СОСТАВ ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ЭЛЕКТРОИЗОЛЯЦИОННОГО ПОКРЫТИЯ Российский патент 2009 года по МПК C23C22/20 

Изобретение относится к обработке стали для получения электроизоляционных покрытий и может быть использовано в электротехнической промышленности.

Известен состав для получения электроизоляционного покрытия на основе фосфата алюминия и коллоидного кремнезема с добавлением соединений хрома и борной кислоты (Заявка Японии №53-28375, кл. C23F 7/06, 1978).

Недостатком данного состава являются токсичность хромовых соединений и низкие магнитные свойства стали.

Наиболее близким к заявляемому изобретению является состав (патент №2098393, кл. С04В 41/85, 1995), содержащий мас.%:

ортофосфорная кислота 50-65 оксид магния 3,5-7,5 гидрооксид алюминия 1,45-3,2 борная кислота 0,27-3,2 вода остальное

Экстракционная фосфорная кислота имеет следующий состав компонентов, мас.%:

фосфат-ионы (в пересчете на Р₂O₅) 50-52 сульфатная сера (в пересчете на SO₃) 2,0-4,5 ионы кальция (в пересчете на СаО) 0,6-1,2 ионы железа (в пересчете на Fe₂О₃) 0,5-0,8 ионы алюминия (в пересчете на Al₂О₃) 1,0-1,3 ионы магния (в пересчете на MgO) 0,08-0,12

Недостатками данного состава являются низкая влагостойкость покрытий и магнитные свойства стали.

Задачей данного изобретения является создание состава для получения электроизоляционного покрытия с повышенной влагостойкостью и улучшенными магнитными свойствами стали.

Поставленная задача достигается тем, что в состав для получения электроизоляционного покрытия вводится ортофосфорная кислота в виде экстракционной фосфорной кислоты, очищенной от примесей сульфатов, при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Ортофосфорная кислота   (в пересчете на Р₂O₅), не менее 33,0-37,5 Оксид магния (в пересчете на Mg²⁺) 2,3-3,0 Гидроксид алюминия (в пересчете на Al³⁺) 1,45-3,2 Борная кислота (в пересчете на В₂O₃) 0,20-0,3 Вода остальное

Экстракционная фосфорная кислота имеет следующий состав компонентов, мас. %:

фосфат-ионы (в пересчете на Р₂O₅) 50-52 сульфатная сера (в пересчете на SO₃) 0,1-0,4 ионы кальция 0,6-0,9 ионы алюминия 0,2-0,4 ионы магния 0,08-0,12

Введение ортофосфорной кислоты в виде экстракционной фосфорной кислоты, очищенной от примесей сульфатов, позволяет повысить влагостойкость покрытий и магнитные свойства стали.

Состав готовят следующим образом.

В водную суспензию магния, гидроксида алюминия и борной кислоты вводят небольшими порциями экстракционную фосфорную кислоту. Раствор нагревают до температуры 80-95°С до полного растворения всех компонентов. После фильтрации раствор охлаждают до 20-30°С.

Во всех примерах образцы электротехнической анизотропной стали обрабатывались в течение 5 с при температуре 20±5°С. Излишки раствора удалялись отжимом гуммированными валиками. Покрытия подвергались термообработке при температуре 800°С в течение 60 с.

Влагостойкость покрытий определялась по методике (М.И.Карякина. Испытания лакокрасочных материалов и покрытий. - М.: Химия, 1988) и количественным анализом (Заявка Японии №57-150688, кл. Н01Н 43/10, 1979) следующим образом.

Три образца электротехнической анизотропной стали размером 50×50 мм с электроизоляционным покрытием погружались в дистиллированную воду при температуре 100°С и кипятились в течение 25 мин. При этом с поверхности покрытия фосфат-ионы переходили в раствор, количество которых определяется фотоколориметрическим методом по образованию окрашенного молибденово-ванадиевого комплекса.

Магнитные свойства стали оценивались по удельным магнитным потерям (ГОСТ 12119-80). Прочность при изгибе определялась изгибом образцов на цилиндрической оправке диаметром 10 мм.

В таблице приведены физико-механические и магнитные свойства покрытий, полученных в предлагаемых растворах и по прототипу.

При анализе полученных экспериментальных данных видно, что при содержании Н₃PO₄, MgO, Al(ОН)₃, Н₃BO₃ выше или ниже заявленной концентрации (см. примеры 1,5) электроизоляционные покрытия обладают низкими влагостойкостью покрытий и магнитными свойствами стали.

Таким образом, поставленная задача достигается совокупностью всех признаков, заявляемых в решении.

Использование предложенного состава обеспечивает следующие преимущества:

- улучшение физико-механических показателей покрытий;

- улучшение магнитных свойств стали;

- возможность эксплуатации изделий из электротехнической анизотропной стали в условиях повышенной влажности.

Таблица №№ п/п Содержание компонентов Показатели качества покрытия Р₂O₅ Mg Al В₂О₃ Вода Влагостойкость при температуре 80°С (час) Удельные магнитные потери Р(Т) 50, ВТ/кг Магнитная активность, % Прочность на изгиб 1 32 2,25 1,3 0,2   120 1,35 5 не выдерж. 2 33,2 2,3 1,45 0,2   360 1,23 7 выдерж 3 35 2,65 2,3 0,25   360 1,22 8 выдерж 4 37 3,0 3,1 0,3   360 1,22 8 выдерж 5 38 3,1 3,4 0,3   180 1,37 6 не выдерж прототип 36 2,1 0,5 0,16   180 1,4 5 не выдерж

Литература

1. Заявка Японии №53-28375, кл. C23F 7/06, 1978

2. Патент №2098393 по заявке №95116918/03, 1995.

3. М.И.Карякина. Испытания лакокрасочных материалов и покрытий. - М.: Химия, 1988.

Изобретение относится к обработке стали и может быть использовано в электротехнической промышленности. Состав для получения электроизоляционного покрытия содержит, мас.%: экстракционная фосфорная кислота (в пересчете на P₂O₅) 33,0-37,5, оксид магния (в пересчете на Mg²⁺) 2,3-3,0, гидроксид алюминия (в пересчете на Al³⁺) 1,45-3,2, борная кислота (в пересчете на В₂О₃) 0,20-0,3, вода - остальное. В составе используют экстракционную фосфорную кислоту, очищенную от сульфатов. Использование предложенного состава позволяет получить электроизоляционное покрытие с повышенной влагостойкостью и обеспечивает улучшение магнитных свойств стали. 1 табл.

Состав для получения электроизоляционного покрытия, содержащий фосфорную кислоту, оксид магния, гидроксид алюминия, борную кислоту и воду, отличающийся тем, что он содержит фосфорную кислоту в виде очищенной от сульфатов экстракционной фосфорной кислоты при следующем соотношении компонентов, мас.%:
экстракционная фосфорная кислота   (в пересчете на P₂O₅) 33,0-37,5 оксид магния (в пересчете на Mg²⁺) 2,3-3,0 гидроксид алюминия (в пересчете на Al³⁺) 1,45-3,2 борная кислота (в пересчете на В₂О₃) 0,20-0,3 вода остальное