Способ получения электропроводящего материала

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ПАТЕНТНЫЙ КОМИТЕТ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЭЛЕКТРОПРОВОДЯЩЕГО МАТЕРИАЛА(57) Способ получения электропроводящего материала, при котором проводят интеркаляцию углеродных волокон вискозного типа путем их нагревания в парах С С 2 при температуре хлорида 500-550 С или в парах 3 при температуре хлорида 200-250 С и температуре волокон на 50-200 С выше температуры хлорида,отличающийся тем, что перед интеркаляцией углеродные волокна обрабатывают составом, содержащим угольно-графитовую пыль и воду в соотношении 120, в течение 10-12 час., после чего сушат при 300-400 С,а интеркаляцию проводят в течение 15-20 мин. Изобретение относится к электротехнике, в частности к производству проводников на основе углеродных волокон, и может быть использовано при изготовления нагревательных и токопроводящих проводов. Известен способ изготовления электропроводника, выполненного из сгруппированного углеродного волокна, подвергнутого термическому разложению и спеканию и обработанного в водном растворе соли меди с последующей термообработкой при 300 - 600 С (Заявка 59-31163, МКИ Н 01 В 1/12, публ. 1984). Недостатком известного способа является ограниченная электропроводность полученного проводника. Известен способ изготовления электропроводника на основе углеродных волокнистых материалов,включающий получение заготовки путем кручивания жилы из отдельных вискозных нитей до получения 90-120 круток на 1 м длины заготовки, пропитку ее насыщенным водным раствором хлористого аммония,сушку, повторную пропитку и сушку, термоокислительную обработку на воздухе до получения черного цвета, карборизацию в инертной среде при 1100-3000 С до получения заданной электропроводности, охлаждение (А.с. СССР 503671, МКИ С 01 В 31/00, публ. 1976). Недостатком этого способа также является невысокая электропроводность полученного проводника. Наиболее близким к заявляемому является способ получения токопроводящего материала на основе графита и интеркалята из группа хлоридов, при котором производят совместное нагревание образца из углеродных волокон вискозного типа и хлорида, в качестве хлорида используют СС 2 или 3, нагревание производят в парах хлорида при его температуре 550-650 С для СС 2, 250-350 С для 3 и температуре графита, превышающий температуру хлорида на 45-55 С для СС 2 и на 150-250 для 3, д прекращения изменения массы образца (А.с. С 1515202, МКИ Н 01 В 1/04, публ. 1989). 1 1670 1 Недостатком прототипа является слабая активизация химического соединения и внедрения составляющих, из-за чего не обеспечивается достижение высокой электропроводности проводника. Контроль, основанный на факте прекращение привеса массы образца и отсутствие четкой продолжительности процесса обработки гибкого проводника в парах хлоридов во времени, технически трудноисполним и снижает уровень автоматизации техпроцесса. В основу изобретения положена задача создания способа изготовления гибкого электропроводника из углеродистых нитей и волокон вискозного типа за счет дополнительного обогащения исходной заготовки более активными углеродисто-графитовыми составами и новообразований, полученных в результате дальнейшей обработки хлоридами металлов. Технический результат, достигаемый при осуществлении заявляемого изобретения - обеспечение высокой электропроводности проводников из углеродных волокон вискозного типа. Сущность изобретений заключается в том, что в способе получения электропроводящего материала,включающем нагрев образца из углеродных волокон вискозного типа в парах С 2 или 3 при температуре хлорида 500-500 С для СС 2. 200-250 для АС 3 и температуре образца, превышающей температуру хлорида на 50-200 С, перед интеркаляцией хлоридом металла образец обрабатывают в водной суспензии угольнографитовой пыли с концентрацией 20 в течении 10-12 час., после чего сушат при 300-400, при этом интеркаляцию осуществляют в течении 15-20 мин. Для осуществления способа использовались образцы из углеродных волокон вискозного типа марки Н 800 Э, выпускаемые Светлогорским ПО Химволокно, с удельным сопротивление 602 Омм, представляющие собой тонкие нити из углеродных волокон скрученные в жгут (шнур), прошедших обработку катализатором - хлористым аммонием, термообработку на воздухе до придания волокнам черного цвета, термообработку в неокислительной среде при высокой температуре до появления свойств электропроводности при одновременном скручивании волокон до образования 10-25 кручений на 1 м длины проводника. Результаты экспериментов приведены в табл. 1. Пример 1. Заготовку из образцов углеродистых шнуров марки Н-800 Э помещали в водную суспензию угольно-графитовой пыли, приготовленную в соотношении 120 и выдерживали 10-12 час., периодически помешивая. После этого заготовку высушивали при 300-400 и помещали в паровую среду хлорида меди с температурой хлорида 550. При этом сам проводник одновременно подвергался нагреву до температура 650 С. Продолжительность процесса обработки составила 20 мин. Заготовку высушивали и при 50-60 С покрывали кремний-органическим лаком. Результаты замеров показали, что проводимость заготовки проводника в результате проведенной обработки возрастает до уровня удельных значений меди. Удельное электросопротивление проводника составило 0,019 Омм. Пример 2. Заготовку, обработанную в водной суспензии угольно-графитовой пыли, согласно условию примера 1, нагревали до 550 С, помещая в пары хлорида меди с температурой хлорида 500 С и выдерживали в парах 15 мин., затем высушивали и покрывали силикатным связующим. Удельное электросопротивление полученного проводника составило в этом случае 0,02 Омм. Пример 3. Заготовку, обработанную в водной суспензии угольно-графитовой пыли, согласно условиям примера 1, нагревали до 700 С, помещая в пары хлорида меди с температурой хлорида 500 и выдерживали 15 мин. Высушивали и покрывали силикатным связующим. Удельное сопротивление проводника составило 0,021 Омм. Пример 4. Заготовку, обработанную в водной суспензий угольно-графитовой пыли, согласно условиям примера 1, нагревали до 300 С, помещая в пары хлорида алюминия с температурой хлорида 200 С и выдерживали 15 мин. Высушивали и покрывали силикатным связующим. Удельное электросопротивление проводника составило 0,03 Омм. Пример 5. Заготовку, обработанную в водной суспензии угольно-графитовой пыли, согласно условий примера 1, нагревали до 350, помещая в пары хлорида алюминия с температурой хлорида 200 С и выдерживали в парах 15 мин., после чего высушивали и покрывали силикатным связующим. Удельное электросопротивление проводника составило 0,03 Омм. Результаты экспериментов, приведенные в табл.1 показывают, что электропроводность проводника из углеродных волокон вискозного типа, обработанного заявляемым способом, не уступает электропроводности проводников из меди и алюминия. Покрытие полученного проводника изоляцинно-связующим составом, например кремний-органическим лаком, повышает его эксплуатационные характеристики за счет исключения расслаивания нитей жгута и устранения ворсистости. Проводник приобретает округлую форму в виде гибкого и гладкого шнура, что упрощает технологию работ по обеспечению окончательной поверхностной изоляции и улучшает внешний вид провода. Обработка в водной суспензии время темпеобраратура ботки,сушки,час. С 12 400 12 300 10 400 10 300 12 400 12 300 10 400 10 300 12 300 12 300 10 300 10 300 12 300 10 300