Герметик для изоляции электротехнических установок Советский патент 1989 года по МПК C04B28/26 

Изобретение относится к области получения герметиков, предназначенных для изоляции устройств с повышенными требованиями к электроизоляционным свойствам в условиях вакуума и криогенных температур.

Целью изобретения является повышение диэлектрических свойств, криогенной стойкости и адгезии герметика.

Характеристика входящих компонентов. Используют жидкое натриевое стекло с модулем М 2,6-2,8; перлит с удельной поверхностью 500 см /г химического состава, мас.%: SiO 72,32-34,76; А120э 13,39-14,76;

0,14-1 ,41 ; СаО 0,1-1,1; MgO 0,38-0,61; 4,79-8,21; 5050,10- 0,34, п.п.п. 2,33-4,51; кремнефто- ристый натрий, полифесфат натрия, окись кальция, уайт-спирит..

Пример. Сухие компоненты в количествах, указанных в табл.1, тщательно перемешивают в течение 10-15 .мин, затем затворяют жидким стеклом и перемешивают в течение 10-15 мин. В предлагаемый состав после ж1щкого стекла вводят уайт-спирит и еще перемешивают 3-5 мин.

lis известного и предлагаемого составов готовят образ цы в виде

IS

о

4 КО

дисков диаметром 50 мм и толщиной 5 мм для определения диэлектрических свойств и цилиндры диаметром и высотой 20 мм для определения криогенной стойкости материала.

Для определения предела прочност при сдвиге составы наносят на склеиваемые стальные пластины площадью мм с защищенной до блеска поверхностью.

Для определения предела прочности на.отрыв составами склеивают грибки с площадью мм.

Диэлектрические свойства измеряют на тераомметре Е6-13А, на мосту Р-5058. .

Криогенную стойкость измеряют как отношение и рд(-, после 10 циклов замораживания образцов в жидком азоте к С рд.цу.контрольнык образцов.

Результаты испытаний приведены в табл.2

Из результатов испытаний, приведенных в табл.2, видно,что предлагаемая композиция обладает лучшим диэлектрическими свойствами, адгезией и криогенной стойкостью. После 10 циклов выдержки в жидком азоте -свойства предлагаемой композиции не изменяются. Удельное электрическое сопротивление предлагаемого состава на 10 выше чем у известного до испытаний, а после цикличного замораживания в жидком азоте на О Адгезия предлагаемого состава к металлу до испытаний вьш1е чем у известного на 20%, а после испытаний на 50%. Криогенная стойкость предлагаемого состава выше известного на 40-60%.

Повышению диэлектрических свойст жидкостекольных композиций способствуют увеличение кремнеземистого модуля и концентрации растворов щелочного силиката, увеличение плотности материала, медленное его твердение, уменьшение свободной влаги в материале.

Повьш1ению диэлектрических свойст предлагаемого герметика способствует использование в качестве наполнителя перлита - растворяясь в жидком стекле он повышает его модуль.

Герметик наносят на изолируемую поверхность тонким слоем (не более 5 мм). Введение в состав герметика

0

5

0

5

0

5

0

5.

уайт-спирита значительно снижает скорость испарения воды из материала. Это позволяет частицам коллоидного кремнезема сильно укрупниться без изменения его заряда. Более крупные мицеллы кремнезема обладают более низкой энтропией &5,д. Вещества с меньшей US,g обладают большим удельным сопротивлением.

Медлел сНое испарение влаги способствует образованию более крупной структуры с меньшими внутренними напряжениями, что улучшает адгезионные свойства материала. В силикатном герметике уайт-спирит является также и пластификатором, что позволяет использовать жидкое стекло с высокой плотностью 1,40-1,42 г/см .

Окись кальция вводится для связывания свободных ионов F в недиссоциирующее соединение, так как наличие свободных ионов повьапает электропроводимость материала. Ионы кальция связывают также и свободные ионы натрия в соединение Na.2 0-ЗСаО бЗЮ

Введение полифосфата натрия способствует уплотнению структуры герметика и улучшению адгезии, так как между полифосфатом натрия и металлом подложки происходит реакция замещения ионов на двухвалентные ионы Fe с образованием или .Na FejPfiO... .

При введении менее 3,7% полифосфат натрия не влияет на адгезионные свойства компаунда, при его введении более 5,5% из-за резкого сжатия геля увеличивается усадочная деформация, .повышаются внутренние напряжения в материале, благодаря которым уменьшаются криогенная стойкость материала и его адгезия.

Повьш ению криогенной стойкости способствует использование в качестве наполнителя перлита. Благодаря его пористой структуре имеющаяся в материале адсорбционная вода при замерзании не разрьшает капиллярные поры, а только растягивает их и прочность материала при многократном замораживании и оттаивание не изменяются. Наличие в материале компаунда полифосфата натрия и уайт- спирита повьшгает материала к перепаду температур.

Герметик на основе жидкого стекла может быть применен для электроизоляции шин в многовитковых обмотках магнитов ускорителей заряженных частиц и для межкорпусной электроизоляции ускорителей заряженных частиц, работающих в вакууме и при криогенных темп ерату- рах. Композиция на основе жидкого стекла и перлита (аморфного кремнезема) обладает высокой радиационной стойкостью.

Формула изобретени

5200496

С Я тем, что, с целью повышения

удельного электрического сопротив- ления, криогенной стойкости и адге- 31П1, он содержит уайт-спирит, окись кальция, в качестве фосфорсодержащей добавки - полифосфат натрия, в качестве наполнителя - перлит при следующем соотношении компонентов, мас,%:

Жидкое стекло 40-А4

Кремнефтористьй

натрий2,3-2,8

10

Изобретение относится к производству силикатных герметиков для электроизоляции шин в многовитковых обмотках магнитов ускорителей заряженных частиц и для межкорпусной электроизоляции ускорителей заряженных частиц, работающих в вакууме и при криогенных температурах. С целью повышения диэлектрических свойств, криогенной стойкости и адгезии, герметик содержит, мас.%: жидкое стекло 40-44

кремнефтористый натрий 2,3-2,8

полифосфат натрия 3,7-5,5

уайт-спирит 0,3-0,5

окись кальция - 1,0-1,7 перлит остальное. Герметик имеет удельное электрическое сопротивление (1,3-2,5)^.10¹³ Ом^.см, угол диэлектрических потерь 0,04-0,09, предел прочности при отрыве 0,45-0,5 МПа, при сдвиге 1,2-1,5 МПа, криогенную стойкость 0,93-1,0. 2 табл.

Удельное электрическое сопротивление, Ом -см

f i2:19 &i§ii9. §л9л19 ° §i§:i9- LiLLQ

Та6лииа2