Резистивный композиционный материал

 

Изобретение относится к электроэнергетике и строительству и может быть использовано для изготовления объемных композиционных резисторов, нагревателей и т. д. Изобретение позволяет улучшить электрофизические и физико-механические характеристики резисторов, нагревателей и заземлителей. Это достигается введением в смесь дисперсного технического углерода, портландцемента, диэлектрического наполнителя и воды дополнительно сульфированного нафталинформальдегидного олигомера. Смесь имеет следующий состав, мас. % : портландцемент 35 - 50; диэлектрический наполнитель 40 - 60; технический углерод 5 - 20; сульфированный нафталинформальдегидный олигомер 0,35 - 1,5; вода остальное. Это обеспечивает повышение плотности и однородности смеси, прочности материала, допустимой мощности резисторов и воспроизводимости значений удельного электрического сопротивления. 1 табл.

Изобретение относится к электроэнергетике и строительству и может быть использовано для изготовления объемных композиционных резисторов энергетического назначения, нагревательных конструкций, заземлителей.

Известен резистивный композиционный материал, состоящий из дисперсного углерода, портландцемента, кварцевого песка, периклаза и воды [1] . Недостатками данного резистивного материала являются низкие значения физико-механических и электрофизических свойств при традиционной для заводов железобетонных конструкций технологии виброуплотнения пластичных смесей.

Наиболее близким техническим решением, выбранным в качестве прототипа является резистивный материал, состоящий из дисперсного углерода, портландцемента, диэлектрического наполнителя, поливиниллацетатной эмульсии и воды [2] .

Недостатками известного резистивного материала являются низкая плотность и прочность изделий, большой разброс значений удельного электрического сопротивления материала, малая допустимая мощность электрического сопротивления материала, малая допустимая мощность резисторов, связанные с известными способами производства виброуплотнением пластичных смесей.

Целью изобретения является улучшение физико-механических и электрофизических характеристик резисторов.

Указанная цель достигается тем, что в известный резистивный композиционный материал, состоящий из дисперсного технического углерода, портландцемента, диэлектрического наполнителя и воды, дополнительно вводится сульфированный нафталинформальдегидный олигомер при следующем количественном соотношении компонентов, мас. % : Портландцемент 35-50 Диэлектрический наполнитель 40-60 Технический углерод 5-20 Сульфированный нафталин- формальдегидный олигомер 0,35-1,5 Вода Остальное Введение в состав резистивной смеси добавки сульфированного нафталиформальдегидного олигомера значительно повышает плотность и однородность смеси и, как следствие, повышается прочность резистивного материала, воспроизводимость значений удельного электрического сопротивления, допустимая мощность резисторов, снижаются пористость и коэффициент старения. Благодаря высокой удобоукладываемости резистивной смеси отпадает необходимость прессования изделий и появляется возможность формования их традиционным для заводов железобетонных конструкция методом виброуплотнения.

При содержании сульфированного нафталинформальдегидного олигомера в резистивном материале менее 0,35% резко повышается пористость и, как следствие, ухудшаются физико-механические и электрофизические характеристики резисторов. Расход сульфированного нафталинформальдегидного олигомера сверх 1,5% нецелесообразен, так как в этом случае снижается прочность резисьтивного материала (см. табл. ).

Новизна предлагаемого технического решения заключается в том, что в нем, в отличие от прототипа, дополнительно содержится 0,35-1,5% сульфированного нафталинформальдегидного олигомера. Это способствует повышению пластичности резистивной смеси и как следствие, улучшению свойств резисторов: повышению плотности, прочности, допустимой мощности, снижению коэффициента старения.

Предварительный патентный поиск и проработка литературных источников не выявили технических решений, в которых композиционный резистивный материал содержал бы сульфированный нафталинформальдегидный олигомер. Это позволяет говорить о наличии в предлагаемом техническом решении критерия "существенные отличия".

Для сравнения свойств резисторов из композиционного резистивного материала - прототипа и предлагаемого композиционного резистивного материала были заформованы образцы - резисторы. Исходные составы приведены в таблице. Технология изготовления образцов-резисторов была следующей: исходные сухие компоненты перемешивали в шаровой мельнице в течении 20 мин, далее полученную резистивную смесь заливали водой и вновь перемешивали в лопастном смесителе в течении 10 мин, количество воды в каждом конкретном случае корректировали с целью получения массы требуемой водоукоадываемости (ГОСТ-310-86), изготовление образцов - балочек размером 4х4х16 см производили виброуплотнением в стальных разъемных формах, после выдержки свежеотформованных образцов в нормальных условиях в течение 8-12 ч их подвергали тепловлажностной обработке при Т = 368 5 К в течение 12 ч, далее образцы высушивались при Т = 378 5 К до постоянной массы, напылением наносили на торцы электроды и испытывали.

Конкретные примеры выполнения предлагаемого композиционного резистивного материала и результаты его испытания приведены в таблице.

Как следует из таблицы оптимальным содержанием в резистивной композиции сульфированного нафталинформальдегидного олигомера является 0,5N1,5% . Более низкий расход указанного компонента резко снижает свойства образцов - резисторов. При этом не удается получить резисторы с удельным электрическим сопротивлением менее 10 Ом см, что необходимо для большинства изделий из композиционного материала данного типа. Использование предлагаемого технического решения позволяет получать по технологии виброуплотнения изделия лучшие по сравнению со свойствами изделий материала - прототипа: более прочные, плотные, с меньшими электрическим старением, с большей плотностью тока и другими. (56) 1. Авторское свидетельство СССР N 484573, кл. Н 01 С 7/00, 1973.

2. Авторское свидетельство СССР N 494086, кл. Н 01 С 7/00, 1973.

Формула изобретения

РЕЗИСТИВНЫЙ КОМПОЗИЦИОННЫЙ МАТЕРИАЛ, содержащий портландцемент, технический углерод, диэлектрический наполнитель и воду, отличающийся тем, что он дополнительно содержит сульфированный нафталинформальдегидный олигомер при следующем количественном соотношении компонентов, мас. % : Портландцемент 35 - 50 Диэлектрический наполнитель 40 -60 Технический углерод сульфированный 5 - 20 Нафталинформальдегидный олигомер 0,35 - 1,5 Вода Остальное

РИСУНКИ

Рисунок 1