Состав для получения электроизоляционного покрытия

 

Изобретение относится к обработке стали для получения электроизоляционных покрытий на ее поверхности и может быть использовано в электротехнической промышленности. Задачей изобретения является создание состава для получения электроизоляционного покрытия на анизотропной электротехнической стали с повышенными водо- и влагостойкостью при улучшении физико-механических свойств. Это достигается тем, что на листовую анизотропную электротехническую сталь наносят состав, содержащий следующие компоненты, а мас.%: фосфат-ионы (в пересчете на P₂O₅) 36,2 - 38,7, ионы магния (Mg⁺²) 2,1 - 2,7, ионы алюминия (Al⁺³) 0,48 - 0,69, ионы бора (в пересчете на B₂O₃) 0,15 - 0,22, ионы хрома (Cr⁺⁶) 0,35 - 0,42, вода - остальное. При этом ионы хрома (Cr⁺⁶) вводят в виде отработанного раствора ванн хромирования. Использование состава по изобретению позволит повысить водо- и влагостойкость покрытий, улучшить физико-механические свойства, что является важным при эксплуатации изделия из анизотропной электротехнической стали в условиях повышенной влажности. 1 з.п. ф-лы, 1 табл.

Изобретение относится к обработке стали для получения электроизоляционных покрытий на ее поверхности и может быть использовано в электротехнической промышленности.

Известен состав для получения электроизоляционного покрытия на основе фосфата алюминия и коллоидного кремнезема с добавлением соединений хрома и борной кислоты. (1) Недостатками данного состава являются нетехнологичность раствора и низкие физико-механические характеристики покрытий.

Наиболее близким к заявляемому изобретению является состав (2), содержащий, мас.

ортофосфорная кислота или 35 65 фосфат-ионы (в пересчете на P₂O₅) 25 47 оксид магния или 1 5 ионы магния (Mg⁺²) 0,6 3,0 гидрооксид алюминия или 1 5 ионы алюминия (Al⁺³) 0,35 1,7 борная кислота или 0,1 0,5 ионы бора (в пересчете на B₂O₃) 0,06 0,28 водорастворимое соединение натрия 0,01 0,1 вода остальное
Недостатком данного состава являются низкие водо- и влагостойкость электроизоляционных покрытий.

Задачей данного изобретения является создание состава для получения электроизоляционного покрытия на анизотропной электротехнической стали с повышенными водо- и влагостойкостью при улучшении физико-механических свойств.

Поставленная задача достигается тем, что на листовую анизотропную электротехническую сталь наносят состав, дополнительно содержащий ионы хрома, вводимые в виде отработанных растворов ванн хромирования, при следующем соотношении компонентов, мас.

фосфат-ионы (в пересчете на P₂O₅) 36,2 38,7
ионы магния (Mg⁺²) 2,1 2,7
ионы алюминия (Al⁺³) 0,48 0,69
ионы бора (в пересчете на B₂O₃) 0,15 0,22
ионы хрома (Cr⁺⁶) 0,35 0,42
вода остальное
Отработанный раствор ванн хромирования имеет следующий состав компонентов, г/дм³:
хромовый ангидрид 125 300
серная кислота 1,5 2,5
ионы железа 10 20
ионы фтора 0,5 2,0
ионы Cr⁺³ 1 6
вода остальное
Введение ионов хрома в виде отработанного раствора ванн хромирования позволяет повысить водо- и влагостойкость электроизоляционных покрытий на анизотропной электротехнической стали, улучшить физико-механические свойства.

Состав готовят следующим образом. В водную суспензию оксида магния, гидрооксида алюминия и борной кислоты вводят небольшими порциями фосфорную кислоту. Раствор нагревают до температуры 90 110^oC до полного растворения всех компонентов. После фильтрации и охлаждения до 20 40^oC вводят отработанный раствор ванн хромирования.

Во всех примерах образцы листовой анизотропной электротехнической стали обрабатывали в течение 5 сек при температуре 205^oC. Излишки раствора удалялись отжимом гуммированными валками. Покрытия подвергались термообработке при температуре 800^oC в течение 60 сек.

Физико-механические свойства покрытий определяют путем изгиба образцов на цилиндрической оправке диаметром 3 мм. Коэффициент сопротивления и удельные магнитные потери определяют по ГОСТ 12119-80.

Под водостойкостью понимают стойкость покрытий к влагопоглощению и диффузионной проницаемости, под влагостойкостью стойкость к высокой относительной влажности воздуха при определенной температуре окружающей среды. Методы определения влагопоглощения и влагостойкости изложены в (3).

В таблице приведены физико-механические и магнитные свойства стали с электроизоляционными покрытиями, полученными в предлагаемых растворах и по прототипу.

При анализе полученных экспериментальных данных видно, что при содержании ионов P₂O₅, Mg⁺², Al⁺³, B₂O₃, Cr⁺⁶, выше и ниже заявленной концентрации (см. примеры 4, 8, 9, 13, 14, 18, 19, 23, 24, 28) образуются электроизоляционные покрытия с низкими водо- и влагостойкостью, физико-механическими свойствами. Пример 29 характеризует свойства покрытий, полученных в растворе прототипа. При введении в раствор ионов хрома в виде хромового ангидрида (пример 30) увеличиваются влагопоглощения покрытий и удельные магнитные потери. Таким образом, поставленная задача достигается совокупностью всех признаков, заявленных в решении.

Использование предложенного состава обеспечивает следующие преимущества: улучшение физико-механических показателей покрытий; возможность эксплуатации изделий из анизотропной электротехнической стали в условиях повышенной влажности; применение доступного технического сырья для приготовления раствора; возможность переработки отходов гальванических производств.

Формула изобретения

1. Состав для получения электроизоляционного покрытия, содержащий ионы фосфата, алюминия, магния, бора и воду, отличающийся тем, что он дополнительно содержит ионы хрома, вводимые в виде отработанного раствора ванн хромирования, при следующем соотношении компонентов, мас.

Фосфат-ионы (в пересчете на P₂O₅) 36,2 38,7
Ионы алюминия (Al⁺³) 0,48 0,69
Ионы магния (Mg⁺²) 2,1 2,7
Ионы бора (в пересчете на B₂O₃) 0,15 0,22
Ионы хрома (Cr⁺⁶) 0,35 0,42
Вода Остальное
2. Состав по п.1, отличающийся тем, что отработанный раствор ванн хромирования имеет следующий состав, г/дм³:
Хромовый ангидрид 125 300
Серная кислота 1,5 2,5
Ионы железа 10 20
Ионы фтора 0,5 2,0
Ионы Cr⁺³ 1 6
Вода Остальное

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2