СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СТЕРЖНЕЙ ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ СТЕКЛОМЕТАЛЛИЧЕСКИХ МИКРОШАРИКОВ Российский патент 2015 года по МПК C03B19/10 

Описание патента на изобретение RU2565296C1

Изобретение относится к области получения стержней для изготовления композиционных стеклометаллических микрошариков, которые могут быть использованы в дорожном строительстве в качестве светоотражающих элементов дорожной разметки.

Известен способ получения стержней для получения микрошариков, включающий отвешивание и перемешивание компонентов шихты, смешивание с клеем ПВА в соотношении 10:1 (весовых частей) с последующей формовкой и сушкой [Крохин В.П., Бессмертный B.C., Пучка О.В., Никифоров В.М. Синтез алюмоиттриевых стекол и минералов // Стекло и керамика, 1997, №9, с. 6].

Наиболее близким техническим решением является способ получения стержней для получения стеклометаллических микрошариков, включающий предварительный помол и рассев стеклопорошка на фракции 50-100 мкм, подготовку пластичной пасты, заформовку в пасту металлической проволоки и сушку [Патент РФ 2455118. Бессмертный B.C., Симачев А.В., Дюмина П.С. и др. B22F 9/06; C03B 9/00, дата подачи - 24.05.2010, дата опубликования - 10.07.2012].

Недостатками данного способа получения стержней являются их низкое качество, трудоемкость изготовления, использование только одного вида металла, значительные потери от брака при вводе стержней в плазменную горелку при получении стеклометаллических микрошариков. Так, по патенту РФ №2455118, при вводе стержней в плазменную горелку может происходить самоотслоение покрываемой пасты на металлической проволоке, что в дальнейшем не позволяет получить стеклометаллические микрошарики.

Значительную трудоемкость представляет собой технологическая операция заформовки в пасту металлической проволоки.

Задача предлагаемого изобретения - создать способ получения стержней для получения стеклометаллических микрошариков, при использовании которого повысится качество стержней, в результате чего не будет потерь от брака, снизится трудоемкость изготовления и появится возможность использования двух и более металлов.

Задача решается за счет того, что в предлагаемом способе для изготовления стержней, предназначенных для получения стеклометаллических микрошариков, используются стеклянные трубочки диаметром 2-4 мм, которые заполняют смесью стеклопорошка и порошков как минимум двух металлов в соотношении 2:1:3, затем второй конец трубочек запаивают парафином и обрабатывают плазменным факелом при температуре порядка 7000-9000 К.

Технический эффект предлагаемого изобретения - повышение качества стержней, снижение трудоемкости изготовления, устранение потерь от брака и возможность использования двух и более металлов.

Таким образом, основным отличительным признаком предлагаемого изобретения является использование при плазменном распылении стеклянных трубочек диаметром 2-4 мм, предварительно заполненных смесью стеклопорошка и порошков как минимум двух металлов.

Изобретательский уровень подтверждается тем, что изменение состава стержней, в частности отсутствие использования связующего в сравнении с известным способом, использование трубочек и порошков двух и более металлов, позволяет получить высококачественные стержни для плазменного распыления, снизить брак при плазменном распылении и снизить трудоемкость изготовления стержней за счет устранения трудоемкой операции заформовывания в пасту металлической проволоки.

Проведенный анализ известных способов получения стержней для получения стеклометаллических микрошариков позволяет сделать заключение о соответствии заявленного изобретения критерию «новизна».

Сопоставительный анализ технологических операций известного и предлагаемого способов позволил определить новизну последнего (таблица 1).

Так, в известном способе необходимы трудоемкие и длительные во времени технологические операции смешивания стеклопорошка со связующей добавкой и нанесение пасты стеклопорошка на поверхность металлической проволоки. В предлагаемом способе данные технологические операции отсутствуют. В известном способе в процессе последующей технологической сушки стержней в них образуются внутренние напряжения на границе металл-паста.

Это может приводить к изгибу стержней и самоотслоению пасты от металлической проволоки.

В предлагаемом способе за счет использования стеклянных трубочек данный недостаток устраняется.

Одним из отличительных признаков предлагаемого способа являются принципиально новые технологические операции заполнения стеклянных трубочек смесью стеклопорошка с порошками как минимум двух металлов.

Состав и показатели качества стержней известного и предлагаемого способов изготовления представлены в таблице 2.

Как видно из табл. 2, рекомендуемый диаметр стеклянной трубочки составляет 2-4 мм. При использовании стеклянной трубочки менее 2 мм операция ее заполнения смесью стеклопорошка и порошков металлов является трудоемкой и длительной во времени.

При использовании стеклянной трубочки более 4 мм при последующем плазменном распылении стержней образуется значительное количество некондиционных микрошариков.

Пример 1

В качестве исходного материала брали бой листового стекла, который мололи в шаровой фарфоровой мельнице объемом 10 л и рассеивали на ситах на фракции 50-100 мкм.

В зависимости от целей, задач и необходимых свойств стеклометаллических микрошариков в стеклопорошок рекомендуется добавлять определенное количество порошков металлов.

В данном конкретном случае брали стеклопорошок, порошок алюминия марки ПА4 и порошок меди марки M1 и смешивали в лабораторном лопастном смесителе в соотношении 2:1:3 (весовых частей).

Затем брали стеклянную трубочку длиной 300 мм и диаметром 3 мм, запаивали один конец трубочки парафином, заполняли смесью стеклопорошка и порошков алюминия и меди и запаивали второй конец стеклянной трубочки парафином.

Пример 2

В качестве исходного материала брали бой синего кобальтового стекла, который мололи в шаровой фарфоровой мельнице объемом 10 л и рассеивали на ситах на фракции 50-100 мкм.

Стеклопорошок синего кобальтового стекла смешивали с порошком алюминия марки АДС-4 и порошком латуни марки Л-1 в соотношении 2:1:3.

Затем брали стеклянную трубочку длиной 250 мм диаметром 2 мм, запаивали один конец трубочки парафином, заполняли смесью стеклопорошка, порошков алюминия и латуни и запаивали второй конец трубочки парафином.

Пример 3

В качестве исходного материала брали бой зеленого хромового стекла, который мололи в шаровой фарфоровой мельнице объемом 10 л и рассеивали на ситах на фракции 50-100 мкм.

Стеклопорошок зеленого хромового стекла смешивали с порошком алюминия марки АДС-4 и порошком меди марки М-1 при соотношении 2:1:3.

Затем брали стеклянную трубочку длиной 300 мм и диаметром 4 мм запаивали один конец трубочки парафином, заполняли смесью стеклопорошка, порошков алюминия, меди и цинка, запаивали второй конец трубочки парафином.

За счет высоких температур плазменного факела, порядка 7000-9000 К, при последующем использовании стержней для получения стеклометаллических микрошариков парафин выгорал.

Стержни для получения стеклометаллических шариков получены впервые и не имеют аналогов в мировой практике.

Похожие патенты RU2565296C1

название год авторы номер документа
СОСТАВ ШИХТЫ ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ КОМПОЗИЦИОННЫХ СТЕКЛОМЕТАЛЛИЧЕСКИХ МИКРОШАРИКОВ 2013
  • Бессмертный Василий Степанович
  • Кротова Ольга Геннадьевна
  • Антропова Инна Александровна
  • Долуденко Александр Александрович
  • Семененко Сергей Викторович
  • Скрипченко Татьяна Леонидовна
RU2542066C1
СТЕКЛОМЕТАЛЛИЧЕСКИЕ МИКРОШАРИКИ И СПОСОБ ИХ ПОЛУЧЕНИЯ 2010
  • Бессмертный Василий Степанович
  • Симачёв Александр Викторович
  • Дюмина Полина Семёновна
  • Ганцов Шамиль Каримович
  • Платова Раиса Абдулгафаровна
  • Тарасова Ирина Даниловна
  • Крахт Вячеслав Борисович
  • Бахмутская Ольга Николаевна
  • Паршина Лариса Николаевна
  • Гурьева Анастасия Александровна
RU2455118C2
СТЕКЛОМЕТАЛЛИЧЕСКИЕ МИКРОШАРИКИ И ИХ СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ 2013
  • Бессмертный Василий Степанович
  • Бахмутская Ольга Николаевна
  • Гусева Елена Владимировна
  • Лесовик Валерий Станиславович
  • Клименко Василий Григорьевич
  • Бондаренко Надежда Ивановна
  • Ильина Ирина Александровна
RU2532784C2
СТЕКЛОМЕТАЛЛИЧЕСКОЕ ДЕКОРАТИВНОЕ ПОКРЫТИЕ И СПОСОБ ЕГО ПОЛУЧЕНИЯ 2003
  • Бессмертный В.С.
  • Трубицын М.А.
  • Дюмина П.С.
  • Семененко С.В.
  • Панасенко В.А.
RU2251538C2
СОСТАВ ШИХТЫ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ КОМПОЗИЦИОННЫХ МИКРОШАРИКОВ, СПОСОБ ЕЕ ПОЛУЧЕНИЯ 2012
  • Бессмертный Василий Степанович
  • Лесовик Валерий Станиславович
  • Ильина Ирина Александровна
  • Бондаренко Надежда Ивановна
  • Кротова Ольга Витальевна
RU2513071C2
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СТЕКЛОМЕТАЛЛИЧЕСКИХ МИКРОШАРИКОВ 2022
  • Бессмертный Василий Степанович
  • Бондаренко Марина Алексеевна
  • Варфоломеева Софья Владимировна
  • Анфалова Евгения Борисовна
  • Бондаренко Светлана Николаевна
RU2788194C1
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ДЕКОРАТИВНЫХ ПОКРЫТИЙ НА СТЕКЛОКРЕМНЕЗИТЕ 2015
  • Семененко Сергей Викторович
  • Бессмертный Василий Степанович
  • Здоренко Наталья Михайловна
  • Бондаренко Надежда Ивановна
  • Стадничук Виктор Иванович
RU2595074C2
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ КОМПОЗИЦИОННЫХ ЗАЩИТНО-ДЕКОРАТИВНЫХ ПОКРЫТИЙ НА ИЗДЕЛИЯХ ИЗ БЕТОНА 2015
  • Бессмертный Василий Степанович
  • Бондаренко Надежда Ивановна
  • Лесовик Валерий Станиславович
  • Борисов Иван Николаевич
  • Чижова Елена Николаевна
  • Бондаренко Диана Олеговна
  • Тимошенко Татьяна Ивановна
RU2595024C1
СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ СТЕКЛЯННЫХ ШАРИКОВ 2002
  • Трофимов Н.Н.
  • Басаргин Т.Л.
  • Трофимов А.Н.
  • Андрианов В.И.
RU2233808C2
ШИХТА ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ СТЕКЛОМЕТАЛЛИЧЕСКИХ МИКРОШАРИКОВ 2022
  • Бессмертный Василий Степанович
  • Бондаренко Марина Алексеевна
  • Варфоломеева Софья Владимировна
  • Анфалова Евгения Борисовна
  • Бондаренко Светлана Николаевна
RU2798526C1

Реферат патента 2015 года СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СТЕРЖНЕЙ ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ СТЕКЛОМЕТАЛЛИЧЕСКИХ МИКРОШАРИКОВ

Изобретение относится к области получения стержней для изготовления композиционных стеклометаллических микрошариков, которые могут быть использованы в дорожном строительстве в качестве светоотражающих элементов дорожной разметки. Техническим результатом изобретения является повышение качества стержней, снижение трудоемкости изготовления, возможность использования двух и более металлов. В способе для изготовления стержней, предназначенных для получения микрошариков, используют стеклянные трубочки диаметром 2-4 мм, один конец которых запаивают парафином, заполняют смесью стеклопорошка и порошков как минимум двух металлов. Затем запаивают второй конец и обрабатывают плазменным факелом при температуре 7000-9000 К. 2 табл., 3 пр.

Формула изобретения RU 2 565 296 C1

Способ получения стержней для получения стеклометаллических микрошариков, включающий помол стекла, рассев стеклопорошка на фракции, отличающийся тем, что для получения стержней используют стеклянные трубочки диаметром 2-4 мм, один конец которых запаивают парафином, заполняют смесью стеклопорошка и порошков как минимум двух металлов в соотношении 2:1:3, затем второй конец трубочек запаивают парафином и обрабатывают плазменным факелом при температуре порядка 7000-9000 К.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2015 года RU2565296C1

СТЕКЛОМЕТАЛЛИЧЕСКИЕ МИКРОШАРИКИ И СПОСОБ ИХ ПОЛУЧЕНИЯ 2010
  • Бессмертный Василий Степанович
  • Симачёв Александр Викторович
  • Дюмина Полина Семёновна
  • Ганцов Шамиль Каримович
  • Платова Раиса Абдулгафаровна
  • Тарасова Ирина Даниловна
  • Крахт Вячеслав Борисович
  • Бахмутская Ольга Николаевна
  • Паршина Лариса Николаевна
  • Гурьева Анастасия Александровна
RU2455118C2
СПОСОБ ПЛАЗМЕННОЙ ОБРАБОТКИ ДИСПЕРСНЫХ ТУГОПЛАВКИХ МАТЕРИАЛОВ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ 1997
  • Филиппов А.К.
RU2128148C1
US 5212143, 18.05.1993
Пневматический водоподъемный аппарат-двигатель 1917
  • Кочубей М.П.
SU1986A1
WO 1987004659 A1, 13.08.1987

RU 2 565 296 C1

Авторы

Бессмертный Василий Степанович

Кротова Ольга Геннадьевна

Антропова Инна Александровна

Долуденко Александр Александрович

Семененко Сергей Викторович

Скрипченко Татьяна Леонидовна

Линник Лилия Олеговна

Даты

2015-10-20Публикация

2014-04-03Подача