИЗ НЕРЖАВЕЮЩЕЙ СТАЛИ 2012
  • Пуресев Николай Иванович
  • Пуресева Ольга Александровна
  • Гордееня Евгений Аркадьевич
  • Чумакова Татьяна Ивановна
  • Тарасов Юрий Васильевич
RU2526445C2
СТЕКЛО 2006
  • Щепочкина Юлия Алексеевна
RU2331594C1
ХРУСТАЛЬНОЕ СТЕКЛО 2006
  • Щепочкина Юлия Алексеевна
RU2331595C1
СТЕКЛО 2006
  • Щепочкина Юлия Алексеевна
RU2334699C1
СТЕКЛО 2006
  • Щепочкина Юлия Алексеевна
RU2316495C1

Иллюстрации к изобретению RU 2 203 233 C2

Реферат патента 2003 года ЭЛЕКТРОИЗОЛЯЦИОННАЯ ЭМАЛЬ ДЛЯ ДЕТАЛЕЙ ИЗ НЕРЖАВЕЮЩЕЙ СТАЛИ

Изобретение относится к эмалированию металлических изделий из нержавеющей стали, в частности к составам силикатных эмалей, используемых в качестве покрытия электродов генератора озона и диэлектрического барьера в приборах. Диэлектрическое покрытие для нержавеющей стали содержит следующие компоненты, мас. %: оксид кремния 29,5 - 38,7, оксид лития 0,5 - 1,5, оксид натрия 2,0 - 9,0, оксид калия 9,0 - 15,0, оксид бария 15,0 - 22,0, оксид бора 9,0 - 13,0, оксид кальция 1,5 - 7,0, оксид стронция 4,0 - 10.0, оксид кадмия 2,0 - 8,0, оксид кобальта 0,1 - 1,0, оксид никеля 0,1 - 1,0, оксид марганца 0,1 - 1,0. Свойства покрытия: температура начала размягчения 495 - 505oС, диэлектрическая проницаемость 7,1 - 7,8, ТКЛР 132 - 139 • 10-7 1/град, электрическая прочность 27 - 33 кВ/мм, тангенс угла диэлектрических потерь 0,001 - 0,002. Технический результат изобретения - обеспечение максимального выхода озона и долговечности покрытия. 4 табл.

Формула изобретения RU 2 203 233 C2

Электроизоляционная эмаль для деталей из нержавеющей стали, включающая SiO2, Li2O, Na2О, K2O, BaO, В2О3, SrO, CoO, NiO, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит CaO, CdO, MnO при следующем соотношении компонентов, мас.%:
SiO2 - 29,5 - 38,7
Li2O - 0,5 - 1,5
Na2O - 2,0 - 9,0
К2O - 9,0 - 15,0
BaO - 15,0 - 22,0
В2O3 - 9,0 - 13,0
SrO - 4,0 - 10,0
CaO - 1,5 - 7,0
CoO - 0,1 - 1,0
NiO - 0,1 - 1,0
MnO - 0,1 - 1,0
CdO - 2,0 - 8,0р

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2003 года RU2203233C2

RU 2059579 C1, 10.05.1996
Грунтовая эмаль 1986
  • Москвин Анатолий Михайлович
  • Молчанова Нина Савельевна
  • Савин Лев Сергеевич
  • Шевцов Александр Еремеевич
SU1384551A1
US 5126292 A, 30.06.1992
GB 1334821 A, 24.10.1973
ВАННА ДЛЯ МЕТАЛЛИЗАЦИИ АЛМАЗНЫХ ЗЕРЕН ТУГОПЛАВКИМ МЕТАЛЛОМ 0
SU313904A1

RU 2 203 233 C2

Авторы

Семин М.А.

Хмельнова Н.Ю.

Даты

2003-04-27Публикация

1999-04-15Подача