Слюдофосфатные материалы. Технология, свойства, применение

Боброва, Галина Ивановна

Технология силикатных и тугоплавких неметаллических материалов

автореферат диссертации по химической технологии, 05.17.11, диссертация на тему:Слюдофосфатные материалы. Технология, свойства, применение

доктора технических наук: Боброва, Галина Ивановна
город: Санкт-Петербург
год: 2004
специальность ВАК РФ: 05.17.11
цена: 450 рублей

Диссертация по химической технологии на тему «Слюдофосфатные материалы. Технология, свойства, применение»

Автореферат диссертации по теме "Слюдофосфатные материалы. Технология, свойства, применение"

На правах рукописи

СЛЮДОФОСФАТНЫЕ МАТЕРИАЛЫ. ТЕХНОЛОГИЯ, СВОЙСТВА, ПРИМЕНЕНИЕ

Специальность: 05.17.11 - Технология силикатных и тугоплавких неметаллических материалов

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук

Санкт-Петербург 2004

Работа выполнена в государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования Санкт-Петербургском государственном технологическом институте (технический университет) и открытом акционерном обществе «Институт «Минерал». Научный консультант: доктор технических наук, профессор

Суворов Станислав Алексеевич; Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор

Кузнецов Александр Иванович; доктор технических наук, профессор Судакас Лев Григорьевич; доктор технических наук, профессор, Олеск Александр Освальдович

Ведущая организация: Открытое акционерное общество «НИИ «Электрокерамических изделий».

Зашита диссертации состоится Д. 2005 года в -^^часов

на заседании диссертационного совета Д 212.230.07 при государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования Санкт-Петербургском государственном технологическом институте (техническом университете): 190013, Санкт Петербург, Московский пр.,

С диссертацией можно ознакомится в библиотеке Санкт-Петербургского государственного технологического института (технического университета), Московский пр. 26, СПбГТИ(ТУ).

Отзывы на автореферат в одном экземпляре, заверенные печатью, просим направлять по адресу: 190013, Санкт-Петербург, Московский пр., 26, СПбГТИ(ТУ), Ученый совет.

Автореферат разослан 2004 года

Ученый секретарь диссертационного совета

доцент, к.т.н. .Р*" И.Б. Пантелеев

Общая характеристика работы

Актуальность. Современные композиционные электроизоляционные материалы должны иметь высокие электрофизические и эксплуатационные свойства, быть технологичными, безопасными в экологическом отношении и базироваться на использовании отечественного сырья.

Особо остро обозначена проблема электроизоляционных материалов нового класса нагревостойкости, способных работать при температурах до 1200 К в нагревательных устройствах, обладающих длительным ресурсом эксплуатации.

Среди известных электроизоляционных материалов различного функционального назначения высокие диэлектрические свойства проявляют слюда и композиционные материалы на основе слюдобумаг, так называемые слюдиниты и слюдопласты. Однако, функциональные возможности их недостаточно широки. Это связано с тем, что кристаллы слюды имеют ограниченные размеры, слюдобумаги - низкую механическую прочность (12 МПа) и отсутствие влагостойкости, а композиционные материалы содержат связующие, в состав которых входят органические составляющие, что ограничивает температурный уровень эксплуатации (до 600 К).

Высокие диэлектрические свойства слюд и их термостойкость могут быть сохранены при сочетании слюдобумаг со связующими неорганического происхождения, которые должны обеспечить получение композиционных материалов новых классов.

Поиск связующих, совместимых со слюдобумагой и обеспечивающих связь между частицами при сохранении высокого уровня её электроизоляционных свойств в интервале 1000 - 1200 К, является проблемой, решение которой открывает новые возможности развития современной технологии электроизоляционных материалов.

Кристаллохимическая близость силикатов и фосфатов, идентичность

основных структурных элементов

библиотека

шрнтф

ТЕКА I

Р—С—Р и Si—О—Si, близость размеров ионных радиусов (Р - 0,034 нм; Si - 0,039 нм) позволяет прогнозировать применение фосфатных связующих и возможность синтеза материалов с комплексом новых требуемых свойств.

К проблемам, тесно связанным с вопросами поиска связующих, выбора слюд и исследований взаимодействия между ними при создании композиционных электроизоляционных материалов относятся также, решаемые в диссертационной работе вопросы создания технологии электроизоляционных изделий, электронагревательных элементов различных конструкционных типов и оснащение ими промышленного и бытового оборудования широкого функционального назначения, а также организация современного конкурентоспособного производства.

Следует отметить, что в России и за рубежом отсутствовали слюдосодержащие электроизоляционные материалы (ЭИМ), которые одновременно обладали высоковольтной и термической устойчивостью и были экологически безопасными. Основными видами электронагревательных элементов (ЭНЭ) служат трубчатые ТЭНы, а также элементы на основе керамики и листовой слюды. Недостатками применяемых нагревателей являются высокая материалоемкость, использование дефицитных материалов (нержавеющая сталь), сложная технология изготовления, инерционность, небольшие рабочий ресурс и надежность.

Актуальность темы диссертационной работы определяется востребованностью ведущих отраслей промышленности в электроизоляционных материалах с повышенным ресурсом эксплуатации в условиях температурных и других экстремальных нагрузок.

Разрабатываемые в диссертационной работе научно-технические проблемы получения и применения новых видов слюдосодержащих материалов отвечают требованиям приоритетных направлений науки и техники, относятся к технологиям Федерального уровня и являются частью темы «Изучение неоднородных диэлектрических материалов и сплавов» [«Новые приоритеты науки и техники», - М.: 1996,

регистрационный номер 018 601 205 02].

Цель работы - создание функциональных жаростойких слюдофосфатных материалов и конструкций на их основе с высоким уровнем технических свойств и повышенным ресурсом эксплуатации. Основные задачи:

-разработка научных принципов синтеза композиционных слюдофосфатных материалов;

-исследование продуктов взаимодействия слюд различных кристаллохимических особенностей с ортофосфорной кислотой и их термических превращений в интервале температур от 300 до 1200 К, который соответствует условиям формирования и эксплуатации материалов;

-исследование продуктов взаимодействия слюд с фосфатными связующими и их термических превращений;

-исследование фазового состава новообразований в системах слюда — ортофосфорная кислота, слюда - фосфатные связующие и их влияние на электрофизические свойства новых слюдофосфатных материалов;

-разработка технических требований к сырьевым материалам для новых слюдофосфатных электроизоляционных жаростойких материалов, сопрягающих проектные свойства ингредиентов и технологию в конструкционных изделиях с учетом эксплуатационных характеристик;

-создание новых композиционных слюдофосфатных жаростойких материалов с высокой степенью надежности и повышенным эксплуатационным ресурсом;

-разработка научно-технических решений по электроизоляционным изделиям и конструкциям электротермических и диэлектрических устройств с использованием слюдофосфатных материалов;

-разработка нормативно-технической документации, для внедрения материалов и конструкций в промышленность;

-проведение ресурсных испытаний и определение работоспособности слюдофосфатных материалов в новых конструкциях электронагревательных устройств.

Научная новизна: Научная новизна заключается в том, что сформирована экспериментальная и теоретическая база физико-химических данных, относящихся к системам: «Слюда - фосфатные связующие», выявлены закономерности и особенности процессов взаимодействия в этих системах, определены и оптимизированы параметры, позволявшие создать технологии жаростойких композиционных слюдофосфатных электроизоляционных материалов и изделий;

-показана возможность получения нового класса композиционных электроизоляционных материалов, спрогнозированная на основе кристаллохимических особенностей слюд и фосфорнокислых соединений;

-на основе экспериментального изучения процессов растворения диоктаэдрических и триоктаэдрических слюд в ортофосфорной кислоте и данных изменений фазового состава композиций установлено, что продуктами взаимодействия слюд с ортофосфорной кислотой являются коллоидный кремнезем и кислые фосфаты калия, магния и алюминия;

-взаимодействие флогопита с алюмофосфатным, алюмохром-фосфатным и диаммонийфосфатным связующими происходит, главным образом, за счёт катионов межслоевого промежутка и октаэдрического слоя, и в отличие от его реакции с ортофосфорной кислотой без участия катионов кремния;

-выявлена большая реакционная способность (по теплотам и кинетике растворения, энергиям активации) триоктаэдрических слюд, обусловленная наличием катионов магния, что позволяет проводить синтез слюдофофсфатных материалов на основе флогопита при более низких температурах по сравнению с мусковитом;

-установлено, что триоктаэдрические слюды в композициях с ортофосфорной кислотой сохраняют кристаллическую структуру при нагреве

до более высоких температур, чем диоктаэдрические;

-определены температурные режимы образования слюдофосфатных продуктов реакции, обладающих свойствами необходимыми для получения материалов с высокими прочностными, электроизолирующими и гидрофобными характеристиками. Оптимизированы условия процессов формирования материалов;

-установлены параметры (температура, концентрация, время, дисперсность и соотношение ингредиентов) получения новых фаз, обеспечивающих прочную химическую связь отдельных частиц слюды и способы управления свойствами материалов (пластичность, формуемость, водостойкость) путём термических превращений новообразований;

-разработан критерий оценки водостойкости (не более 0,2 мас. %) и формуемости (не менее 0,5 мас. %) по содержанию водорастворимых фосфатов;

- определены условия и необходимость избирательного химического взаимодействия, обеспечивающего сохранность основного

кремнекислородного каркаса, который является барьером для прохождения электрического тока и определяет электроизоляционные свойства (электропроводность, водостойкость и электрическую прочность);

-разработана методика и унифицированное устройство для высокотемпературных исследований, характеризующих глубину химического взаимодействия и степень разрушения слюд, позволяющих определять электропроводность материалов;

-предложен ряд новых слюдофосфатных электроизоляционных материалов, водостойкость которых достигается плакированием поверхностей слюдяных частиц фосфатными новообразованиями толщиной ~ 0,05 нм, снижением количества макропор и возникновением нанопор размером 4-8 нм;

-разработаны унифицированные технологические процессы для широкой номенклатуры плоских, трубчатых и фасонных электронагревателей как для бытовых приборов, так и промышленных устройств;

-научная и практическая новизна закреплена в 16 изобретениях: технология получения слюдосодержащих материалов (9); технология и конструкция нагревательных устройств с фосфатными материалами (5); испытание жаростойких материалов и др. (2).

Практическая значимость

1.Разработаны технологии прокладочных, гибкого, формующегося, конструкционного электроизоляционных материалов широкого функционального назначения и электроизоляционные изделия на их основе.

2.Освоено промышленное производство электроизоляционных изделий и слюдофосфатных материалов перечисленных в пункте 1.

3.Сделаны методические разработки по высокотемпературным испытаниям электрических свойств материалов и определению свойств по содержанию водорастворимых фосфатов, которые включены в нормативно-техническую документацию.

4.Разработаны унифицированные технологические процессы изготовления конструкций плоских, трубчатых и фасонных электроизоляционных изделий.

5.На основе новых слюдофосфатных материалов организовано массовое производство высокоэффективных нагревательных элементов для широкой гаммы электробытовых приборов.

6.По материалам диссертации выпушено 3 монографии, которые могут использоваться как справочные материалы и предназначены для специалистов, работающих в области слюдяных материалов, электротермии и электромашиностроении.

На защиту выносится:

1.Физико-химические принципы синтеза жаростойких слюдофосфатных материалов широкого назначения.

2.Результаты исследований систем: слюда - фосфатное связующее и технологические параметры получения композиций на их основе.

3.Технология жаростойких слюдофосфатных материалов и изделий электроизоляционного назначения: прокладочных, формовочных, гибких и конструкционных.

4.Методические разработки и экспериментальное устройство для исследований и испытаний электрических свойств слюдофосфатных материалов в широком интервале температур.

5.Результаты исследований свойств разработанных слюдофосфатных жаростойких материалов.

6.Технология нагревательных элементов на основе электроизоляционных слюдофосфатных и токопроводящих материалов.

7.Результаты, полученные при создании промышленного производства на основе разработанных технологий: технология слюдофосфатных электроизоляционных материалов, технология электроизоляционных изделий из слюдофосфатных материалов, технология электронагревательных элементов.

8.Рекомендации по использованию слюдофосфатных материалов в современных наукоёмких областях техники (атомной, криогенной и т.д.).

Публикации. Основные результаты изложены в 56 публикациях, из них 3 монографии и 16 авторских свидетельств, список публикаций приведен в конце автореферата.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, девяти глав и списка использованных источников из 199 наименований. Объем диссертации составляет 250 страниц, 79 рисунков, 47 таблиц, 9 приложений на 12 страницах, всего 262 страницы.

Апробация работы. Результаты работы докладывались на всесоюзном семинаре по производству и применению текстильных электронагревателей (Киев, 1978); симпозиуме по закрытым электронагревателям, ГКНТ при СМ (Москва, 1974); всесоюзном семинаре по расширению путей использования текстильных электронагревателей бытового и промышленного назначения,

(Киев, 1979); восьмой конференции по рентгенографии и симпозиуме по фазовому анализу, АН СССР (Москва, 1979); конференции по электронагревательным устройствам на основе композиционных материалов, АН УССР Ин-т проблем материаловедения (Киев, 1982); второй региональной конференции Сибири и Дальнего Востока «Проблемы утилизации промышленных отходов строительных материалов» (Красноярск, 1989); межреспубликанской научно-технической конференции «Свойства порошковых композиционных материалов и покрытий, технология их получения с применением импульсных нагрузок и обработки давлением» (Волгоград, 1989); конференции по электронагревательным устройствам на основе композиционных резистивных материалов, АН УССР Ин-т проблем материаловедения (Киев, 1988); Всесоюзном научно-техническом семинаре «Современное состояние и тенденция развития электроизоляционных материалов и систем изоляции высоковольтных электрических машин» (Тирасполь, 1990); XII совещании по рентгенографии минерального сырья (Сочи, 1992); 5 Всероссийской научно-технической конференции «Фундаментальные исследования в технических университетах» (Санкт-Петербург, 2001); международной научно-практической конференции «Человек - среда - вселенная, стратегия обеспечения устойчивого развития общества, природы, техники и технологии в XXI веке» (Иркутск, 2001); 10 республиканской научной конференции «Физика конденсированного состояния» (Гродно, 2002); третьей международной конференции «Электрическая изоляция - 2002», (Санкт-Петербург, 2002).

Содержание работы:

Введение отражает состояние электроизоляционных

слюдосодержащих материалов, актуальность, новизну, практическую значимость работы, её цель и задачи.

В первой главе приведены и проанализированы сведения о слюдах, слюдобумагах и композиционных материалах на их основе.

Исследованиям структуры и свойств слюд посвящены работы Л. Полинга, Брэгга В.Л., Белова Н.В., Дрица ВА, Звягина Б.Б., Франк-Каменцкого ВА, Мецика М.С. и др.

Отмечено, что все разновидности слюд имеют ярко выраженную кристаллическую структуру, относятся к классу слоистых алюмосиликатов и обладают анизотропностью, способностью расщепляться по плоскости совершенной спайности, твёрдостью, термостойкостью и вспучиваемостью. Благодаря этим свойствам все три минералогических вида (мусковит, флогопит и вермикулит) имеют широкое промышленное применение. '

Способность промышленных слюд вермикулита, мусковита и флогопита к вспучиванию и расщеплению на тонкие частицы открыло возможность получать непрерывное слюдяное полотно по технологии бумажного производства на бумагоделательных машинах. Слюдобумага из вермикулита промышленного внедрения пока не получила.

Мусковит и флогопит, кроме перечисленных свойств обладают способностью противостоять воздействию электрического тока, что обеспечивает их применение в качестве электрической изоляции в электромашиностроении в виде листовой слюды, щипаной слюды -миканиты, молотой - микалексы, а также слюдобумаг и материалов из них -слюдопластов и слюдинитов. Характеристики промышленных слюдобумаг иллюстрирует таблица 1.

Таблица 1 - Характеристики промышленных слюдобумаг

Показатель Норма для марки

ИФ-14 ИФ-12

Электрическая прочность, МВ/м, не менее:

Средняя 14 12

в отдельных точках 12 8

Средняя прочность на разрыв, МПа, не менее 10 12

Устойчивость бумаги к спирто-толуольной смеси, взятой в

соотношении 1:1, по количеству окунаний, не более 6

Сквозные отверстия и неслюдяные включения, видимые Не допускаются

невооруженным глазом

Расслоения и вздутия Не допускаются

Количество обрывов в рулоне, не более 3 3

При длине куска не менее, м 20 20

Значительное влияние на свойства слюдобумаг оказывает приведённый диаметр частиц, который у флогопитовых бумаг значительно выше, чем у мусковитовых.

Это определяет преимущества слюдобумаг на основе флогопита, полученных гидромеханическим способом (слюдопластовых) в сравнении со слюдинитовыми, которые обладают более низкой механической прочностью и термостойкостью для использования их в электротермических устройствах из-за растрескивания слюдяных пластинок мусковита в процессе термохимического способа получения. Отечественное производство флогопитовых слюдопластовых бумаг гидромеханическим способом впервые разработано и освоено В. О. Бржезанским.

Высокие электроизоляционные свойства слюд можно наиболее эффективно сохранить в композиционных материалах только на основе слюдобумаг.

Во второй главе рассмотрены и проанализированы сведения о сырьевых материалах для изготовления электроизоляционных нагревостойких слюдосодержащих композиционных материалов.

Анализ информации и собственные исследования показывают, что в последние 10-15 лет окончательно сформировалось новое направление в материаловедении — создание и производство материалов различного назначения с применением фосфатных связующих. Большой вклад в изучение химических основ твердения внесли работы Голынко-Вольфсон С.Л., Судакаса Л.Г., Сычёва М.М., Фёдорова Н.Ф., Корнеева В.И., и по созданию фосфатных материалов - исследования Будникова Н.Н., Копейкина В.А., Красного Б.Л., Шаяхметова У.Ш. и др.

В изготовлении высокотемпературных композиционных электроизоляционных слюдяных материалов возможно также использование и полиорганосилоксанов, но оно связано с экологической опасностью, как в технологическом процессе, так и в процессе эксплуатации. Поэтому альтернативой полиорганосилоксанам могут быть неорганические

связующие, а именно фосфатные, представляющие собой водные растворы Н3РО4 и её солей.

Кристаллохимические особенности диоктаэдрических и триоктаэдрических слюд и различная заселённость их октаэдрических слоев позволяет предположить избирательное поведение мусковита и флогопита при взаимодействии с ортофосфорной кислотой и её солями.

Следует отметить, что кристаллохимическая близость фосфатов и силикатов, идентичность основных структурных элементов - тетраэдров, аналогичный характер связей Р-О-Р и Si-0-Si, близость размеров ионных радиусов (Р-0,034 нм, Si-0,039 нм) позволяет прогнозировать применение фосфатных связующих для синтеза композиционных слюдофосфатных материалов с комплексом требуемых свойств.

Анализ существующих данных показывает, что для разработки жаростойких слюдофосфатных материалов необходимы физико-химические сведения о взаимодействии в системе «слюда - фосфорная кислота», о составе образующихся продуктов, их термических превращениях и о влиянии состава новообразований на электрофизические свойства материала.

Третья глава посвящена физико-химическому исследованию в системе слюда - ортофосфорная кислота, направленному на получение информации о различии свойств флогопита и мусковита при получении слюдофосфатного композиционного материала.

Экспериментально найдено, что теплота растворения молотого флогопита (фторфлогопита) в ортофосфорной кислоте составила 1200-1300 кДж/моль, что примерно в два раза выше, чем мусковита. Характер различий иллюстрирует рисунок 1а и 1б.

Это обусловлено наличием в октаэдрическом слое кристаллической решётки флогопита активно взаимодействующих катионов магния, которые практически отсутствуют в кристаллической структуре мусковита. При этом разность теплот растворения флогопита и мусковита (700 кДж/моль) с

большим приближением можно отнести к энергии связи Mg - О в кристаллической решётке слюды.

Рисунок 1 Теплота (а) и кинетика растворения (б) молотых слюд в Н3РО4 при 20 оС.

Величины теплот растворения и предельной растворимости слюд в Н3РО4, определённые экспериментально, свидетельствуют о более высокой реакционной способности флогопита по сравнению с мусковитом, наблюдаемой при комнатных температурах. Аналогичные результаты получены и при изучении растворимости слюд в H2SO4.

Заметное химическое взаимодействие Н3РО4 с монокристаллами по плоскости весьма совершенной спайности слюд обнаруживается при высоких температурах, причём как у мусковита, так и у флогопита. Процесс растворения активизируется с измельчением слюды за счёт возрастания площади торцевых граней. При этом фосфор, как показывают результаты рентгеноспектрального анализа, концентрируются на торцевых гранях кристаллов слюд (010,110), поверхностная энергия которых на 3-4 порядка выше энергии граней базового пинакоида (001). Неравномерное распределение фосфора указывает на более интенсивное взаимодействие по торцевым граням (рисунок 2).

Результаты физико-химических исследований свидетельствуют о том, что слюды взаимодействуют с ортофосфорной кислотой с образованием металлофосфатов и коллоидного кремнезёма. В системе мусковит -ортофосфорная кислота образуются фосфаты калия и алюминия, в системе

флогопит - ортофосфорная кислота -фосфаты магния, калия, алюминия. При этом химический состав образующихся фосфатов практически не зависит от концентрации фосфорной кислоты, а определяется температурными условиями. В процессе нагрева образующиеся кислые фосфаты претерпевают дегидратацию с переходом в орто- и пироформы.

Взаимодействие флогопита с 20% Н3РО4 начинается при более низких температурах, чем с мусковитом, так как уже при 100200 °С на ИК - спектрах флогопита наблюдается наличие аморфных новообразований. С другой стороны разрушение флогопита происходит при более высоких температурах, так как исчезновение полос исходного флогопита происходит при 900 °С, а в композициях на основе мусковита - при 500 °С (рисунок 3).

Подобная температурная устойчивость флогопита проявляется в композициях и с концентрированной Н3РО4, в которых полосы поглощения флогопита сохраняются до 500 °С, в то время как характерные полосы мусковита исчезают уже при 100 °С. Рентгенофазовый анализ также подтверждает большую устойчивость флогопита с Н3РО4, матрица которого сохраняется вплоть до 700 °С.

Величины энергии активации, оцененные по термограммам, соответствуют: для композиции мусковит - ортофосфорная кислота Еакт=45 кДж, а для композиции флогопит - ортофосфорная кислота - Еакт=27 кДж, т.е. значительно ниже.

Рисунок 2 Микрофотография распределения фосфора в слюдофосфатном материале (сканирующий микроскоп), белые вкрапления - фосфор, темное поле -флогопит.

Отмеченное имеет принципиально важное значение, т.к. выделяет

флогопит как более перспективный материал для разработки

слюдофосфатных композиций, способных работать при высоких температурах.

Рисунок 3 ИК- спектры поглощения композиций флогопита с 20% Н3РО4 (1 - флогопит молотый; 2 - композиция флогопита с Н3РО4, обработанная при 200 °С; 3 - при 300 °С; 4 -при 500 °С; 5 - при 700 °С; 6 - при 900 °С)

В главе четыре приведены результаты исследований новообразований и их термические превращения в системах: оксиды металлов - фосфатные связующие и флогопит - фосфатные связующие.

Двухкомпонентные системы оксид - ортофосфорная кислота изучены достаточно хорошо и условия их твердения зависят от множества факторов. В диссертации обобщены и проанализированы литературные сведения о взаимодействии оксидов металлов с фосфорной кислотой. Отметим, что свойства систем «слюда - ортофосфорная кислота, фосфорнокислые соединения» не могут быть оценены по аддитивности свойств индивидуальных оксидов входящих в состав слюд, т.к. слюда представляет собой комплексный оксид со сложной кристаллической структурой. Поэтому было необходимо проведение дополнительных исследований процессов взаимодействия как в системе слюда - фосфорная кислота, так и слюда -фосфорнокислые соединения.

Установлено, что взаимодействие флогопита с фосфатными связующими происходит, в основном, за счёт катионов межслоевого промежутка и октаэдрического слоя и в отличие от взаимодействия с Н3РО4 без участия катионов тетраэдрических слоев.

Экспериментально установлено, что активность взаимодействия со слюдами в ряду фосфорнокислых соединений: ортофосфорная кислота -диаммонийфосфат - алюмофосфатные связки уменьшается и зависит от степени их нейтрализации.

По совокупности показателей: большая реакционная способность, устойчивость структуры (и практически неограниченные запасы в северозападном регионе РФ) слюда - флогопит является по сравнению со слюдой мусковит более перспективным материалом для разработки композиций, способных работать при температурах до 700 °С.

Композиции с применением АХФС наиболее перспективны в технологическом отношении как термостабильные, о чём свидетельствует только один эндотермический эффект на термограмме и минимальная

величина Еакт=Нб кДж.

Различия в электрофизических свойствах полученных электроизоляционных слюдопластовых материалов, изготовленных с использованием различных фосфатных компонентов, показаны в таблице 2.

Таблица 2 - Электрофизические свойства электроизоляционных слюдопластовых материалов, изготовленных с использованием различных фосфатных связующих

Свя- % связ Т Влаго- Электрические характеристики

зующее прессования, °С пог-лощ,%

нормальные условия после выд. вл., 48 ч в атм. 95±5%

Ш!м Ру Омм В МВ/м Ру Ом м е

НзРО4 3 300 0,2 30 0,04 3,6' 1011 5,0 29 0,29 7,8 ' 10 6,2

ДАФ 3 300 0,2 32 0,03 4' 1012 3,9 26 0,2 4,8 ' 10 4,8

АФ 3 250 0,2 28 0,03 1,3' 1012 4,8 27 0,2 7,6 ' 10 6,4

АХФ 3 160 0,1 30 0,04 0,8' 1012 3,6 28 0,16 2,7 ' 1010 4,0

Пятая глава содержит сведения о технологии слюдофосфатных электроизоляционных материалов, решения вопросов оптимизации и организации производств.

На основе установленных физико-химических принципов созданы и внедрены технологии прокладочных, гибкого, формующегося и конструкционного электроизоляционных материалов. Особенности синтеза слюдофосфатных материалов заключаются в том, что в основе лежат процессы химического взаимодействия и поэтому содержание фосфатного связующего должно находиться строго в пределах 1-3 мае. %, т.к. увеличение фосфатного компонента вызывает разрушение сначала октаэдрического слоя кристаллической решётки, а затем тетраэдрического, что резко изменяет электрофизические свойства материала.

В технологии слюдофосфатных материалов требуются распределение малого количества связующего и оптимальный режим термообработки, при которых происходят взаимодействия и дегидратация с переходом кислых продуктов реакции в ортофосфаты и образование прочных водостойких соединений (таблица 3).

Таблица 3 - Технологические режимы изготовления жаростойких слюдопластов

Материал Марка Пропитка Сушка Прессование

Пропиточный состав Концент- Плотность, Температура, Влажность Темпе- Давление, Время,

рация, % кг/м3 10-3 °С летучих ратура, о МПа ч

веществ, % С

Слюдопласт ИТПФД Водный раствор 20 1,12 110-150 1-5 300±25 3-4 3

термостойкий диаммонийфосфата

прокладочный

Слюдопласт ИТПФА Водный раствор 10-15 1,07-1,1 До 120 1-5 160± 10 3-4 3

жаростойкий алюмохромфосфата

прокладочный

Слюдопласт ИФГ- Водный раствор 10 1,07 До 120 0,5

жаростойкий КАХФ алюмохромфосфата

гибкий Лак КО-916 30 ±5 0,89 120-140 1-3 20 1-2 0,4

Слюдопласт ИЖФФА Водный раствор 10-15 1,08± 0,1 80-110 0,5 110±10

жаростойкий алюмохромфосфата

формующийся

Слюдопластов БИФК Полиорганосилоксан Вязкость 80-150 До 1,0

ая бумага овыйлак любого 11±0,2

состава

Слюдопласт ИЖКАХ Водный раствор 10-15 1,07-1,1 До 120 1-5 160± 10 На сетках 2,5

конструкцион алюмохромфосфата 40-50

ный

На основании исследований новообразований разработана технология получения формовочного материала, который приобретает пластичные свойства при увлажнении за счёт присутствия кислых фосфатов.

Технологическая схема изготовления слюдофосфатных материалов показана на рисунке 5. Электрофизические свойства разработанных жаростойких слюдофосфатных материалов приведены в таблице 4.

Рисунок 5 Технологическая схема изготовления слюдофосфатных материалов

В шестой главе приведены и обсуждены данные о физико-технических свойствах слюдофосфатных материалов.

В диссертации разработаны оригинальные методики и устройство с применением греющих электродов для ускоренных электрических испытаний слюдофосфатных материалов, которые показали, что электропроводность материалов при температурах выше 400 °С резко возрастает, если количество фосфатного связующего превышает 3 мас. %, а наиболее низкой электропроводностью обладают материалы на основе

слюдопластовой бумаги и алюмофосфатных связующих (рисунок 6).

Рисунок 6 Зависимость токов утечки слюдофосфатных материалов от температуры при и =1500 В

Предложен метод определения электроизоляционных свойств в условиях повышенной влажности материалов путём количественной оценки содержания водорастворимых фосфатов. Установлено, что водостойкость и высокие электрические свойства слюдофосфатных материалов обеспечиваются при содержании в них водорастворимых фосфатов в количестве до 0,2 мас. %.

Электрофизические свойства слюдофосфатных материалов зависят от количества и степени нейтрализации введенного связующего. Слюдофосфатные материалы приобретают максимальную механическую прочность на разрыв при введении фосфатного связующего в пределах 1-3 мае. % (таблица 5 и 6).

габлт №п/п ща 5 - механическая прочность слюдобумаг на Непропитанной слюдобумаги (ср. не менее 10 МПа по ТУ) разрыв Пропитанной жаростойкой бумаги БИЖФА (не менее 25 МПа по ТУ)

1 9,9 34,0

2 10,9 38,0

3 11,0 38,8

4 8,7 28,4

5 10,9 38,4

6 9,0 30,0

ш=10,06Б=1,28 <г=1,28 111=34,60=5,86 ст=2,42

Таблица 6 - Прочность слюдобумаг на разрыв

Непропитанная бумага ИФ-12 Пропитанная бумага БИЖФА

С ,МПа Число случаев Вероятность, % СГ ,МПа Кол-во точек Вероятность, %

9-12 2 4 35-40 2 4

12-15 16 29 40-45 12 22

15-18 23 42 45-50 24 44

18-21 14 25 50-55 16 29

01=16, 0=6,09, <г =2,46 т=46,0=11,3, а =2,46

Таблица 4 - Электрофизические свойства разработанных жаростойких слюдофосфатных материалов

Материал Электрическая прочность средняя, МВ/м при температуре, °С Удельное объемное сопротивление, Ом м- Влагопоглощение, % Расслаиваемость, %

При температуре, °С После выдержки атм. 95± влажности в 3%

20 700 20 700

Слюдопласт 20-35 13-21 1012 107 1010 0,2 0,0

термостойкий

прокладочный

марки ИТПФД

Слюдопласт 22-27 15-21 1012 107 10" 0,02-0,1 0,0

жаростойкий

прокладочный

марки ИТПФА

Слюдопласт 25-30 8-10 1012 106 0,1* 0,0

жаростойкий

гибкий марки

ИФГ-КАХФ

Слюдопласт 15-20 13-15 1011 107 0,02-0,1* 0,0

жаростойкий

формующийся

марки ИЖФФА

Слюдопласт 28-30 20 1012 107 10" 0,02 0,0

конструкционный

марки ИЖКАХ

• после термообработки при температуре не менее 160 °С.

Обнаружено, что при образовании слюдофосфатных материалов происходит перераспределение размеров пор на несколько порядков и имеет место возникновение нанопор размером 4-8 нм и уменьшение макропор размером 3000-9000 нм. Это обстоятельство приводит к резкому повышению влаго- и водостойкости по сравнению с исходной слюдобумагой при уменьшении общей пористости (около 30%) только на 1 мас. %. Размер пор и общая пористость, вычисленных через величины плотностей слюды и слюдобумаги, практически совпадают с их значениями, определяемыми методом ртутной порометрии (рисунок 7), а именно, пористость составляет приблизительно 30%, а средний размер пор в слюдобумаге ~ 5000 нм. Вычисленная толщина фосфатных новообразований равна примерно 0,049 нм или 0,5 А.

В седьмой главе изложены вопросы технологии электронагревательных устройств широкого функционального назначения.

Разработаны унифицированные технологические процессы изготовления конструкций плоских, трубчатых и фасонных электроизоляционных элементов.

Рисунок 7 Порограммы образцов слюдобумаги (1) и слюдофосфатных материалов (2) в интегральной (а) и дифференциальной (б) формах.

На основе новых слюдофосфатных материалов организовано массовое производство высокоэффективных нагревательных элементов, которые обладают на порядок меньшей материалоёмкостью по сравнению с ТЭНами, и превосходят их, а также керамические нагреватели по надежности и рабочему ресурсу. При этом из производства исключено применение дефицитных

(нержавеющая сталь) и импортных (периклаз) материалов. Производство является гибким, имеется возможность быстрой переналадки технологического оборудования и корректировки условий выпуска оптимизированного варианта для каждого конкретного вида элемента или прибора.

Электронагревательные элементы нашли широкое применение в электробытовых приборах: электропаяльниках, электрощипцах, электровафельницах, электротостерах и электроотопительных приборах и пр.

В качестве примера на рисунке 8 представлены бытовые электроприборы.

На основе слюдофосфатных материалов разработаны также электронагревательные устройства промышленного назначения: электрообогреваемые плиты вулканизационных прессов и для оборудования по производству пластмасс (термопластавтоматы и 32 вида конструкций нагревательных элементов для червячных прессов).

Сравнительные характеристики отдельных бытовых приборов на основе разработанных материалов с зарубежными аналогами приведены в таблицах 7-

Таблица 7 - Сравнительная характеристика отечественных и зарубежных электропаяльников__

Параметр Численное значение параметра

Отечественных электропаяльников зарубежных электропаяльников

ЭПСН-25 ЭПСН-16 ЕШ(ФРГ) Вгепп Ре1ег (ФРГ)

Номинальное напряжение, В 220 220 220 220

Номинальная потребляемая мощность, Вт 25 18 30 22

Масса (без шнура), кг 0,05 0,035 0,1 0,08

Габаритные размеры, мм 250x20 220x18 250x14 177x29

Максимальная температура 400 400 410 450

паяльного стержня, °С

Время разогрева паяльного стержня до 300 °С, мин 3 3 4 3

Рисунок 8 а - электроподогреватели детского питания и нагреватели, б -электропаяльники, в - электрощипцы и элементы к ним, г - электробигуди и нагреватели, д -электровафельницы и электротостер, е - электроотопительные приборы и нагреватели

Таблица 8 - Сравнительная характеристика электровафельниц отечественного и

зарубежного производства

Параметр Численное значение параметра

ЭВ-1-1,25/220 эвгк- 1,25/220 Зарубежных электровафельниц

Л/ЦФРГ) ВдуеНа-КВ-63 (Италия)

Номинальная мощность, Вт 1,25 1,25 1,5 1,9

Номинальное напряжение, В 220 220 220 220

Площадь рабочей поверхности, м2 0,0415 0,0415 0,0594 -

Масса, кг 4,58 4,0 4,25 4,1

Время разогрева до номинальной температуры 240 °С,мин 12 6,0 7,0 6,0

Удельный расход электроэнергии на разогрев, кВт-ч/м2 2,4 1,4 1,44

Тип нагревателя ТЭНна основе слюдопласта

Данные, приведённые в этих таблицах свидетельствуют о том, что разработанные в диссертации материалы позволяют создать электронагревательные приборы с высокими техническими характеристиками на уровне зарубежных аналогов.

Восьмая глава посвящена использованию слюдофосфатных материалов в оборудовании для наукоёмких технологий (МГД генераторы, криогенная техника, плазмотроны и атомные реакторы).

Анализ сведений о существующих электроизоляционных материалах показывает, что создание новых более работоспособных материалов для ряда наукоёмких областей остаётся актуальной задачей.

Слюдофосфатные материалы на основе флогопита, разработанные в диссертации, относят к наиболее перспективным материалам, работающим в условиях комплексного воздействия - радиационного облучения, вакуума, криогенных температур, механических и электрических нагрузок.

Применение слюдофосфатных материалов в электрофизическом

оборудовании (мощных импульсных плазмотронах, ёмкостных и индуктивных накопителях энергии, МГД насосах и др.) позволяет создать оптимальные конструкции оборудования.

Сохранение свойств слюдофосфатных материалов после выдержки их в криостате (таблица 9) делает эти материалы перспективными в криогенной технике.

Материалы прошли полный цикл терморадиационных испытаний на Федеральном государственном унитарном предприятии Министерства РФ по атомной энергии Научно-исследовательском институте электрофизической аппаратуры им. Ефремова (ФГУП «НИИЭФА им. Ефремова»), включая реакторные исследования макетных образцов типа проводник - изоляция, а также в составе изделий для атомных установок БР-10, Б0Р-60, БН-350, БН-600. По отзыву этого института пока не существует других электроизоляционных материалов, которые могли бы быть альтернативой слюдофосфатным материалам. По результатам испытаний слюдофосфатные материалы являются также основным видом электроизоляции при производстве МГД машин: электромагнитных насосов (ЭМН) и МГД дросселей.

Таблица 9 - Электрические параметры слюдофосфатных материалов в криогенной

технике.

Элемент обмотки До выдержки в криостате После выдержки

в криостате

Межслоевая изоляция

Епр,МВ/м 35 40

[уОм-м 109 5109

0,4 0,4

Изоляция от корпуса

Епр, МВ/м 30 40

р„,0м'м 109 3109

5 0,4 0,4

В девятой главе изложены результаты проверки работоспособности, экологической безопасности разработанных слюдофосфатных материалов и сделана классификация по отраслям и областям применения, а также по нагревостойкости.

Работоспособность слюдофосфатных материалов проверена в процессе старения при 700 °С и после термообработки в течение 20 суток.

Качество и надежность слюдофосфатных материалов подтверждены при наработке ресурса: в ЗАО «Термал» в электробытовых приборах (10000 часов), в электротостерах в шведской фирме «Кап&а1» при 900 (3000 часов), в электрофене марки "Олимп" в течение 13 лет (рисунок 9), в промышленных устройствах завода «Тамбовполимермаш», СКВ г. Смоленск, в червячных прессах НПО «Укрниипластмаш» и др.

Наработанный ресурс в НИИЭФА им. Ефремова в МГД генераторах и изделиях атомных установок составляет 120-140 тысяч часов (15 лет).

Теоретический расчет срока службы слюдофосфатной изоляции учитывающий рабочую температуру, приложенное напряжение и толщину изоляции совпадает с полученными экспериментальными данными и подтверждает долговечность разработанных материалов.

Микроэлектронный и рентгенофазовый анализы разработанного конструкционного материала ИЖКАХ в исходном состоянии и проработавшего 13 лет показали практически сохранение химического состава, параметров кристаллической решетки, а также структурирование новообразований и улучшение однородности материала (рисунок 9г) в процессе эксплуатации, что согласуется с исследованиями слюдофосфатных композиций в процессе термообработки.

Сравнительные испытания слюдофосфатного материала ИЖКАХ и электроизоляционного слюдяного материала фирмы «Кожеби» (Бельгия), проведенные фирмой «Кап&а1» (Швеция), показали лучшие механические свойства отечественного образца после работы при 700 °С.

Разработанные материалы по технологии изготовления и во время эксплуатации отличаются экологической безопасностью, что отмечено санитарно-гигиеническими исследованиями в НИИ им. Эрисмана.

Предложены классификации слюдофосфатных материалов по отраслям, областям применения (таблица 10) и по нагревостойкости (таблица 11).

Предлагаемая классификация показывает выход на новый уровень нагревостойкости.

Расширение существующего класса электроизоляционных материалов по нагревостойкости с учётом новых разработанных слюдофосфатных материалов обеспечивает увеличение интервала рабочих температур в несколько раз.

а) б)

Рисунок 9 Фен «Олимп» (а - в собранном состоянии, б - маркировочный ярлык, в -нагревательный элемент фена «Олимп» на основе конструкционного слюдопласта ИЖКАХ после 13 лет эксплуатации; г - микроэлектронная фотография материала ИЖКАХ отработавшего 13 лет, увеличение х 100)

Наименование и Марка Назначение Наименование приборов, устройств

I. Прокладочные материалы 1.1 ИТПФД 12 ИТПФА Взамен термоупорного миканита Плоские нагревательные элементы (НЭ), прокладки Электровафельницы, утюги, Электрорадиаторы, электропанели

II. Гибкий 2.1 ИФГ-КАХФ Фасонные, цилиндрические и полуцилиндрические нагревательные элементы Электроизоляция дисковых катушек МГД генераторов Термопластавтоматы, автоматическая линия литьевого прессования 07-ПЛ5-002 и другое оборудование по переработке пластмасс Атомные реакторы (БР-10, Б0Р-60, БН-350)

III. Бумага жаростойкая формующаяся 3.1 БИЖФА 3.2БИФК 3.3 БИЖФФА Трубки взамен керамических, трубчатые нагреватели толстостенные Трубчатые тонкостенные НЭ (взамен ТЭНов) Ленточные НЭ Конвекторы, шашлычницы, электроподогреватели детского питания, электронагреватели пробирок, электрокамины, электромассажеры Электропаяльники, электрощипцы Бельегладильные машины

IV. Конструкционный 4.1 ИЖКАХ Штампованные изделия. Плоские нагреватели повышенной прочности Электрофены, электротостеры, ростеры Импульсные плазмотроны, лазерная техника

Таблица 11 - Предлагаемая классификация электроизоляционных материалов по нагревостойкости__

Обозначение класса нагревостойкости Существующая классификация Дополнение

У А Е В А Н С 8С

8С1 8С2 8С3 8С4

Рабочая температура, °С 90 105 120 130 155 180 > 180 500 700900 9001000 1100

Выводы:

1.Сформулированы основные физико-химические принципы формирования слюдофосфатных материалов и на их основе созданы технологии прокладочных, гибкого, формующегося, конструкционного электроизоляционных материалов широкого функционального назначения.

Определены оптимальные условия (температура, давление, время, концентрация, дисперсность и др.) для «химического конструирования» слюдофосфатных материалов, направленного на сохранение слюдяной матрицы и образование встроенных фосфатных мостиков с высокими параметрами электрофизических свойств.

2.Выявлены закономерности, относящиеся к взаимодействию слюд различной кристаллохимической структуры с фосфорнокислыми соединениями, позволяющие управлять свойствами (электропроводностью, водостойкостью и формуемостью) получаемых материалов.

Установлено, что растворимость триоктаэдрических слюд (флогопит, фторфлогопит) в ортофосфорной кислоте выше в 2-3 раза, чем растворимость диоктаэдрических слюд (мусковит), что использовано для проектирования новой номенклатуры высокотемпературных электроизоляционных материалов.

3.Показано экспериментально, что величины теплот растворения магнийсодержащих слюд флогопита и фторфлогопита в ортофосфорной кислоте существенно отличаются от алюмокалиевых слюд мусковита и составляют 1200 -1300 кДж/моль, и 500 - 600 кДж/моль соответственно.

Продуктами взаимодействия слюд с ортофосфорной кислотой являются кремнезем и кислые фосфаты калия, магния, алюминия, которые в процессе изотермического нагрева дегидратируются с переходом в орто- и пироформы, а при дальнейшем нагреве превращаются в пирофосфат магния, ортофосфат алюминия, и кристобалит.

4.Доказано, что кристаллическая структура флогопита более устойчива к одновременному воздействию кислот и температуры, чем структура

мусковита, несмотря на более высокую химическую активность флогопита, связанную с присутствием в его составе катионов магния. Выявленная химическая активность флогопита позволяет осуществлять синтез электроизоляционных слюдофосфатных материалов при более низких температурах, а сохранение его кристаллической структуры обеспечивает более высокие температуры эксплуатации.

Выявлено, что более высокое содержание связующего (более 3 мас. %) и меньшая степень нейтрализации (менее 40%) приводит к разрушению основного силикатного кремнекислородного каркаса слюд по поверхности совершенной спаянности (грань 001), которые являются барьером для электрического тока и определяют электроизолирующие свойства материала.

6.Сделано предположение, исходя из результатов фазового, химического электронномикроскопического анализов, что упрочнение слюдофосфатных материалов происходит за счет продуктов взаимодействия, образующихся в процессе частичного избирательного разрушения торцевых граней (110, 010) слюдяных частиц с исходным фосфатным компонентом. Это фосфаты магния, при применении алюмохромфосфатного связующего, фосфаты калия - в случае использования алюмофосфатного связующего, фосфаты калия, магния, алюминия - при применении диаммонийфосфата.

прессование материала можно проводить при 160 °С. Для композиций флогопит - диаммонийфосфат, флогопит - алюмофосфат и флогопит -ортофосфорная кислота характерно завершение процессов взаимодействия при более высоких температурах (250 - 300 °С) и наличие нескольких тепловых эффектов.

Обнаружено, что образование слюдофосфатных материалов сопровождается перераспределением размеров пор на несколько порядков и имеет место возникновение нанопор размером 4-8 нм при снижении количества макропор размером 3000-9000 нм. Это обстоятельство приводит к резкому повышению влаго- и водостойкости по сравнению с исходной слюдобумагой при уменьшении общей пористости (~ 30%) только на 1%.

8.Разработаны оригинальная методика и устройство с применением греющих электродов для ускоренных электрических испытаний слюдофосфатных материалов, которые показали, что электропроводность материалов при температурах выше 400 °С резко возрастает, если количество фосфатного связующего превышает 3 мас. %, а наиболее низкой электропроводностью обладают материалы на основе слюдопластовой бумаги и алюмофосфатных связующих.

в 10 раз меньшей материалоемкостью по сравнению с ТЭНами, и превосходят их, а также керамические электронагреватели по надежности и рабочему ресурсу. Из производства исключено применение дефицитных (нержавеющая сталь) и импортных (периклаз) материалов. Производство является гибким, имеется возможность быстрой переналадки технологического оборудования и корректировки условий выпуска оптимизированного варианта для каждого конкретного вида элемента или прибора.

10.Созданные слюдофосфатные материалы представляют собой новый класс композиционных слюдосодержащих электроизоляционных материалов. Они обладают комплексом уникальных высокого уровня показателей технических свойств: нагревостойкостью до 1000 °С, высокими электрическими (30 МВ/м) и механическими (40 МПа на разрыв и 300 МПа на сжатие) свойствами, водостойкостью и т.д. Материалы экологически безопасны, что подтверждено санитарно - гигиеническими исследованиями, проведенными в НИИ гигиены им. Эрисмана, на основании которых получено разрешение Минздрава РФ для использования этих материалов в электробытовых приборах.

11.Показано, что слюдофосфатные материалы в настоящее время являются практически безальтернативными для ряда новых областей техники: лазерной, криогенной, атомной и в других прогрессивных областях техники. Это подтверждено испытаниями материалов в учреждениях: Институте электротермического оборудования (ВНИИЭТО), Институте электрофизической аппаратуры (НИИЭФА им. Ефремова), НПО «Укрпластмаш», Иркутском политехническом институте и университете, СПб Техническом университете и др. «Комплекс работ по созданию и организации промышленного производства новых жаростойких материалов из слюды и широкий номенклатуры изделий на их основе» отмечен премией Совета Министров СССР 1988 г. и автору настоящей работы присуждено почетное звание лауреата.

Основное содержание работы изложено в следующих публикациях

1. Жаростойкие слюдопластовые материалы на аммонийфосфатной связке/ Г.И. Боброва, Н.Ф. Федоров, В.О. Бржезанский, К.Н. Петрова//Реф. инф., серия промышленность нерудных и неметаллорудных материалов. ВНИИЭСМ, вып. 6, М., 1977, С. 13-15.

2. А.с. № 602378 (СССР). Г.И. Боброва, В.О. Бржезанский, Е.А. Лизунов, П.Л. Тихомиров, Н.А. Шитов. Электрообогреваемая плита пресса., 1977,-4 с.

3. Боброва Г.И., Соболев В.В., Тихомиров П.Л. Жаростойкие электроизоляционные материалы на основе слюдобумаги.: Инф. лист. ЛенЦНТИ, №708-78, Л., 1978, С. 1-4.

4. Электронагреватели с применением жаростойких электроизоляционных слюдопластов/ Г.И. Боброва, В.О. Бржезанский, В.В. Соболев, П.Л. Тихомиров//АН УССР, Сб. Новые обогревающие материалы и устройства, методы и технологические процессы их получения, Киев, 1979, С. 80-82.

5. Жаростойкие слюдопластовые материалы на фосфатных связках для электротермического оборудования/Г.И. Боброва, С.А. Суворов, В.О. Бржезанский, П.Л. Тихомиров//ВНИИЭСМ, вып. 4, 1979, - 3 с.

6. Боброва Г.И., Золотухина Н.М.. Метод контроля качества жаростойких слюдопластовых материалов на фосфатных связующих. ВНИИЭСМ, вып. 4, 1979, - 7 с.

7. Боброва Г.И., Никольская Н.К. О взаимодействии флогопита и мусковита с фосфатами при производстве слюдопластов//АН СССР, Сб. трудов 8 конференции по рентгенографии и симпозиума по фазовому анализу, 1979, -1 с.

8. Боброва Г.И., Тихомиров П.Л. Устройство для определения электрического сопротивления слюдосодержащих материалов, применяемых в электронагревательных приборах. // Сб. «Электротехническая промышленность», сер. «Электротехнические материалы». Информэлектро, 1979,-1с.

9. Боброва Г.И. Исследование свойств и -разработка технологии изготовления электроизоляционных слюдофосфатных материалов для электротермии. // Автореф. канд. дис. Л, 1979, - С. 22.

10. А.с, № 676951 (СССР). П.Л. Тихомиров, Г.И. Боброва. Устройство для испытания диэлектриков. 1979, - 2 с.

11. А.с, № 760261 (СССР). Электроизоляционный материал/В.О. Бржезанский, Г.И. Боброва, Р.В. Подволокина, В.Р. Покровская, В.В. Соболев, П. Л. Тихомиров, Н.Ф. Федоров, 1980, - 4 с.

12. А. с, № 811507 (СССР). Способ изготовления плоского электронагревателя/Г.И. Боброва, В.О. Бржезанский, В.В. Соболев, П.Л. Тихомиров, B.C. Манухин, Б.А. Златкин, 1980, - 3 с.

13. А.с, № 788188 (СССР). Способ изготовления слюдяных изделий/В.О. Бржезанский, Г.И. Боброва, А.И. Дударь, С.А. Суворов, П.Л. Тихомиров, 1980,-2 с.

14. Боброва Г.И., Кочугова И.В., Тихомиров П.Л. Электрические испытания жаростойких слюдопластовых материалов. // АН УССР, Сб. научных трудов, Киев, 1982, - 3 с.

15. Боброва Г.И., Ломарева Н.М., Семенец В.И. Электронагревательные устройства для оборудования по переработке термопластичных материалов. // АН УССР, Сб. научных трудов, Киев, 1982, - 2 с.

16. Новый способ изготовления слюдяных изделий/ Г.И. Боброва, В.О. Бржезанский, А.И. Дударь, П.Л. Тихомиров: Инф. лист. ЛенЦНТИ, № 823-82, 1982, С. 1-2.

17. Боброва Г.И., Бржезанский В.О., Тихомиров П.Л. Новые нагревательные элементы. // Информэлектро «Электротехническая промышленность», № 4. Изд. Бытовая электротехника., 1983, - 3 с.

18. Суворов С.А., Боброва Г.И., Никольская Н.К. Рентгенографическое исследование взаимодействия в системе слюда - фосфаты// АН СССР, сер. неорганические материалы, т 20 № 5,1984, С. 859-862.

19. Свойства слюдопластовых материалов с неорганическим связующим в диапазоне температур до 900 °С/Г.И. Боброва, В.О. Бржезанский, А.И. Дударь, П.Л. Тихомиров//Электротехника, № 10. Энергоатомиздат, 1985,C.33-34.

20. Живилов Ю.В., Боброва Г.И., Моткалюк Т.Ф. Новый термостойкий слюдопласт. // Инф. лист ЦНТИ, № 85-51, С. 1-2.

21. Живилов Ю.В., Боброва Г.И., Эренпрейс Т.М.. Гибкий жаростойкий слюдопласт. // Инф. лист ЦНТИ, № 85-154, С. 1-4.

22. Боброва Г.И., Жаркой Т.Н. Новый жаростойкий электроизоляционный слюдопласт. // Инф. лист ЦНТИ, № 85-213, С. 1-2.

23. А.с. № 1305788 (СССР). Гибкий миканит/ В.Б. Березин, А.И. Петрашко, А.Н. Кукульская, А.В. Шеленин, А.А. Слободян, Н.И. Размадзе, НА. Шадрин, Ю.В. Живилов, Г.И. Боброва, 1986, - 3 с.

24. А.с. № 1422640 (СССР). Сорин B.C., Галактионов А.И., Кочубейник Ю.Ф., Боброва Г.И. Способ получения огнезащитных древесностружечных плит со слюдофосфатным слоем, 1988, - 5 с.

25. А.с. №1474748 (СССР). Способ получения комбинированного многослойного материала/ Г.И. Боброва, В.Г. Гаврилов, В.Г. Борзов, Б.С, Гильманшин, 1988, - 3 с.

26. А.с. №1450141 (СССР). Способ изготовления плоского электронагревателя/ В.Г. Гаврилов, Б.С. Гильманшин, А.Л. Безбородов, Г.И. Боброва, А.М. Совенко, 1988. - 8 с.

27. Использование отходов слюды в производстве строительных материалов/Г.И. Боброва, B.C. Сорин, Т.И. Шишелова, Н.Г. Тюрин// Сб. докладов ВХО им. Менделеева, г. Красноярск, 1989, -1 с.

28. Шишелова Т.И., Боброва Г.И. и др. Свойство композиционных материалов из слюдопластовых бумаг с неорганическим связующим. Тез. докл. межреспуб. науч. тех. конф. «Свойства порошковых композиционных материалов и покрытий», Волгоград, 1989, С. 87.

29. А.с. №1488880 (СССР). Способ изготовления слюдопластового материала/В.Г. Гаврилов, Г.И. Боброва, Т.Н. Жаркой, В.И. Шелогуров, В.О. Бржезанский, Б.С. Гильманшин, В.А. Яшников, 1989, -6 с.

30. А.с. № 1555922 (СССР). Способ изготовления плоского электронагревателя/ В.Г. Гаврилов, Г.И. Боброва, М.Ф. Белицкий, Т.И. Шишелова, 1989,-4 с.

31. Новые жаростойкие слюдо пластовые материалы и электронагревательные элементы на их основе/ В.Г. Гаврилов, Г.И. Боброва, М.Ф. Белицкий, Т.И. Шишелова// АН СССР, Сб. научных трудов. Ин-т проблем материаловедения, 1988, - 8 с.

32. А.с. № 1612381 (СССР). Способ изготовления плоского нагревателя/ В.Г. Гаврилов, Б.С. Гильманшин, А.Л. Безбородов, Н.А. Шелков, В.Г. Борзов, Ю.М. Тухватулин, В.В. Загребелин, В.М. Бурнин, Б.А. Байбородин, Г.И. Боброва, 1990,-6 с.

33. А.с. № 1576904 (СССР). Способ получения нагревостойкого материала/ В.Г. Гаврилов, Г.И. Боброва, М.Ф. Белицкий, Т.И. Шишелова, 1990, -6 с.

34. Слюдофосфатные композиционные материалы - новый класс перспективных диэлектрических материалов. Тез. докл. всесоюз. научно-технич. семинара «Современное состояние и тенденция развития электроизоляционных материалов и систем изоляции высоков. электрич. машин»/ Г.И. Боброва, О.С. Богоявленский, В.В. Соболев, В.Н. Тарабанов, Тирасполь, 1990 г. - С. 17-18.

35. А.с. № 1725172 (СССР). Устройство для испытания диэлектриков/ Ю.А. Бобков, Г.И. Боброва, B.C. Бородин, В.Н. Тарабанов, 1991, - 8 с.

36. А.с. № 1705886 (СССР). Способ изготовления слюдокерамического материала/Т.И. Шишелова, Н.В. Леонова, Э.З. Аснович, В.Г. Гаврилов, Г.И. Боброва, 1991,-4 с.

37. А.с. №1730740 (СССР). Способ изготовления плоского нагревателя/ В.Г. Гаврилов, Г.И. Боброва, М.П. Панов, Г.А. Франк, Р.И. Гиберман, Б.С. Гильманшин, 1992, - 6 с.

38. Боброва Г.И., Гаврилов В.Г., Суворов СА, Шишелова Т.И. Жаростойкие слюдосодержащие материала: для электротермии. М.: Изд-во Иркут. ун-та, 1992,144 с.

39. Созинова Т.В., Плетнева Л.А., Боброва Г.И., Шишелова Т.И. Фазовые взаимодействия в слюдобумагах.: материалы XII конф по рентгенографии минерального сырья, Сочи, 1992. С. 170.

40. Боброва Г.И., Суворов С.А., Тарабанов В.Н. Дугогасители керамические. М.:СПб. Деон, 2000,24 с.

41. Боброва Г.И., Суворов СА, Тарабанов В.Н. Способы изготовления фасонных изделий из слюдопласта.: Справочник. Инженерный журнал. 2000, №3, с. 8.

42. Материалы и конструкции из слюды в машиностроении/ Г.И. Боброва, М.С. Мецик, С.А. Суворов, В.Н. Тарабанов/М.: СПб., Познание, 2001 г. -250 с.

43. Боброва Г.И., Суворов С.А., Тарабанов В.Н. Способ повышения огнестойкости строительных неметаллических сгораемых конструкций и материалов/ Материалы V Всероссийской научно-техн. конф. Фунд. исслед. в технических университетах. - СПб.: Познание, 2001 г., С. 330-333.

44. Возможность использования волластонита в дорожном строительстве. Тез. докл. междунар. научно-практич. конф. «Человек - среда -вселенная, стратегия обеспечения устойчивого развития общества, природы, техники и технологии в XXI веке»/ Г.И. Боброва, Т.И. Шишелова, Л.А. Плетнёва, И.С. Ким, ИрГТУ, 2001 г. С. 96-98.

45. Боброва Г.И., Суворов С.А., Тарабанов В.Н. Жаростойкие слюдопластовые материалы ЖСМ и изделия. // - Рус. - Деп. ВИНИТИ. -ЖПХ РАН СПб., 2002 г., №543,19 с.

46. Боброва Г.И., Суворов С.А., Тарабанов В.Н. Физико-химические исследования процессов взаимодействия в системе слюда-фосфаты. // - Рус. -Деп. ВИНИТИ. - ЖПХ РАН СПб, 2002 г., №543,7 с.

47. Боброва Г.И., Суворов С А, Лившиц Ю.С. Механическая прочность жаростойких электроизоляционных материалов. // - Рус. - Деп. ВИНИТИ. -ЖПХ РАН СПб., 2002 г., №241,15 с.

48. Боброва Г.И., Суворов С А, Лившиц ехнологии изготовления плоского проволочного нагревателя имеющего слюдопластовое изолирующее основание. // - Рус. - Деп. ВИНИТИ. - ЖПХ РАН СПб., 2002 г., №242,6 с.

49. Боброва Г.И., Суворов С.А., Лившиц Ю.С. Технологические приемы повышения механической прочности слюдофосфатных материалов. // - Рус. -Деп. ВИНИТИ. - ЖПХ РАН СПб., 2002 г., №243,8 с.

50. Боброва Г. И., Суворов С. А., Тарабанов В. Н. Механо-электрические испытания слюдопластового материала ИЖКАХ.,: Тр. конф. «Электрическая изоляция - 2002», СПб, Нестор, 2002, С. 292-294.

51. Асфальтобетоны, армированные волластонитом.: Тез. докл. X республ. науч. конф. «Физика конденсированного состояния»/ Г.И. Боброва, Т.И. Шишелова, Л.А. Плетнева, В.Г. Житов, ИрГТУ, Гродно, 2002, С.40-41.

52. Боброва Г.И., Лившиц Ю.С, Суворов С.А. Состояния и перспективы развития электроизоляционных слюдосодержащих материалов. // - Рус. - Деп. ВИНИТИ. - ЖПХ РАН СПб., 2003 г., №19-62,9 с.

53. Боброва Г.И. Из истории слюдяной промышленности. // - Рус. - Деп. ВИНИТИ. - ЖПХ РАН СПб., 2003 г., №22-92,11 с.

54. Боброва Г.И., Суворов СА, Тарабанов В.Н. Слюдофосфатные материалы в сверхпроводящих электромагнитных системах. // - Рус. - Деп. ВИНИТИ. - ЖПХ РАН СПб., 2004 г., №297,7 с.

55. Боброва Г.И., Суворов С А, Тарабанов В.Н. Слюдофосфатные материалы в криогенной технике. // - Рус. - Деп. ВИНИТИ. - ЖПХ РАН СПб., 2004 г., №295,13 с.

56. Слюдокомпозиты с наноразмерной слюдой/Г.И. Боброва, М.С. Мецик, С .А. Суворов, В.Н. Тарабанов // - Рус. - Деп. ВИНИТИ. - ЖПХ РАН СПб., 2004 г., №294,18 с.

08.12.04 г. Зак.264-100 РТП ИК «Синтез» Московский пр., 26

Ш--732

Оглавление автор диссертации — доктора технических наук Боброва, Галина Ивановна

Введение

1. Основные свойства слюды и материалов на ее основе

1.1 Природа слюд. Технические характеристики

1.2 Слюдобумаги, способы получения, свойства

1.2.1 Термохимический способ

1.2.2 Гидромеханический способ

1.3 Слюдяные композиционные материалы

1.3.1 Классификация по нагревостойкости и объектам применения

1.3.2 Миканиты (щипаная слюда)

1.3.3 Слюдиниты, слюдопласты (слюдобумаги)

1.3.4 Микалексы (молотая слюда) 3О Выводы

2. Сырьевые материалы для изготовления электроизоляционных нагревостойких слюдосодержащих материалов

2.1 Слюды электротехнического назначения. Диэлектрические 39 свойства

2.2 Структурные и кристаллохимические особенности слюд. 41 Диоктаэдрические (мусковит) и триоктаэдрические (флогопит)

2.3 Связующие

2.3.1 Полиорганосилоксаны

2.3.2 Фосфатные связующие 54 Выводы

3. Физико-химические исследования в системе слюда-ортофосфорная кислота

3.1 Теплота и кинетика растворения слюд в ортофосфорной кислоте

3.2 Растворимость отдельных компонентов мусковита и флогопита в 64 ортофосфорной кислоте

3.3 Механизм взаимодействия слюд с ортофосфорной кислотой

3.3.1 Флогопит - ортофосфорная кислота

3.3.2 Мусковит - ортофосфорная кислота 78 Выводы

4. Исследования состава новообразований и их термических 87 превращений в системах

4.1 Оксиды - фосфатные связующие

4.2 Флогопит - фосфатные связующие 91 Выводы

5. Технология слюдофосфатных материалов

5.1 Особенности синтеза слюдофосфатных электроизоляционных 103 материалов

5.2 Оптимизация технологии методом математического 106 планирования

5.3 Организация производства 111 5.3.1. Конструкторские разработки узлов пропитки

5.3.2 Технологические приемы повышения прочности

5.3.3 Технологический процесс и схема производства 116 Выводы

6. Физико-технические свойства слюдофосфатных материалов

6.1 Электрические характеристики

6.2 Механические параметры

6.3 Оценка свойств по содержанию водорастворимых фосфатов

6.4 Пористость 152 Выводы

7. Технология электронагревательных устройств на слюдофосфатном 160 основании

7.1 Плоские электронагреватели на основе прокладочных материалов

7.2 Фасонные устройства на основе гибких материалов

7.3 Трубчатые элементы из формующегося материала

7.4 Расчёт тепловых и электрических параметров нагревательных 172 элементов

7.5 Бытовые приборы с нагревателями на слюдофосфатном основании

7.5.1 Электропаяльники

7.5.2 Электрощипцы, электробигуди

7.5.3 Электровафельницы, электротостеры

7.5.4 Электроотопительные приборы

7.6 Устройства промышленного назначения

7.6.1 Электрообогреваемые плиты вулканизационных прессов

7.6.2 Оборудование по переработке пластмасс 192 (термопластавтоматы, червячные пресса)

Выводы

8. Слюдофосфатные материалы для наукоемких объектов современной 197 техники

8.1 Для МГД генераторов и атомных реакторов

8.2 Слюдофосфатные материалы в криогенной технике

8.3 Слюдофосфатная изоляция для мощных плазмотронов 202 Выводы

9. Работоспособность, экологическая безопасность и классификация 209 электроизоляционных слюдофосфатных композиционных материалов

9.1 Работоспособность слюдофосфатных материалов

9.2 Экологическая безопасность

9.3 Классификации по нагревостойкости и областям применения 224 Выводы

Введение 2004 год, диссертация по химической технологии, Боброва, Галина Ивановна

Современные композиционные электроизоляционные материалы должны иметь высокие электрофизические и эксплуатационные свойства, быть технологичными, безопасными в экологическом отношении и базироваться на использовании отечественного сырья. —

Среди известных электроизоляционных материалов различного функционального назначения самые высокие диэлектрические свойства проявляют слюда и композиционные материалы на ее основе, так называемые слюдиниты и слюдопласты. Однако, функциональные возможности их недостаточно широки. Это связано с тем, что кристаллы слюды имеют ограниченные размеры, а слюдобумаги - низкую механическую прочность (12 МПа) и отсутствие влагостойкости, а композиционные материалы содержат связующие, в состав которых входят органические составляющие, что ограничивает температурный уровень эксплуатации (до 600 К).

Высокие диэлектрические свойства слюд и их термостойкость могут быть сохранены при сочетании слюдобумаг со связующими неорганического происхождения, которые могут обеспечить получение композиционных материалов новых классов.

Кристаллохимическая близость силикатов и фосфатов, идентичность основных структурных элементов - тетраэдров, аналогичный характер связей Р-О-Р и 81—О—81, близость размеров ионных радиусов (Р - 0,034 нм; 81 - 0,039 нм) [1] позволяет прогнозировать применение фосфатных связующих и возможность синтеза материалов с комплексом новых требуемых свойств.

К проблемам, тесно связанным с вопросами поиска связующих, выбора слюд и исследований взаимодействия между ними при создании композиционных электроизоляционных материалов относятся также, решаемые в диссертационной работе, вопросы создания технологии электроизоляционных изделий и электронагревательных элементов различных конструкционных типов и оснащение ими промышленного и бытового оборудования широкого функционального назначения, а также организация современного конкурентоспособного производства.

Следует отметить, что в России и за рубежом отсутствовали слюдосодержащие электроизоляционные материалы (ЭИМ), которые одновременно обладали бы высоковольтной и термической устойчивостью и были бы экологически безопасными. Основными видами электронагревательных элементов (ЭНЭ) служат трубчатые ТЭНы, а также элементы на основе керамики и листовой слюды. Недостатками применяемых нагревателей являлись высокая материалоемкость, использование дефицитных материалов (нержавеющая сталь), сложная технология изготовления, инерционность, небольшие рабочий ресурс и надежность.

Актуальность темы диссертационной работы определяется востребованностью ведущих отраслей промышленности в электроизоляционных материалах с повышенным ресурсом эксплуатации в условиях экстремальных температурных и других нагрузок.

Основные задачи работы:

-разработка научных принципов синтеза слюдофосфатных материалов; -исследование продуктов взаимодействия слюд различных кристаллохимических особенностей с ортофосфорной кислотой и их термических превращений в интервале температур от 300 до 1200 К, который соответствует условиям формирования и эксплуатации материалов;

-исследование продуктов взаимодействия слюд с фосфатными связующими и их термических превращений;

-исследование фазового состава новообразований в системах слюда -ортофосфорная кислота, слюда - фосфатные связующие и их влияние на электрофизические свойства новых слюдофосфатных материалов;

-создание новых композиционных слюдофосфатных жаростойких материалов, с высокой степенью надежности и повышенным эксплуатационным ресурсом;

-разработка нормативно-технической документации для внедрения материалов и конструкций в промышленность;

Основное содержание диссертации опубликовано в трёх монографиях и в 56 трудах, из которых 3 монографии и 16 авторских свидетельств.

Созданные в работе электроизоляционные слюдосодержащие материалы нового поколения оказались универсальными, поскольку одновременно обладают свойствами высоковольтной и термостабильной электроизоляции и отличаются экологической безопасностью.

В работе созданы оригинальные технологические процессы изготовления диэлектрических конструкций и нагревательных устройств на основе нового класса слюдофосфатных материалов. Новые материалы и изделия нашли применение в импульсных плазмотронах, криогенной технике, лазерной технике и атомной энергетике.

Комплекс работ по созданию и организации промышленного производства новых материалов из слюды и широкой номенклатуре изделий на их основе отмечен Премией Совета Министров №07384 от 09.04.1988.

Разрабатываемые в диссертационной работе научно-технические проблемы получения и применения новых видов слюдосодержащих материалов отвечают требованиям приоритетных направлений науки и техники, относятся к технологиям Федерального уровня и являются частью темы «Изучение неоднородных диэлектрических материалов и сплавов». [«Новые приоритеты науки и техники», - М.: 1996, регистрационный номер 018 601 205 02].

Заключение диссертация на тему "Слюдофосфатные материалы. Технология, свойства, применение"

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ

1 .Сформулированы основные физико-химические принципы формирования слюдофосфатных материалов и на их основе созданы технологии прокладочных, гибкого, формующегося, конструкционного электроизоляционных материалов широкого функционального назначения.

Установлены оптимальные условия (температура, давление, время, концентрация, дисперсность и др.) для «химического конструирования» слюдофосфатных материалов, направленного на сохранение слюдяной матрицы и образование встроенных фосфатных мостиков с высокими параметрами электрофизических свойств.

3.Показано экспериментально, что величины теплот растворения магнийсодержащих слюд флогопита и фторфлогопита в ортофосфорной кислоте существенно отличаются от алюмокалиевых слюд мусковита и составляют 1200 - 1300 кДж/моль, и 500 - 600 кДж/моль соответственно.

4.Доказано, что кристаллическая структура флогопита более устойчива к одновременному воздействию кислот и температуры, чем структура мусковита, несмотря на более высокую химическую активность флогопита, связанную с присутствием в его составе катионов магния. Выявленная химическая активность флогопита позволяет осуществлять синтез электроизоляционных слюдофосфатных материалов при более низких температурах, а сохранение его кристаллической структуры обеспечивает более высокие температуры эксплуатации.

5.Показано, что электрофизические свойства слюдофосфатных материалов зависят не только от количества введенного связующего, но и от степени нейтрализации. Слюдофосфатные материалы приобретают более высокие показатели электрических и механических свойства при введении фосфатного связующего в количестве 1-3 мае. % при степени нейтрализации кислоты 40-50 мае. %. Величина электропроводности новообразований в ряду: Н3Р04 > (МН4)2НР04 > АФС > АХФС. Выявлено, что более высокое содержание связующего (более 3 мае. %) и меньшая степень нейтрализации (менее 40%) приводит к разрушению основного силикатного кремнекислородного каркаса слюд по поверхности совершенной спаянности (грань 001), которые являются барьером для электрического тока и определяют электроизолирующие свойства материала.

Слюдофосфатные композиции на основе флогопита и алюмохромфосфатного связующего являются наиболее технологичными, вследствие завершения процессов взаимодействия между слюдой и связующим при более низкой температуре и в одну стадию, в результате прессование материала можно проводить при 160 °С. Для композиций флогопит - диаммонийфосфат, флогопит - алюмофосфат и флогопит -ортофосфорная кислота характерно завершение процессов взаимодействия при более высоких температурах (250 — 300 °С) и наличие нескольких тепловых эффектов.

7.Установлено, что водостойкость и высокие электрические свойства слюдофосфатных материалов обеспечиваются при содержании в них водорастворимых фосфатов в количестве до 0,2 мае. %. Предложен метод определения электроизоляционных свойств для условий повышенной влажности путём количественной оценки содержания водорастворимых фосфатов. Обнаружено, что образование слюдофосфатных материалов сопровождается перераспределением размеров пор на несколько порядков и имеет место возникновение нанопор размером 4-8 нм при снижении количества макропор размером 3000-9000 нм. Это обстоятельство приводит к резкому повышению влаго- и водостойкости по сравнению с исходной слюдобумагой при уменьшении общей пористости (~ 30%) только на 1%.

8.Разработаны оригинальная методика и устройство с применением греющих электродов для ускоренных электрических испытаний слюдофосфатных материалов, которые показали, что электропроводность материалов при температурах выше 400 °С резко возрастает, если количество фосфатного связующего превышает 3 мае. %, а наиболее низкой электропроводностью обладают материалы на основе слюдопластовой бумаги и алюмофосфатных связующих.

9.Разработаны унифицированные технологические процессы изготовления конструкций плоских, трубчатых и фасонных электроизоляционных элементов в наибольшей степени воспроизводящие свойства слюдофосфатных материалов и организовано массовое производство высокоэффективных нагревательных элементов для широкой гаммы электробытовых приборов. Разработанные нагревательные элементы обладают в 10 раз меньшей материалоемкостью по сравнению с ТЭНами, и превосходят их, а также керамические электронагреватели по надежности и рабочему ресурсу. Из производства исключено применение дефицитных (нержавеющая сталь) и импортных (периклаз) материалов. Производство является гибким, имеется возможность быстрой переналадки технологического оборудования и корректировки условий выпуска оптимизированного варианта для каждого конкретного вида элемента или прибора.

Ю.Созданные слюдофосфатные материалы представляют собой новый класс композиционных слюдосодержащих электроизоляционных материалов. Они обладают комплексом уникальных высокого уровня показателей технических свойств: нагревостойкостью до 1000 °С, высокими электрическими (30 МВ/м) и механическими (40 МПа на разрыв и 300 МПа на сжатие) свойствами, водостойкостью и т.д. Материалы экологически безопасны, что подтверждено санитарно - гигиеническими исследованиями, проведенными в НИИ гигиены им. Эрисмана, на основании которых получено разрешение Минздрава РФ для использования этих материалов в электробытовых приборах.

11.Показано, что слюдофосфатные материалы в настоящее время являются практически безальтернативными для ряда новых областей техники: лазерной, криогенной, атомной и в других прогрессивных областях техники. Это подтверждено испытаниями материалов в учреждениях: Институте электротермического оборудования (ВНИИЭТО), Институте электрофизической аппаратуры (НИИЭФА им. Ефремова), НПО «Укрпластмаш», Иркутском политехническом институте и университете, СПб Техническом университете и др. «Комплекс работ по созданию и организации промышленного производства новых жаростойких материалов из слюды и широкий номенклатуры изделий на их основе» отмечен премией Совмина СССР 1988 г. и автору работы присуждено звание лауреата.

Библиография Боброва, Галина Ивановна, диссертация по теме Технология силикатных и тугоплавких неметаллических материалов

1. Химические основы технологии и применения фосфатных связок и покрытий/ СЛ. Голынко-Вольфсон, М.М. Сычёв, Л.Г. Судакас, Л.И. Скобло//Л., Химия, 1968, 192 с.

2. Франк-Каменецкий В. А. Рентгенография основных типов породообразующих минералов Л.: Недра, 1983.-359 с.

3. Волков К.И., Загибалов П.Н., Мецик М.С. Свойства, добыча и переработка слюды. Вост.-Сиб. Изд-во, 1971, 350 с.

4. Лашев Е. К. Слюда, М., Промстройиздат, 1948, 296 с.

5. Мецик М.С. Механические свойства кристаллов слюды., Иркутск, ИГУ, 1988, 336 с.

6. Материалы и конструкции из слюды в машиностроении/ Г.И. Боброва, М.С. Мецик, С.А. Суворов, В.Н. Тарабанов//С-Пб.:Изд-во ГТУ, 2001,227 с.

7. Мецик М.С. Термические свойства кристаллов слюды. Иркутск, ИГУ, 1989, 184с.

8. Бржезанский В.О. Исследование и разработка технологии слюдопластовой электроизоляционной бумаги и материалов на её основе: Автореф. канд. дис., М:, 1970, С. 19.

9. Справочник по электротехническим материалам. Изд.2-е под ред. Ю.В.Корицкого, A.B. Пасынкова, Б.М. Тареева, т.2, М., Энергия, 1974, 615 с.

10. Нагревостойкая изоляция электротехнического оборудования. Тр. ВЭИ вып.82 ,под ред. К.И. Забыриной, М., Энергия, 1976, 168 с.

11. Аснович Э. 3., Колганова В. А. Высоконагревостойкая электрическая изоляция/М.:Энергоатомиздат, 1988, 264 с.

12. A.c. № 1305788 (СССР). Гибкий миканит / Березин В.В., Боброва Г.И. и др.//, 1986,-3 с.

13. Дегтев В.М. Технологические особенности производства нагревостойкого коллекторного миканита аммофосе: Сб. «Вопросы электрической изоляции», вып.62./М.:Энергия, 1958, С.272-287.

14. Андрианов К. А., Эпштеин JI. А. Слюдинитовые электроизоляционные материалы. М.: Госэнергоиздат, 1963. 231 с.

15. Аснович Э.З., Колганова В.А., Пустыльник M.JI. Новые электроизоляционные материалы высокой нагревостойкости, Электротехника. 1983, № 6, С. 5-8.

16. Соболев В.В. Слюдопласты . и их применения. Л.:Энергоатомиздат, 1985, 192 с.

17. Аснович Э.З. и др. Пути создания высоковольтной и высокотемпературной электрической изоляции. Электротехника, 1972, №5, С. 15-17.

18. Ваксер Н.М. Исследование слюдопластов повышенной нагревостойкости: Автореф. канд. дис.Л., 1974 С. 21.

19. Высокотемпературная изоляция на основе слюд на неорганическом связующем: Сб. докл. седьмой конф. по электрической изоляции США. М., Информэлектро С. 79-95.

20. Хиракава Коити. Пористые электроизоляционные материалы. Японск. Патент №51-22635, класс 6210 (HOI В 3/00), заявл. 3.07.70, №4558548, опубл. 10.07.1976

21. Хиракава Коити. Пористые электроизоляционные материалы. Японск. Патент №51-22638, класс 62С0 (HOI В 3/00), заявл. 3.07.70, №4558551, опубл. 10.07.1976

22. Хиракава Коити. Пористые электроизоляционные материалы. Японск. Патент №51-22633, класс 62С0 (HOI В 3/00), заявл. 3.07.70, №4558546, опубл. 10.07.1976

23. Танабэ Сёдзо, Ватанабэ Масаюки и др. Состав связки для слоистого слюдяного жаростойкого электроизоляционного материала.

24. Японск. Патент, класс 62CII (HOI В 3/04) №51-40280, заявл. 19.05.70, № 45. 42068, опубл. 02.11.76.

25. Пат. №1118189 Англия, МКИД21 5/18, Улучшения, касающиеся упрочнения слюдяной бумаги, опубл. 1968 г.

26. Микалекс/ Т.И. Шишелова, JI.B. Чиликанова, В.Г. Борзов, Б.А. Байбородин//Иркутск.:ИГУ, 1986, 112с.

27. Федосеев Г. П. Микалекс, его свойства и применения. М. 1953.-6с.

28. Богородицкий Н.П., Фридберг И.Д. Высокочастотные неорганические диэлектрики. М., 1948, С. 235-247.

29. Богородицкий Н.П. Фридберг И.Д. Электрофизические основы высокочастотной керамики, М., JL, 1958. 192 с.

30. Жаростойкие слюдосодержащие материалы для электротермии/ Г.И. Боброва, В.Г. Гаврилов, С.А. Суворов, Т.И. Шишелова//Иркутск: Изд-во Иркут. Ун-та, 1992 144 с.

31. Шишелова Т. И., Слюдосодержащие композиционные материалы: Автореф. док. дис., JL, 1990, С. 40.

32. A.c. № 1705886 (СССР). Шишелова Т.И., Боброва Г.И. и др. Способ изготовления слюдокерамического материала. 1991, 4 с.

33. Мецик М.С., Щербаченко JLA. Электрические свойства слюды, Иркутск, ИГУ, 1990, 390 с.

34. Дриц В.А. Структурная минералогия слоистых силикатов: Автореф. док. дис., М., 1974, С. 41.

35. Франк-Каменецкий В.А., Котов Н.В., Гойло Э.Л. Трансформационные преобразования слоистых силикатов, Л., Недра, 1983, 151 с.

36. Харитонов Н.П., Веселов П.А., Кузинец A.C. Вакуумноплотные композиционные материалы на основе полиорганосилоксанов, Л.:Наука, 1976, 194 с.

37. Харитонов Н.П. Органосиликатные покрытия для различных отраслей народного хозяйства. В сб.: трудов 6 Всесоюзного совещания по жаростойким покрытиям «Неорганические и органосиликатные покрытия», Л., «Наука», 1975, с. 339-345.

38. Петренко А.И., Исследования в области синтеза и превращений полиорганосилоксановых связующих для высоконагревостойких стеклослюдинитовых электроизоляционных материалов. Дис. канд. техн. наук, М., 1964, 197 с.

39. Копейкин В.А., Петрова А.П., Рашкован И.Л. Материалы на основе металлофосфатов. М, Химия, 1976, 200 с.

40. Абзгильдин Ф.Ю. и др. Современные клеи и склеивание пластмасс и металлов. 4.1. ЛТНТП, 1971. - С.23-26.

41. Сычев М.М. Неорганические клеи. Л, Химия, 1974. -160 с.

42. Будников П.П., Хорошавин Л.Б. Огнеупорные бетоны на фосфатных связках, М, Металлургия, 1971. 191с.

43. A.c. № 414222 СССР, МКИ С04В 29/02. Токопроводящий цемент / Федоров Н.Ф. Опубл. 05.06.74, Бюл. №21.

44. Федоров Н.Ф. .Кожевникова Л.В., Сланевский A.B. Синтез камневидных материалов, обладающих электрическими свойствами, по технологии вяжущих веществ // Синтез и свойства новых специальных цементов. -Л.: ЛГИ, 1971, Вып.6. - С.23-29.

45. Разработка составов и технологии изготовления магнитных цементов. Тез. докл. и сообщений Всесоюз. совещ. гидратация и твердение вяжущих/ Н.Ф. Федоров, Л.В. Кожевникова, Л.К. Климова, Э.М. Сосин//Уфа, 1978. С.80.

46. Технология и свойства фосфатных материалов / Под ред. Копейкина В.А. М.: Стройиздат, 1974. - 224 с.

47. Фосфатные материалы / Под ред. Копейкина В.А. М.: Стройиздат, 1975. - 158 с.

48. Шаяхметов У.Ш., Композиционные материалы на основе нитрида кремния и фосфатных связующих -М.:СПб интермет Инжиниринг, 1999, 128 с.

49. Кнатъко В.М. Актуальные вопросы применения вяжущих веществ для укрепления грунтов в аэродромных покрытиях и др. областях строительства // Применение неорганических адгезивов и вяжущих веществ в технике: Тез. докл. семинара. Л.: ЛГИ, 1975.-С.47-49.

50. A.c. № 14222640 Способ получения древесностружечных плит/В.С. Сорин, А.И. Галактионов, Ю.Ф. Кочубейник, Г.И. Боброва//1988, -5 с.

51. Бромберг А.Б. и др. Алюмохромфосфатные связующие // Неорганические материалы. 1963. - Т.5. - №4. - С.805-807.

52. A.c. №482421 СССР, МКИ. С04Б 29/02, COIB 25/26. Способ получения порошкового алюмохромфосфатного связующего / Бромберг А.Б. и др. (СССР). Опубл. 30.08.75, Вюл. №32.

53. A.c. №536125 СССР, МКИ COIB 25/26, С04В 29/02. Способ получения фосфатного связующего / Бромберг A.B. и др. (СССР). Опубл. 28.01.77, Бюл. №4.

54. Медведева В. М., Медведев В. А., Тананаев И. В. Исследование термических превращений в алюмофосфатном связующем методами инфракрасной спектроскопии и рентгенофазового анализа // Изв. АН СССР. Сер. Неорган, материалы, 1965. Т.1. - №2. - С.211-215.

55. Медведовская Э.И., Рашкован И.Л. Физико-химические исследования алюмохромфосфатного связующего на техническом сырье // Технология и свойства фосфатных материалов. М.: Стройиздат, 1974. -С. 17-26.

56. Коган Б.С. и др. Термодинамический анализ поведения алюмохромфосфатных связок при повышенных температурах // Тез. докл. 4-й Всесоюз. конф. по фосфатам. Минск. 1976. - С.136-137.

57. Рашкован И.Л., Копейкин В.А., Медведовская Э.И. Исследование превращений при нагревании фосфатных связующих, содержащих алюминий и хром в зависимости от состава // Тез. докл. 4-й Всесоюз. конф. по фосфатам.- Минск, 1976. С.244-245.

58. Александрова Г.Г. .Рашкован И.Л. Изучение процесса дегидратации связующих системы А12О3-СГ2О3-Р2О5-Н2О // Технология и свойства фосфатных материалов. М.: Стройиздат, 1974. - С.27-33-.

59. Пат. 445722 (Германия), 1924

60. Пат. 501189 (Германия), 1927

61. Greger Н. Н. New bonds for refractories // Brick and Clay Rec. 1950. V.117 №2. P.63

62. Kingery W. D. Fundamental study of phosphate bonding in Refractories // J. Amer. Ceram. Soc. 1950. V. 33 № 8. P. 239-250.

63. Gilham Dauton P. A. The phosphate bonding of refractory materials // Trans. Brit. Ceram. Soc. 1963. V. 62. № 11 P. 895-904.

64. Forest I. // Rev. mater, constr. et trave. publ. 1964. № 580. P. 1-12.

65. Forest I. // Rev. mater, constr. et trave. publ. 1964. № 581. P. 31-44.

66. Kolb L. Untersuchungen uber Aluminium phosphat als Hochtemperaturbinder Silikattechnik. 1965. Bd. 16. № 5. S. 160 -165.

67. Уайгант Д. Ф. Цементирующее связывание в керамическом производстве. В кн.: Процессы керамического производства. М.: Ил, 1960. С. 210-232.

68. Sheets Н. D., Bulloff I. I.? Duckworth W. Н. Phosphate bonding of refractory compositions // Brick and Clay Recod. 1958. V. 133 № 1 P. 55-57.

69. Журавлёв В. Ф., Голынко-Вольфсон С. Л. К вопросу об основных положениях химии и технологии зубных цементов. Л., Тр. Ленинградского технологического ин-та им. Ленсовета. 1964. Вып. 12 С. 134 —138.

70. Журавлёв В. Ф., Голынко-Вольфсон С. Л., Колпишон А. М. Изучение цементов типа цинкфосфатных. Л.: Тр. Ленинградского технологического ин-та им. Ленсовета. 1951. Вып. 22 С. 67.

71. Сычев М.М. Научные основы поиска и проектирования новых вяжущих систем // Тез. докл. Всесоюз. сем. Применение неорганических адгезивов и вяжущих в технике. JL: ЛГИ, 1975. - С.3-5.

72. Медведева И.Н. Фосфатные цементы на основе некоторых соединений магния в системах Mg0-Me02 и М§0-Ме20з:Автореф. канд. дис., Л., 1976, 22 с.

73. Шаяхметов У.Ш., Харитонов Ю.Я., Дранка И., Влияние пластической деформации на фазовый состав и структуру фосфатных материалов, Неорганические материалы, 2003, т. 39, №8, С. 991-998.

74. Коковкин А.П. Вяжущие материалы на основе фосфатов кальция, стронция, бария: Авторёф. кан. дис., Л, 1973, С. 19.

75. Климентьева B.C., Красный Б.Л., Комлев В.Г. Исследование теплофизических свойств огнеупорных растворов на фосфатных связующих // Огнеупоры., 1983, №5 с.39-43.

76. A.c. 1357390 (СССР). Способ получения фосфатного пресс-материала / Б.С. Тяпкин, М.И. Столяров, Б.Л. Красный, В.А. Копейкин, A.C. Яковлев, Е.Д. Решетникоа. Заявл. 17.02.86 (4039683/29-33). - Опубл. в БИ, 1987. #45.

77. Красный Б.Л. Функциональные материалы на основе фосфатных связующих. СПб.: «Янус», 2002., 122с.

78. Красный Б.Л. Огнеупорные и строительные материалы на основе фосфатных связующих: Автореф. док. дис., М, 2003, С. 32.

79. Ершов В.А., Пименов С.Д, Электротермия фосфора, С-Пб., Химия, 1996, 248 с.

80. Постников H.H. Термическая фосфорная кислота, М., Химия, 1970,304 с.

81. Термическая фосфорная кислота и её соли / под ред. H.H. Постникова. М., Химия, 1976, 336с.

82. Реми Г., Курс неорганической химии, т.1, М., 1972, 824с.

83. Щегров JI.H. Исследование физико-химических превращений в технологии дегидратированных фосфатов двухвалентных металлов, диссерт. д.т.н., Д., ЛТИ им. Ленсовета, 1972.

84. Крылов О.С., Сычёв М.М., Кленевский В.Б. Краткие сообщения НТК ЛТИ им. Ленсовета, Л, 1972, С. 69.

85. Уридия Л.Я. Кинетика растворения отдельных компонентов минералов слюд и глин. Труды КИМС, вып. X, 1972.

86. Булатов В.К., Градусов Б.П., Зотов A.B., Кислотное выщелачивание флогопита. «Известия академии наук СССР. Серия геологическая», 1977, №12, С. 79-89.

87. Аветиков В.Г., Зинько Э.И. Магнезиальная электротехничекая керамика.-М.: Энергия, 1973., 185 с.

88. Маслова М.В., Герасимова Л.Г., Макаров В.Н., Найдёнов В., Форслинг У. Изучение структуры и поверхностных свойств расщепленных частиц слюд, ЖПХ, 2003, т. 76, вып.6. С. 896-899.

89. Мецик М.С. Физика расщепления слюд. Иркутск, Вост. Сиб. Кн. Изд-во, 1967. 278 с.

90. Плюснина И.И. Инфракрасные спектры силикатов. М., МГУ, 1967, 189 с.

91. Исабекова К.У. Растворимость фосфатов двух- и трёхвалентных металлов в уксусной кислоте при 20-80 °С. Тезисы докл. 3 всесоюзного совещания по фосфатам. Рига, Из-во «Зинатне», 1971, с. 218.

92. Журавлёв В.Ф., Житомирский В.И. Вяжущие свойства кристаллогидратов сульфатного типа // ЖПХ, 1950, Т. 23, №3 С. 230-232

93. Журавлёв В.Ф. Химия вяжущих веществ. JI.-M., Госхимиздат, 1951, С.196.

94. Голынко-Вольфсон С. JL, Судакас JI. Г. О некоторых закономерностях проявления вяжущих свойств в фосфатных системах // ЖПХ, 1965, Т.38, №7 с. 1466-1472.

95. Судакас Л.Г., Изучение вяжущих свойств соединений в системах RO-H3PO4; R2O3-H3PO4; RO2-H3PO4. Л., ЛТИ, 1966. 22с.

96. Масликова М.А., Физико-химические исследования процесса твердения медьфосфатного цемента, Томск, ТГУ, 1969, 18 с.

97. Филиппова Н.М. Исследования вяжущих свойств на основе фосфатов циркония., Томск, ТГУ, 1970, 31 с.

98. Kingery W. D. J. Am. Geram Soc. 1952, V.35. №3 p.61-63.

99. Федоров Н.Ф. Синтез и свойства новых вяжущих веществ и закономерности проявления вяжущих свойств. Автореф. док. дисс. Л., 1972, 166 с.

100. Фёдоров Н.Ф., Кожевникова Л.В. Закономерности проявления вяжущих свойств соединений со структурой перовскита в сочетании с водными растворами Н3РО4 и H2S04. Изв. АН СССР «Неорганические материалы», т. 16, №1, 1974, с. 136.

101. H. F. West, I. H. Veall. Пат. США 2802750, опубл. 1957 г.

102. Кайнарский и др. Сб., «Труды УНИЦО», изд. «Металлургия», вып.7, 1963, с. 330-346.

103. Gitzen W. H., Hart L. D., Maczura G. Am. Geram. Soc. Bull. 1956, №6 p. 217-223.

104. Америков A.B., Пирогов Ю.А. Огнеупоры, 1960, №11, С. 527530.

105. Комлев В.Г., Захаров О.Н., Тучина Т.С., Структурно- и трибохимическая модификация магнезиальных цементов на основе доломита, (Всерос. Науч. Конф. «Материалы и технологии XXI века», Пенза, 2001 г, Сборник материалов, ч1.) С. 130-132.

106. Судакас Л.Г., Миклашевич И.В. Регулирование схватыванием фосфатных вяжущих // Цемент. 1970, №3, С. 18-19.

107. Фролов A.C., Трофимов М.Г., Веренкова Э.М. Газоплазменное напыление покрытий Zr02 и AI2O3 с добавкой алюмофосфата. В кн.: Высокотемпературные покрытия. М.; Л.: Наука, 1967. С. 153-161.

108. Chvatal Т. // Bol. Soc. Esp. Ceram. 1968. V.7 №2 p. 165-182.109. Пат. 3652984 (США). 1971.

109. Судакас Л.Г., Синичкина Л.М. О регулировании сроков схватывания и твердения фосфатных вяжущих веществ // Изв. АН СССР. Неорганические материалы. 1971. Т.7 №3 С. 537-538

110. Karol В. // Sprechsaal Keram., Glas, Email Silikate. 1971., №7 S. 275112. Пат. 3552984 (США). 1971.

111. Гаспорян A.A., Дудеров Ю.Г., Розе К.В. Жаростойкий фосфокеразитобетон. В кн.: Технология и свойства фосфатных материалов / Под ред. В. А. Копейкина. - М., Стройиздат, 1974. С. 144-150.

112. Боброва Г.И. Исследование свойств и разработка технологии изготовления электроизоляционных слюдофосфатных материалов для электротермии. // Автореф. канд. дис.,Л., 1979, С. 22.

113. Боброва Г.И., Суворов С.А., Лившиц. Ю.С. Механическая прочность жаростойких электроизоляционных материалов. // Рус. - Деп. ВИНИТИ.-ЖПХ РАН СПб., 2002 г., №241, с. 15.

114. Саутин С.Н. Планирование эксперемента в химии и химической технологии. Л., Химия, 1975, 47 с.

115. Абрамзон A.A., Поверхностно-активные вещества. Мет. Ук. JL, ЛТИ, 1977, 48 с.

116. A.c. №1488880 (СССР). Боброва Г.И., Гаврилов В.Г. и др. Способ изготовления слюдопластового материала. 1989, 6 с.

117. Боброва Г.И., Суворов С.А., Лившиц Ю.С. Технологические приемы повышения механической прочности слюдофосфатных материалов. // Рус. - Деп. ВИНИТИ. - ЖПХ РАН СПб., 2002 г., №243, с. 8.

118. A.c. № 485394 (СССР), кл. 2G 01R 31/16,1973

119. A.c., № 676951 (СССР). П.Л. Тихомиров, Г.И. Боброва. Устройство для испытания диэлектриков. 1979, 2 с.

120. Кельман Ф.Н. и др. Методы анализа при контроле производства серной кислоты и фосфатных удобрений. Л., Химия, 1965, 291 с.

121. Бабко А.К., Пилименко А.Г. Фотометрический анализ. М., Химия, 1974, 387 с.

122. Боброва Г.И., Золотухина Н.М. Метод контроля качества жаростойких слюдопластовых материалов на фосфатных связующих. ВНИИЭСМ, вып. 4,1979, 7 с.

123. A.c. № 602378 (СССР). Г.И. Боброва, В.О. Бржезанский, Е.А. Лизунов, П.Л. Тихомиров, H.A. Шитов. Электрообогреваемая плита пресса., 1977,-4 с.

124. A.c., № 788188 (СССР). Бржезанский В.О., Боброва Г.И., Дударь А.И., Суворов С.А., Тихомиров П.Л. Способ изготовления слюдяных изделий., 1980, 2 с.

125. A.c. № 1555922 (СССР). В.Г. Гаврилов, Б.С. Гильманшин, А.Л. Безбородов, Г.И.Боброва, A.M. Совенко. Способ изготовления плоского электронагревателя. 1988. 8 с.

126. A.c. № 1555922 (СССР). В.Г. Гаврилов, Г.И. Боброва, М.Ф. Белицкий, Т.И. Шишелова. Способ изготовления плоского электронагревателя. 1989, 4 с.

127. A.c. № 1612381 (СССР). В.Г. Гаврилов, Г.И. Боброва и др. Способ изготовления плоского нагревателя. 1990, 6 с.

128. A.c. №1730740 (СССР). В.Г. Гаврилов, Г.И. Боброва, М.П. Панов, Г.А. Франк, Р.И. Гиберман, Б.С. Гильманшин. Способ изготовления плоского нагревателя., 1992, 6 с.

129. A.c., № 811507 (СССР). Боброва Г.И., Бржезанский В.О. и др. Способ изготовления плоского электронагревателя., 1980, 3 с.

130. Патент 2172726 (РФ). Способ изготовления огнеупорных изделий из оксида хрома / Б.Л. Красный, Б.П. Рудаков. Заявл. 03.12.99 (99125846/03).-0публ. 27.08.2001, БИ №24.

131. Патент 2172727 (РФ). Способ изготовления керамических бакоровых огнеупоров / Б.Л. Красный, Б.П. Рудаков. Заявл. 08.10.99 (99121488/03). - Опубл. 27.08.2001. - БИ №24.

132. Боброва Г.И., Ломарева Н.М., Семенец В.И. Электронагревательные устройства для оборудования по переработке термопластичных материалов. // АН УССР, Сб. научных трудов, Киев, 1982, -2 с.

133. Боброва Г.И., Гаврилов В.Г., Гильманшин B.C., Новгородская Т.И. Новые жаростойкие слюдопластовые материалы и электронагревательные элементы на их основе. // АН СССР, Сб. научных трудов. Ин-т проблем материаловедения, 1988, 8 с.

134. Корицкий Ю.В. Электротехнические материалы. М.: Энергия, 1976. - 820 с.

135. Электротермическое оборудование: Справочник под ред. А.П. Альтгаузена. М.: Энергия, 1967. - 486 с.

136. Свенчанский А.Д. Электрические промышленные печи. М.: Энергия, 1975 - 381 с.

137. Боброва Г.И., Суворов С.А., Тарабанов В.Н. Способы изготовления фасонных изделий из слюдопласта.: Справочник. Инженерный журнал. 2000, №3, с. 8.

138. Боброва Г.И., Суворов С.А., Тарабанов В.Н. Механо-электрические испытания слюдопластового материала ИЖКАХ.,: Тр. конф. «Электрическая изоляция 2002», СПб, Нестор, 2002, С. 292-294.

139. Боброва Г.И. Из истории слюдяной промышленности. // Рус. -Деп. ВИНИТИ. - ЖПХ РАН СПб., 2003 г., №22-92, 11 с.

140. Боброва Г.И., Мецик М.С., Суворов С.А., Тарабанов В.Н. Слюдокопозиты с наноразмерной слюдой. // Рус. - Деп. ВИНИТИ. - ЖПХ РАН СПб., 2004 г., №294, 18 с.

141. Пак В.М. и др. Электроизоляционные ленты на основе полиимидной плёнки для высоконагревостойкой системы изоляции, Электротехника, 1997, №5 С. 27-31.

142. Пак В.М. и др. Новая слюдопластовая лента для изоляции статорных обмоток электрических обмоток электрических машин и трансформаторов, Электротехника, 1997, №5, С. 9-13.

143. Куимов И.Е. Новые электроизоляционные материалы ЗАО «Элинар»., Электротехника, 1997, №5, С. 2-5.

144. Куимов И. Е., Андреев А. М., Ваксер Н. М., Пак В. М., Старовойтенков В. В., Композиционные материалы на основе слюдопластовой бумаги и полимерной плёнки // Электротехника, 2000, №6.

145. Куимов И.Е., Папков A.B., Пак В.М., Перспективы создания и внедрения новых электроизоляционных материалов., Электрическая изоляция 2002: труды конференции., СПб.: Нестор, 2002. 384 с.

146. Бердов Г.И., Плетнев П.М., Бердников М.С., Лиенко В.А. Повышение диэлектрических свойств корундовой керамики путёмоптимизации состава стеклофазы., Электрическая изоляция 2002: тр. Конф., СПб.: Нестор, 2002. 384 с.

147. Шульга И .Я., Рожков В.В., Современное состояние и тенденции развития электроизоляционных материалов, Электротехника, 1996, №11, С. 2-8.

148. Боброва Г.И., Лившиц Ю.С., Суворов С.А. Состояния и перспективы развития электроизоляционных слюдосодержащих материалов. // Рус. - Деп. ВИНИТИ. - ЖПХ РАН СПб., 2003 г., №19-62, 9 с.

149. Квятковский С.Ф., Волкова Л.В., Герчук Ю.М. Бытовые нагревательные электроприборы, М., Энергоатомиздат, 1988, 112 с.

150. Бондарь Е.С., Кравцевич В.Я. Современные электробытовые приборы и машины. М.: Машиностроение, 1987.- 224 с.

151. Кудряшов И.Ф., Карасенко В.А. Электрический нагрев и электротехнология. -М.: Колос, 1975.- 384 с.

152. Тарабанов В.Н. Особенности и перспективы развития электронагревательных устройств с поверхностно-распределенным тепловыделением в БМиП. Сб.: Межвуз. науч.тех. конф., сб. научн. трудов, Вып. 1.-СПб,: 1996.-С. 40.

153. Привалов С.Ф. Электробытовые приборы и устройства. -СПб.: Лениздат, 1994.-511 с.

154. Лир Э.В. Справочник по электробытовым машинам и приборам. -Киев: Техника, 1990.- 272 с.

155. Украинский Ю.М., Пак В.М., Создание современных электроизоляционных материалов и систем изоляции для тяговых электродвигателей нового поколения электровозов // Электротехника, 1999, №3.

156. Лебедев В. И., Биржин Б. П., Опыт развития и выживания ЗАО «Электроизолит» в современных условиях // Электротехника, 1997, №2.

157. Куимов И. Е., Стратегия успеха ОАО «Холдинговая компания Элинар» // Электротехника, 2001, №6

158. Куимов И. Е., Панков А. В., Пак В. М., Перспективы создания и внедрения новых электроизоляционных материалов // Электротехника, 2001, №6.

159. Драчев А. И., Пак В. М., и др., Влияние обработки в разряде на диэлектрические свойства плёнки ПЭТ-Э // Электротехника, 2002, №4.

160. Комаров В. К., Биржин А. П., Доброва Э. К., Виноградова JI. М., Перспективы развития производства новых материалов для изоляции тяговых электродвигателей // Электротехника, 2002, №4.

161. Пак В.М. и др. Усовершенствованная высоковольтная изоляция обмоток мощных трубо-, гидрогенераторов на основе лент с повышенным содержанием слюды, Электротехника, 1997, №5, С.6-8.

162. Глухих В.А., Тананаев A.B., Кириллов И.Р. Магнитная гидродинамика в ядерной энергетике. М., Энергоатомиздат, 1987, 264 с.

163. Баранов Г.А., Глухих В.А., Кириллов И.Р. Расчёты и проектирование индукционных МГД машин с жидкометаллическим рабочим телом. М., Атомиздат, 1978, 248 с.

164. Гельфгат Ю.М., Горбунов JI.A., Витковский И.В. Магнитогидро динамическое дросселирование и управление жидкометаллическими потоками, Рига, Зинатне, 1989, 312 с.

165. Витковский И.В., Данилин В.Г., Неверов В.А., Ревякин Ю.А. Исследование электрической прочности изоляции электромагнитных насосов при терморадиационном старении. М., Атомная энергия, 1989, С. 338-341.

166. Боброва Г.И., Суворов С.А., Тарабанов В.Н. Слюдофосфатные материалы в криогенной технике. // Рус. — Деп. ВИНИТИ. - ЖПХ РАН СПб., 2004 г., №295, 13 с.

167. A.c. №1814091 (РФ), Способ изготовления фасонных слюдяных изделий. О.С. Богоявленский, Ю.Л. Преснов, В.Н. Тарабанов, Н 01 f 41/04, 1992.

168. В. Н. Тарабанов. Исследование физических свойств слюдосодержащих материалов для импульсных плазмотронов.// Автореф. канд. дис., Иркутск: 1991г., 21с.

169. Тарабанов В. Н., Ультратонкое расщепление слюды, технология и свойства слюдосодержащих композитов: Автореферат док. дис., С-Пб., 2002 г.

170. Левченков Б.П., Рутберг Ф.Г., Тарабанов В.Н. Вопросы изоляции токовводов мощных генераторов плазмы. // Генераторы плазма и методы их диагностики., Л., Внииэлектромаш, 1984, 80 с.

171. A.c. №1182298 (СССР). Тарабанов В. Н. Токоввод плазматрона., Н 07 d 7/04, 1984 г.

172. Хабенко А. В., Долматов С. А., Левшанов B.C. Экспресс-прогнозирование срока службы и температуры эксплуатации электроизоляционных полимерных материалов., Электрическая изоляция -2002: труды конференции., СПб.:Нестор, 2002. 384 с.

173. А.Я. Бергер. Экономический анализ при проектировании электрических машин. -М.:-Л.: Энергия, 1964, с. 36.

174. Долгушев Н.В., Суворов С.А. Анализ устойчивости наноразмерных частиц // Доклады АН, 1999, т. 364, №3, С. 342-344.

175. Долгушев Н.В., Суворов С.А. Влияние характеристического размера фаз на твердофазные реакции, тез. док. Высокотемпературная химия силикатов и оксидов, СПб, 1998, С.40.

176. Долгушев Н.В., Суворов С.А. Квазикристаллические упорядочение границы раздела двумерных фаз // Неорганические материалы, 1999, т.35, №6, С. 751-755.

177. Долгушев Н.В., Суворов С.А. Квазикристаллические упорядочение границы раздела двумерных фаз // Неорганические материалы, 1999, т.35, №6, С. 751-755.

178. Боброва Г. И, Шишелова Т. И., Плетнёва Л. А., Ким И. С. Возможность использования волластонита в дорожном строительстве. Сб.: Международная научно-практическая конференция «Человек, среда, вселенная», ИрГТУ, 2001, С. 96-98.

179. Корнеев В. И., Высокоосновные силикаты кальция в технических продуктах и пути их использования, Автореф. д.т.н. 1976.

180. Б. И. Лазоряк, Современное состояние и перспективы развития материалов на основе фосфата кальция, Вестн. М., ун-та сер. 2, химия, 1996 т.37, № 5

181. Корнеев В. И., Данилов В. В., Производство и применение растворимого стекла. Жидкое стекло, Л., Стройиздат, Ленинградское отделение, 1991, 176 е., ил.

182. Корнеев В. И., Данилов В. В., Жидкое и растворимое стекло, СПб: Стройиздат, СПб, 1996, 216 е., ил.

183. Судакас Л.Г. Химические аспекты управления процессами схватывания фосфатных вяжущих // Изв. АН СССР. Сер. Неорган, материалы. 1973. - Т.9. - № 3. - С.462-465.

184. Сычёв M. М., Корнеев В. И., Федоров Н. Ф., Алит и белит в портландцементном клинкере и процессы легирования, под ред. Н. А. Торопова Л-М, Стройиздат, 1965, с. 152 (655/5024)

185. Биненко В. И., Храмов Г. Н., Яковлев В.В., Чрезвычайные ситуации в современном мире и проблемы безопасности жизнедеятельности, СПбГТУ, 2004, 400 с.

186. Биненко В. И., Некоторые результаты и перспективы использования беспилотных летательных аппаратов для задач экологического мониторинга, «Экологическая химия», 2001, т. 10, с.21-31.

187. Биненко В. И. Экологические аспекты ухудшения состояния здоровья людей, Экологическая химия, 2002, т. 12, вып 4, 208 -221 с.

188. Биненко В. И. Возможности фотометрических измерений в области полос 760 нм поглощения молекулярного кислорода на основе аэрокосмических средств, Экологическая химия, 2002, т. 11, вып. 1, 16-28 с.

189. Вайсберг Л.А., Зарогадский Л.П., Степанян A.C. Новые технологии переработки бытовых и промышленных отходов. Межотраслевой аналитический журнал «вторичные ресурсы», №5,6 , М., 2001, С. 45-51.

190. Боброва Г.И., Суворов С.А., Тарабанов В.Н. Дугогасители керамические. М.:СПб. Деон, 2000, 24 с.

191. Мецик М.С., Тарабанов В.Н. Композиционные материалы в технике сферы быта и услуг. Монография. СПб: СПб ТИС, 1999. - 225 с.

192. Настоящим сообщаем, что разработанные Вами слюдопластовые материалы на фосфатном связующем:

193. Прокладочные ИТПФАДТПФД ТУ 3492-009-00284397-98 (взамен ТУ 2125-170-98)

194. Формующиеся БИЖФА ТУ 3492-045-00981515-98 (взамен ТУ 3492-04500281915-94)

195. Конструкционные ИЖКАХ ТУ 3492-056-00281915-98 (взамен ТУ 21-25-31789)

196. Гибкие ИФГ-КАХФ ТУ 3492-086-00281915-2002 (взамен ТУ 21-25-263-82)изготавливаются нашей фабрикой по заказам потребителей. Одновременно, на основе выше перечисленных материалов, фабрика выпускает электронагревательные элементы следующих марок:

197. Объемные ЭНЭОИ-Т, ЭНЭОИ-К ТУ 3443-008-00284397-98

198. Плоские ЭНЭПИ-КЗ ТУ 21-25-252-85

199. ЭНЭПИ-КШ ТУ 3443-051-00281915-95 ЭНЭПИ-Ш ТУ 21-25-309-88

200. ЭНЭПИ-ЭП, ЭНЭПИ-ЭП1 ТУ 21-25-314-89 3. Трубчатые ЭНЭТИ-КЗ, ЭНЭТИ-К ТУ 21-25-252-85 ЭНЭТИ-П, ЭНЭТИ-Щ ТУ 21-25-251-86

201. И.о.технического директора1. Гильманшин Б.С.-г« »»

202. МИНИС ТЕРСТВО РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ПО АТОМНОЙ ЭНЕРГИИ

203. Федеральное государственное унитарное предприятие «Научно-исследовательский институт электрофизической аппаратурыим. Д.В. Ефремова»

204. ФГУИ «НИИЭФА им. Д.В, Ефремова»)

205. Дирма на Метадлострой. дом 3, «цюм «на «Метал,тоарой», пос МеташюстроА, Санкт-Петербург, 1 Те.|./факс: (812)-464-89-63,464-79-79 Е-шай: ЯЫо* гйшей^рЬ $ц ОКПО 08Л26377 ОГРЦ 1027808753796 ИНН 7817022928/78170100

206. Техническому директору ОАО "Институт Минерал"1. В.В. Комову

207. Зам. ген. директора по научной работе Г. И. Бобровой197011.САПК1-111 И ПАП .1. УЛ. ПНОНИЧ КАЯ. 303 9.66Л60± к-шз/Л1нл№ .Хв

208. В заключение можно констатировать, что пока не существует освоенных промышленностью жаростойких электроизоляционных материалов, которые могли бы был, альтернативой указанным выше слюдопластам.1. Закрытое

209. Акционерное Общество «ТЕРМАЛ»

210. Исх. № 84 от « 09 » апреля 2004 г.1. ОТЗЫВоб использовании жаростойких слюдопластов

211. ЗАО «Термал» использует жаростойкие слюдопластовые слюдофосфатные материалы марок ИЖФФА, ИТПФА, ИФКАХ, ИФГ-КАХФ, разработанные Бобровой Г.И. и выпускаемые ЗАО «Слюдяная фабрика» (г.Санкт-Петербург).

212. На основе перечисленных слюдопластов ЗАО «Термал» выпускает с 1992 года по настоящее время следующие изделия:

213. Жаростойкие слюдофосфатные материалы прошли долгосрочные ресурсные испытания и показали надежность в эксплуатации.

214. Сумма экономического эффекта составила более трех миллионов рублей.197110, Санкт-Петербург, ул.Пионерская д.30, а/я 299, тел./факс (812)-235-47-07

215. В Лаборатории гидравлики завода пТамбсшшлимермап1и ш в вромшшвшшх условиях на заводе ТЗ АНИ проведенн испытания аяосккх нагревателей на основе шяекхроизшжщощшх жаростойка. слвдэдластовьс материалов и нихрома.

216. Нагреватели», установленные в шиты пу1равя£чес:с:х прессзз, вадеххглди наработку, в течение Э- месяцевЗсйвнней работы при тешературе С ;: давлений 2©1 гТс/ал2 без замечаний.1. ГлааниД пионер /об1гтгов 5 7141. PROVNINGSPROTOKOLL

217. UNTERSUCHUNGSBERICKT TEST REPORT PROTOCOLE DE VERIFICATION1. EVU EVP90106 17281. KANTHAL1. Dat.901207

218. Fôremàl/Gegenstand/Object/Objet:

219. Mica elements from the Soviet Union.

220. Utförd av/Bearbeiter/ Executed by/Exécute par/1. ETE/U. Spännare

221. Kund/Kund e/Customer/Client1.ternai1. GodkJKontr./ContrJ1. Réf.:

222. Visit from Mr. Gutman 90-10-09.1. Summary

223. From the Soviet Union we have received 24 mica elements for examination.

224. All elements are well manufactured, other estimations are difficult to make due to shortness of information.

225. One toaster element managed more than 3000 hours at a ribbon temperature of 900°C and that we consider as a very good result.

226. The Russian mica had better mechanical properties compared to Cogebi mica after a heat treatment at 700°C for 24 hours.1. Distribution^ EF EVFT T

227. ШЬтшхщюга жжрямшфюингкя РСФСР З АМ Е-СТМ Т ЕЛ Ь1. ЕГОШЙСТШ госудАгсгаппшго1. САНИТАРНОГО ВРАЧА РСФСР

228. ШН Москва, K-S5» ВаехочсаНГьер. Жш-ЯВ-^

229. ТякгргфлЛ мтвг.Лое*»*, K-SS, " Равкхтгры Тйтвхя*к .1ПСТК Месив«»1. Тмг 299-22-73rt/fiiß -SPS

230. К* 03^17-2253 от 9.07.8Ir,w О <4 Abелю дгректора Tsapo— ниаеметашюруд"т.БрЕезанскому B*d, г.2ешшград« Садовая, 2

231. Вевояьзошшв в кочсотго сБйзуадего ая12.о^рс1^ос|а«а в влекгр©-» взолпаошкш ьатера-е стогн!' изтсрсат а более £ссткао тсьиерагуршв тшераяурш Багрова до 700°С» "

232. На осеошшв ргаео вроведещдс *окс2цат>гп,«;сяп&- зсслодшшвЗ I евнюарш-гаагеешшх исследогшаЯ счвтатз хозиэдшрвзрвть елавзровзоляциошша иатервал с аш^х^Клс^шш сБазупааа длз исвользоганвя в апсктроххагрсЕатсльшх батошх ервборех»

233. Гун. ш^ораторси гвгЕош волшершх гатераалоя В«!Л,Стзхгш''

234. ГВедег шгекор отдала В 2 УЬ/гШ^ (Корадва)

235. ИСПОЛНИТЕЛЬНЫЙ КОМИТЕТ ГМИ'.КОПСКОГО ГОГОДСКОГО СОНЕТ л плгодимх ДКМУТЛТО»

236. УПРАВЛЕНИЕ МЕТАЛЛООБРАБАТЫВАЮЩЕЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ125047, Москва, В. Грузинская, 76 Тол. 351*71-11 Расчетный счет № 386314в Мосгорбюдбавкеу г- ' 'ош , . -' № .на -VI' • от .

237. Производственное объединение "Искра" широко применяет щипиах электрических для завивки золос нагревательные элементы на слюдопластовом основании, разработанные Ленинградским институтом ГИПРОНИНЗМЕТАЛЛОРУД и ЗНИИЭТО.

238. Использование нагревательных элементов на слюдопластовом оснозании позволило повысить производительность труда при производстве щипиов для завивки волос. ■

239. Внедрение нагревательных элементов на слюдопластовом основаниидало значительный экономический'эффект и увеличение объемов производства, развитие которых сдерживалось отсутствием нагревательных элементов с большой трудоемкостью изготовления.

240. Указанные преимущества новых нагревательных элементов и другие конструкторско-технологические усовершенствования, позволили щипиам электрическим для завивки волос типа ЩЗ-2М присвоить индекс "Н" /Новинка/.1. Тгль^т инженер УШ~~„ ^с- г.^--О З.С.Байшев

241. ПОСТА1 юв.гп-:нш-м СОВНТД .МИНИСТРОВ СОЮЗА ССРт 9 anpc.iu 1988 гопа1. П Р II С У Ж Д г. 11 А

242. ПРЕМИЯ СОВЕТА МИНИСТРОВ СССР

243. БОБРОВОЙ Галине Ивановне —ta комплекс раоот по отданию и организации промышленного прои тодстна ноных жаростойких мл териплон ил слюды и широкой номенклатур!.! и.чделнн на их основе1. М- 07384

244. Занесли г л. Ilpi'tНеоспеля Очета MuHUitpoH СССР, Иpeih etionWj l'ot i!th);x >нe>iHi\~'>iiw.v/i'iu СССР па Hui/sc и п'хннкг1. Г. I'O.lCni.X)1. М О С К !! \

245. Оа:р:.!гсг) ачци г г, г. о ьс •:! с \п о I с о1. Мг-:гггРД II .л * А у* ± ' « к/ А5УИ0. Г. с

246. П.-.г. : :Я . .-Л тел. {^¡2)1. Ш .'у- ст1. СПРАВКАо внедрении результатов научно-исследовательских работ по разработке технологии слюдофосфатных материалов

247. Высокий уровень свойств изделий из слюды, разработанных под руководством Г.И. Бобровой, подтвержден международной экспертизой, проведенной фирмой «КАЫТНАЬ» (протокол испытаний от 07.12.90).

248. Зам естител ь ге н ерально го директора, к.т.н.1. В. II. Бал я сов«V'/ >-— -го^. «-*4-'.• г.V/ ! 2 I • о-'Л у

Похожие работы

Химическая технология
05.17.00