Изобретение относится к области электротехнических материалов и предназначено для изготовления материала на основе кремнезоля и объемно-упрочненных тканых материалов на основе кремнеземных или кварцевых волокон для электротехнической промышленности. Техническим результатом предложенного способа изготовления радиотехнического материала является повышение прочностных и диэлектрических свойств материала. Предлагаемый способ изготовления радиотехнического материала включает пропитку объемно-упрочненных тканых материалов из кремнеземных и кварцевых волокон ведут 23-25%-ным водным раствором кремнезоля при вакуумировании в течение (0,5
0,08) ч с последующей постадийной термообработкой, включающей в себя многоразовую сушку, и завершающей термообработкой. Технический результат достигается предложенным ступенчатым подъемом температуры сушки до 200oС (с выдержками при температурах (90
10)oС и (200
10)oС в течение (4
0,25) ч, причем циклы "пропитки-сушки" повторяются пятикратно, а конечная температура термообработки проводится при температуре (600
)10oС в течение (8
0,25) ч. 3 з.п. ф-лы, 2 табл.
Изобретение относится к области электротехнических материалов и предназначено для изготовления материала на основе кремнезоля и объемно-упрочненных тканых материалов на основе кремнеземных или кварцевых волокон для электротехнической промышленности.
Известен способ изготовления радиотехнического материала, заключающийся в пропитке кварцевой стеклоткани спиртовым раствором кремнийорганической смолы и дальнейшей термообработке его при температуре 1000
oС (см. Научно-технический сборник РКТ, "Материаловедение", серия 8, выпуск 1, 1989 г. "Исследование оптических свойств минеральных пластиков", с. 89).
Недостатком этого способа являются низкие прочностные свойства получаемого материала и низкие диэлектрические характеристики.
Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому решению является способ изготовления теплозащитного материала многоразового использования, принятый за прототип, включающий пропитку n-мерных объемных структур трикотажного или объемного плетения 27-45% раствором кремнезоля и термообработку при 90-110
oС и 640-660
oС (см. Пронин Б.Ф., Ступакова Н.П. Тезисы докладов международной научно-технической конференции "Ракетно-космическая техника: фундаментальные проблемы механики и теплообмена", М., МГТУ им. Баумана, 1998 г., с.111).
В известном способе пропитку водным 27-45% раствором кремнезоля осуществляют методом погружения в раствор объемных структур, после чего первую стадию термообработки проводят при 90-110
oС в течение 8
![](https://img.poleznayamodel.ru/chr/177.gif)
0,25 ч, а вторую - при 650-10
oС в течение 4
![](https://img.poleznayamodel.ru/chr/177.gif)
0,25 ч.
Цикл "пропитка-термообработка" повторяют четырехкратно.
Недостатком известного способа изготовления теплозащитного материала многоразового использования является получение материала с низкими прочностными и диэлектрическими характеристиками, высокая энергоемкость и длительность процесса.
Задачами, решаемыми предлагаемым способом изготовления радиотехнического материала, являются повышение прочностных и диэлектрических свойств материала.
Технический результат заключается в упрощении производства и получении радиотехнического материала с высокими характеристиками для электротехнической промышленности.
Технический результат достигается предлагаемым способом изготовления радиотехнического материала, включающим пропитку объемно-упрочненных тканых материалов из кремнеземных и кварцевых волокон раствором кремнезоля с последующей термообработкой, в котором, согласно изобретению, пропитку 23-25% водным раствором кремнезоля проводят при вакуумировании в течение 0,5
![](https://img.poleznayamodel.ru/chr/177.gif)
0,08 ч.
Изобретение также характеризуется тем, что термообработка проводится постадийно и включает в себя многоразовую сушку и завершающую термообработку, причем стадии сушки проводят при ступенчатом подъеме температуры до 200
oС с выдержками при температурах 90
![](https://img.poleznayamodel.ru/chr/177.gif)
10
oС и 200
![](https://img.poleznayamodel.ru/chr/177.gif)
10
oС в течение 4
![](https://img.poleznayamodel.ru/chr/177.gif)
0,25 ч.
Технический результат достигается пятикратным циклом "пропитка-сушка", а завершающая термообработка проводится при температуре 600
![](https://img.poleznayamodel.ru/chr/177.gif)
10
oС в течение 8
![](https://img.poleznayamodel.ru/chr/177.gif)
0,25 ч.
Предлагаемый способ изготовления радиотехнического материала осуществляют следующим образом: объемно-упрочненный тканый материал из кремнеземных или кварцевых волокон, например, трехмерную заготовку структуры "куб" из кварцевых нитей пропитывают 23-25% водным раствором кремнезоля при вакуумировании в течение 0,5
![](https://img.poleznayamodel.ru/chr/177.gif)
0,08 ч.
Использование 23-25% водного раствора кремнезоля позволяет достичь глубокой равномерной пропитки заготовки. При использовании раствора кремнезоля с меньшей концентрацией не достигается требуемое насыщение молекулами кремния заготовки структуры "куб", что сказывается на прочностных свойствах материала, а при увеличении концентрации кремнезоля происходит неравномерное по глубине заготовки насыщение кремнезолем. Для пропитки используют кремнезоль ТУ 6-09-4989-83. Вакуумирование в течение 0,5
![](https://img.poleznayamodel.ru/chr/177.gif)
0,08 ч при пропитке заготовки кремнезолем позволяет достичь равномерной пропитки, менее 0,5
![](https://img.poleznayamodel.ru/chr/177.gif)
0,08 ч не позволяет получить равномерную пропитку, выдержка по времени при вакуумировании более 0,5
![](https://img.poleznayamodel.ru/chr/177.gif)
0,08 ч - не технологична.
Термообработка заготовки проводится постадийно и включает в себя многоразовую сушку и завершающую термообработку, причем каждый режим процесса сушки проводится при ступенчатом подъеме температуры до 200
oС с выдержками при температурах 90
![](https://img.poleznayamodel.ru/chr/177.gif)
10
oС и 200
![](https://img.poleznayamodel.ru/chr/177.gif)
10
oС в течение 4
![](https://img.poleznayamodel.ru/chr/177.gif)
0,25 ч.
Проведение ступенчатого режима сушки с выдержками при 90
![](https://img.poleznayamodel.ru/chr/177.gif)
10
oС и 200
![](https://img.poleznayamodel.ru/chr/177.gif)
10
oС обусловлено химической природой материала, так как при температуре 90
![](https://img.poleznayamodel.ru/chr/177.gif)
10
oС происходит наиболее интенсивное удаление "физической" воды, а при температуре 200
![](https://img.poleznayamodel.ru/chr/177.gif)
10
oС - удаление структурированных молекул воды, что приводит к образованию требуемой структуры материала, насыщенной молекулами SiO
2.
Снижение температуры ниже t=90
![](https://img.poleznayamodel.ru/chr/177.gif)
10
oC приведет к значительному увеличению времени, необходимого для удаления "физической" воды (более 3 суток), что нетехнологично, а повышение ее более 90
![](https://img.poleznayamodel.ru/chr/177.gif)
10
oС ведет к бурному образованию и удалению паров воды, что сказывается на прочности материала.
Снижение температуры выдержки ниже 200
![](https://img.poleznayamodel.ru/chr/177.gif)
10
oС не позволяет полностью удалить "структурированную" воду, а применение температуры выше 200
![](https://img.poleznayamodel.ru/chr/177.gif)
10
oС - нецелесообразно из соображений технологичности.
Время выдержки 4
![](https://img.poleznayamodel.ru/chr/177.gif)
0,25 ч при t=90
![](https://img.poleznayamodel.ru/chr/177.gif)
10
oC и 200
![](https://img.poleznayamodel.ru/chr/177.gif)
10
oC выбрано с точки зрения оптимального соотношения количества удаляемой воды и энергетических затрат. Сушка при времени выдержки менее 4
![](https://img.poleznayamodel.ru/chr/177.gif)
0,25 ч приводит к недостаточному удалению воды, а время выдержки более 4
![](https://img.poleznayamodel.ru/chr/177.gif)
0,25 ч - нетехнологично, так как процесс удаления воды протекает очень медленно.
Циклы "пропитки-сушки" повторяются пятикратно. Меньшее количество циклов не позволяет получить материал с достаточной плотностью, прочностью и диэлектрическими свойствами, а большее количество циклов - нетехнологично.
Выбор температуры завершающей термообработки 600
![](https://img.poleznayamodel.ru/chr/177.gif)
10
oС обусловлен химической природой материала, так как при этой температуре происходит наиболее интенсивное образование силоксановых связей с образованием достаточно прочного, с хорошими диэлектрическими свойствами материала. Снижение температуры менее 600
![](https://img.poleznayamodel.ru/chr/177.gif)
10
oC не позволяет получить материал с требуемыми прочностными свойствами, а повышение ее более 600
![](https://img.poleznayamodel.ru/chr/177.gif)
10
oС ведет к разупрочнению волокон заготовки структуры "куб" вследствие процессов кристаллизации в волокнах кварцевого или кремнеземного наполнителей, что также приводит к значительному снижению прочности радиотехнического материала.
Время выдержки завершающей термообработки 8
![](https://img.poleznayamodel.ru/chr/177.gif)
0,25 ч выбрано потому, что оно оптимально с точки зрения скорости структурирования и образования силоксановых связей по всему объему материала.
Время выдержки завершающей термообработки менее 8
![](https://img.poleznayamodel.ru/chr/177.gif)
0,25 ч не обеспечивает полноту протекания процесса образования силоксановых связей, а время выдержки более 8
![](https://img.poleznayamodel.ru/chr/177.gif)
0,25 ч - нетехнологично.
Предложенный способ изготовления радиотехнического материала был опробован. Полученные результаты приведены в табл. 1 и 2.
Из приведенных результатов в табл. 2 видно, что использование предлагаемого способа изготовления радиотехнического материала позволяет получить, по сравнению с прототипом, материал с повышенными прочностными (~ в 2раза) и диэлектрическими (tg
![](https://img.poleznayamodel.ru/chr/948.gif)
, 20
oС выше ~ в 10 раз) характеристиками.
Формула изобретения
1. Способ получения радиотехнического материала, включающий многоразовую пропитку объемно-упрочненных тканых материалов из кремнеземных или кварцевых волокон раствором кремнезоля с последующей многоразовой сушкой и завершающей термообработкой, отличающийся тем, что пропитку 23-25%-ным водным раствором кремнезоля проводят при вакуумировании в течение (0,5
![](https://img.poleznayamodel.ru/chr/177.gif)
0,08) ч, а завершающую термообработку при температуре (600
![](https://img.poleznayamodel.ru/chr/177.gif)
10)
oС.
2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что стадии сушки проводятся при ступенчатом подъеме температуры до 200
oC выдержками при температурах (90
![](https://img.poleznayamodel.ru/chr/177.gif)
10)
oС и (200
![](https://img.poleznayamodel.ru/chr/177.gif)
10)
oС в течение (4
![](https://img.poleznayamodel.ru/chr/177.gif)
0,25) ч каждая.
3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что циклы "пропитки-сушки" повторяются пятикратно.
4. Способ по п. 1, отличающийся тем, что завершающая термообработка проводится при температуре (600
![](https://img.poleznayamodel.ru/chr/177.gif)
10)
oС в течение (8
![](https://img.poleznayamodel.ru/chr/177.gif)
0,25) ч.
РИСУНКИ
Рисунок 1,
Рисунок 2,
Рисунок 3,
Рисунок 4,
Рисунок 5,
Рисунок 6