ШИХТА ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ СТЕКЛОМЕТАЛЛИЧЕСКИХ МИКРОШАРИКОВ Российский патент 2023 года по МПК C03C12/00 C03C6/02 

Изобретение относится к области разработки составов для получения стеклометаллических микрошариков и может быть использовано в технике, электронике, биотехнологии, а также в ювелирном деле.

Известен состав стеклянных микрошариков, описанный в статье [Крохин В.П., Бессмертный В.С., Пучка О.В., Никифоров В.М. Синтез алюмоиттриевых стекол и минералов // Стекло и керамика. 1997. № 9. С. 6-7.].

Недостатком состава является низкое качество готового продукта.

Наиболее близким техническим решением, принятым за прототип, является состав шихты для получения стеклометаллических микрошариков, описанный в патенте [Патент RU 2542066 Состав шихты для получения композиционных стеклометаллических микрошариков. Опубл. 20.02.2015. Бюл. № 5], состав шихты включает металлическую проволоку, молотое стекло и связывающее.

Недостатком данного состава является низкое качество готового продукта.

Изобретение направлено на разработку состава шихты, обеспечивающей получение стеклометаллических микрошариков высокого качества, с низким процентом брака, без использования в шихте связующих материалов.

Технический результат предполагаемого изобретения заключается в повышении качества готового продукта.

Это достигается тем, что Шихта для получения стеклометаллических микрошариков включает порошок меди и тонкодисперсный порошок стеклобоя, отличается тем, что порошок меди и тонкодисперсный порошок стеклобоя используют при следующих массовых соотношениях, мас.%:

порошок меди -25%

порошок стеклобоя – 75%., порошки увлажняют до 5-7 % и гранулируют до 1-3 мм.

Характеристика компонентов:

1. Бой листового стекла следующего химического состава (масс. %): SiO₂ – 72,0; Na₂O – 14,5; CaO – 6,8; Al₂O₃ – 3,2; MgO – 3,4; Fe₂O₃ – 0,05; SO₃ – 0,5.

2. Порошок меди по ГОСТ – 4960-2017.

3. Вода ГОСТ 17.1.1.04-80.

Порошок меди 25% и тонкоизмельченный в шаровой мельнице порошок стекла 75% увлажняли до 5-7 % и усредняли в смесителе при в течении 15 минут. Шихту гранулировали в лабораторном грануляторе с получением гранул 1-3 мм. Гранулы помещали в порошковый питатель электродугового плазмотрона УПУ-8м. Зажигали дугу и подавали в плазменную горелку плазмообразующий газ аргон и шихту с расходом 3,0 гр/сек.

В плазменной горелке со средней массовой температурой плазменного факела 6000ºС происходило мгновенное плавление шихты с образованием сферических расплавленных частиц. Под действием отходящего плазмообразующего газа аргона частицы трансформировались в зону накопителя, где охлаждались и накапливались в приемном сборнике.

Затем производился анализ полученных образцов.

Результаты исследований представлены в табл.№1.

Таблица 1

Качественные характеристики полученных образцов стеклометаллических микрошариков

Соотношение порошка меди и стеклобоя,% Коэффициент диффузного отражения (КДО, %) Процент брака, % медь стеклобой 35 65 68 2,2 25* 75* 72* 1,5* 20 80 69 2,5 * – оптимальный вариант

Количество идеально сферических частиц стеклометаллических микрошариков размером 400-3000 мкм составили 98,5 %.

Коэффициент диффузного отражения, проводимый на приборе ПОС-1 по стандартной методике, составил 72%.

Пример

Порошок меди 0,25 кг и тонкоизмельченный в шаровой мельнице порошок стекла 0,75кг увлажняли до 5%, усредняли в лабораторном смесителе в течении 15 минут. Шихту гранулировали в лабораторном грануляторе до получения гранул 1-3 мм. Гранулы помещали в порошковый питатель электродугового плазмотрона УПУ-8м. Зажигали дугу и подавали в плазменную горелку плазмообразующий газ аргон и шихту с расходом 3,0 гр/сек.

В плазменной горелке со средней массовой температурой плазменного факела 6000ºС происходило мгновенное плавление шихты с образованием сферических расплавленных частиц. Под действием отходящего плазмообразующего газа аргона частицы трансформировались в зону накопителя, где охлаждались и накапливались в сборнике.

Количество идеально сферических частиц стеклометаллических микрошариков размером 400-3000 мкм составили 98,5 %., количество брака – 1,5%.

Коэффициент диффузного отражения, проводимый на приборе ПОС-1 по стандартной методике, составил 72%.

Таким образом, при разработанном составе шихты для получения стеклометаллических микрошариков, были получены стеклометаллические микрошарики высокого качества, с низким количеством брака, без использования каких-либо дополнительных связующих компонентов.

Изобретение относится к области разработки составов для получения стеклометаллических микрошариков и может быть использовано в электронике, биотехнологии, а также в ювелирном деле. Шихта для получения стеклометаллических микрошариков включает порошок меди и тонкодисперсный порошок стеклобоя. Порошок меди и тонкодисперсный порошок стеклобоя используют при следующих массовых соотношениях, мас.%: порошок меди – 25% порошок стеклобоя – 75%. Порошки увлажняют до 5-7 % и гранулируют до 1-3 мм. Достигаемый технический результат - повышение качества готового продукта. 1 табл., 1 пр.

Шихта для получения стеклометаллических микрошариков, включающая порошок меди и тонкодисперсный порошок стеклобоя, отличающаяся тем, что порошок меди и тонкодисперсный порошок стеклобоя используют при следующих массовых соотношениях, мас.%:

порошок меди 25% порошок стеклобоя 75%,

порошки увлажняют до 5-7 % и гранулируют до 1-3 мм.