СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ МАГНИТНОЙ КОМПОЗИЦИИ Российский патент 2013 года по МПК H05K9/00 

Описание патента на изобретение RU2485729C1

Изобретение относится к композициям, которые используются в промышленности строительных и конструкционных материалов, для защиты от электромагнитного излучения.

Природными композициями такого типа являются шунгитовые породы. Шунгитовая порода состоит из углеродистого вещества или шунгита, кварца, слюды, карбонатов и других минералов в небольших количествах. Термин шунгит относится только к углеродистой структуре - графиту, алмазу, карбину, фуллериту (Ковалевский В.В.). Шунгитовые породы в зависимости от содержания в них шунгита, кварца, слюды, карбонатов делятся, соответственно, в массовых % на пять классов: I - 98, 8; II - 60, 55, 33; III - 30, 53, 15; IV - 14, 26, 8, 59; V - 3,95,1.

Установлено значительное увеличение диамагнетизма в шунгитах, которое раньше не наблюдалось для природных углеродистых веществ, но было выявлено для допированных фуллеритов (Ковалевский В.В. Углеродистое вещество шунгитовых пород: структура, генезис, классификация: диссертация доктора геолого-минералогических наук: 25.00.05. Петрозаводск. 2007. 268 с.).

Известен способ получения пресс-композиции для материалов в виде плит защитного и конструкционного назначения, в составе которой в качестве заполнителя используется измельченный шунгит (патент РФ №2434907). Известная композиция, способ получения которой взят нами за прототип, имеет сложный состав - связующие, заполнители, модифицирующие добавки. Из описания изобретения не ясно, какими магнитными свойствами обладает композиция. Поскольку носителем магнитных свойств в известной композиции является шунгит, то для приготовления известной композиции его необходимо выделить из шунгитовой породы, что технологически сложно. Магнитным носителем в шунгите являются только фуллериты. Поскольку известная композиция «разбавлена», т.е. фуллеритов в ней мало, то магнитные свойства композиции будут слабыми.

Технической задачей изобретения является упрощение приготовления магнитной композиции и увеличение ее удельной намагниченности.

Технический результат изобретения достигается тем, что в способе получения магнитной композиции, содержащей шунгит, согласно изобретению порошок шунгитовой породы нагревают до 790-850 К, а затем охлаждают до комнатной температуры.

Удельная намагниченность нагретого, а затем охлажденного порошка шунгитовой породы увеличивается в семь раз по сравнению с порошком природной шунгитовой породы.

На рисунке показано изменение удельной намагниченности шунгитовой породы при нагревании и охлаждении.

В таблице дан элементный состав шунгитовой породы по двум линиям сканирования рентгеновским лучом.

Кроме фуллеритов, которые есть в шунгите, шунгитовая порода содержит по данным рентгеновской дифрактометрии магнитные фазы FeS, Fe2C, Fе3С, Fе7С3, Fe3O4. На дифрактограмме видно, что после нагревания порошка у полученной композиции и дальнейшего охлаждения рефлексы всех фаз смещаются в сторону меньших углов по сравнению с шунгитовой породой. Это позволяет сделать вывод о том, что элементарные кристаллические ячейки порошка полученной композиции увеличиваются, приближаясь по размерам к элементарным ячейкам соответствующих фаз в свободном состоянии. Интенсивность рефлексов дифрактограммы после нагревания - охлаждения уменьшается, что указывает на осуществление химических реакций. Изменение состава и строения порошка шунгитовой породы при нагревании приводит к увеличению удельной намагниченности (рисунок). Удельная намагниченность определялась пондеромоторным методом (Чечерников В.И. Магнитные измерения. Издательство МГУ, Москва, 1969). Как видно из рисунка, порошок природной композиции при 100К имеет удельную намагниченность 0,02 A·м2·кг-1 в магнитном поле с индукцией 0,86 тесла. При нагревании композиции до 850 К удельная намагниченность падает до нуля. При охлаждении до 100 К удельная намагниченность возрастает до 0,08 A·м2·кг-1. При повторном нагревании вновь падает до нуля, а при повторном охлаждении до 300 К удельная намагниченность возрастает до 0,05 А·м2·кг-1. Температурный предел 790-850 К следует понимать как температуру разупорядочения слабого магнитного порядка, возникающего в шунгитовой породе после прогрева. Температура определяется на практике доступнее, чем удельная намагниченность. Для определения удельной намагниченности необходим дорогой прибор, комплектующие и сопутствующие вещества.

Изобретение иллюстрируется примерами, но не ограничивается ими для всех типов шунгитовых пород, а лишь является иллюстрацией осуществления нового способа получения магнитной композиции. Состав композиции определяется термином шунгитовая порода. Способ получения новой композиции достигается нагреванием шунгитовой породы до температуры разупорядочения малого магнитного порядка и затем охлаждением до нужной температуры.

Пример 1. Шунгитовая порода Зажогинского месторождения с элементным составом (таблицы) дробилась до частиц размером примерно 1-1000 мкм. Размер частиц порошка руды, концентрата и элементный состав порошков определяли на растровом электронном микроскопе с рентгеноспектральным анализатором LEO 1455 VP фирмы Carl Zeiss. Рентгеноспектральный анализатор анализирует состав порошка по линии сканирования рентгеновским лучом. В таблицах представлен анализ одного и того же порошка по двум линиям сканирования. Так как минерал представляет собой многокомпонентную микрогетерогенную систему, то элементный состав в разных местах различается. Удельная намагниченность порошка шунгитовой породы была равной 0,01 A·м2·кг-1 при 300 К. Порошок помещался в ампулу магнитометра и постепенно нагревался до 790 К, а затем охлаждался до 300 К с удельной намагниченностью 0,07 A·м2·кг-1, т.е. удельная намагниченность увеличилась в семь раз по сравнению с таковой порошка шунгитовой породы.

Пример 2. Порошок, как в примере 1, нагревался до 850 К, а затем охлаждался до 100 К. Его удельная намагниченность была равной 0,085 А·м2·кг-1.

Таким образом, нагревая порошок шунгитовой породы до 790-850К, а затем, охлаждая до температуры его применения, можно создавать различные композиции как из природного минерала, так и из смесей с другими веществами.

Похожие патенты RU2485729C1

название год авторы номер документа
СУХАЯ КОМПОЗИЦИЯ НА ОСНОВЕ ШУНГИТА ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ МАТЕРИАЛОВ С УНИКАЛЬНЫМ СОЧЕТАНИЕМ СВОЙСТВ (ШУНГИЛИТ) 2013
  • Тюльнин Валентин Александрович
  • Тюльнин Дмитрий Валентинович
  • Резниченко Семён Саулович
RU2540747C1
СИГАРЕТНЫЙ СОРБЕНТ НА ОСНОВЕ ПРИРОДНОГО ШУНГИТА И СПОСОБ ЕГО ИЗГОТОВЛЕНИЯ 2005
  • Вишневская Ирина Андреевна
  • Барчан Геннадий Павлович
RU2292196C2
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ β-КАРБИДА КРЕМНИЯ 2011
  • Симонов-Емельянов Игорь Дмитриевич
  • Шембель Нелли Леонидовна
  • Стороженко Павел Аркадьевич
RU2472703C2
СПОСОБ ОСВЕТЛЕНИЯ МАСЛА ПРОМЫШЛЕННОГО НАЗНАЧЕНИЯ (ВАРИАНТЫ) 2006
  • Вишневская Ирина Андреевна
  • Иванникова Елена Михайловна
  • Лобарев Алексей Валентинович
  • Лошадкин Дмитрий Владимирович
  • Систер Владимир Григорьевич
RU2338779C2
Способ переработки шунгита 2019
  • Феногенов Вячеслав Александрович
  • Иванов Лев Алексеевич
  • Феногенова Татьяна Вячеславовна
  • Киселев Николай Николаевич
RU2725233C1
Способ графитизации углерода шунгитов 2021
  • Рожкова Наталья Николаевна
  • Рожков Сергей Сергеевич
RU2797899C2
СПОСОБ ОСВЕТЛЕНИЯ РАСТИТЕЛЬНОГО МАСЛА 2006
  • Вишневская Ирина Андреевна
  • Иванникова Елена Михайловна
  • Лобарев Алексей Валентинович
  • Лошадкин Дмитрий Владимирович
  • Систер Владимир Григорьевич
RU2324726C2
ОГНЕУПОРНЫЙ ВСПЕНЕННЫЙ УГЛЕРОДСОДЕРЖАЩИЙ МАТЕРИАЛ 2003
  • Карпухин И.А.
  • Мойзис С.Е.
  • Владимиров В.С.
  • Илюхин М.А.
  • Мойзис Е.С.
  • Рыбаков С.Ю.
RU2263648C2
СПОСОБ ВЫДЕЛЕНИЯ ФУЛЛЕРЕНОВ ИЗ ШУНГИТА 2001
  • Осипов Эдуард Ваганович
  • Калинин Юрий Клавдиевич
  • Резников Владимир Алексеевич
RU2270801C2
ТЕПЛОИЗОЛЯЦИОННЫЙ ВСПЕНЕННЫЙ УГЛЕРОДСОДЕРЖАЩИЙ МАТЕРИАЛ 2003
  • Карпухин И.А.
  • Мойзис С.Е.
  • Владимиров В.С.
  • Илюхин М.А.
  • Мойзис Е.С.
  • Рыбаков С.Ю.
RU2263647C2

Иллюстрации к изобретению RU 2 485 729 C1

Реферат патента 2013 года СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ МАГНИТНОЙ КОМПОЗИЦИИ

Изобретение относится к способу получения композиций, которые используются в промышленности строительных и конструкционных материалов, для защиты от электромагнитного излучения. Описан способ получения магнитной композиции, содержащей шунгит, при этом порошок нагревают до 790-850 K, а затем охлаждают до температуры применения композиции. Технический результат - удельная намагниченность композиции увеличивается в семь раз. 1 ил., 1 табл., 2 пр.

Формула изобретения RU 2 485 729 C1

Способ получения магнитной композиции, содержащей шунгит, отличающийся тем, что порошок шунгитовой породы нагревают до 790-850 К, а затем охлаждают до температуры ее применения.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2013 года RU2485729C1

ПРЕСС-КОМПОЗИЦИЯ ДЛЯ ПЛИТНЫХ МАТЕРИАЛОВ ЗАЩИТНОГО И КОНСТРУКЦИОННОГО НАЗНАЧЕНИЯ И СПОСОБ ЕЕ ИЗГОТОВЛЕНИЯ 2008
  • Николаев Николай Егорович
  • Штогрин Василий Иванович
  • Силантьев Константин Аркадьевич
  • Швырев Юрий Николаевич
  • Николаев Владислав Николаевич
  • Николаев Андрей Николаевич
  • Штогрин Алексей Васильевич
RU2434907C2
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПОРИСТЫХ МАТЕРИАЛОВ 1998
  • Татаренко О.Ф.
  • Носова А.Г.
  • Конышев Н.М.
  • Корчаков В.Ф.
RU2134700C1
JP 2003243878 A, 29.08.2003
МАТЕРИАЛ ДЛЯ ЗАЩИТЫ ОТ ВОЗДЕЙСТВИЯ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ ПОЛЕЙ РАДИОЧАСТОТНОГО ДИАПАЗОНА 2004
  • Подчайнов С.Ф.
  • Щенников В.А.
  • Горбаткина И.Е.
  • Чудновский Ю.М.
  • Смазанов К.Б.
  • Герасименко Л.А.
RU2255866C1

RU 2 485 729 C1

Авторы

Миргород Юрий Александрович

Емельянов Сергей Геннадьевич

Федосюк Валерий Михайлович

Даты

2013-06-20Публикация

2012-03-20Подача