Состав для покрытия графитовых прессформ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ПАТЕНТНЫЙ КОМИТЕТ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ СОСТАВ ДЛЯ ПОКРЫТИЯ ГРАФИТОВЫХ ПРЕССФОРМ(57) Состав для покрытия графитовых прессформ для горячего прессования ферритов, содержащий нитрид бора, силикат натрия и воду, отличающийся тем, что он дополнительно содержит нитрид кремния при следующем соотношении компонентов, мас.нитрид бора 5-10 нитрид кремния 5-10 силикат натрия 30-40 вода остальное. Изобретение относится к области порошковой металлургии, в частности к горячему прессованию ферритов и может быть использовано в производстве керамических материалов. В процессе горячего прессования ферритов температура процесса составляет выше 1000 С, давление до 200 Н/см 3, продолжительность до 6 часов, при этом происходит взаимодействие графитовых элементов прессформ с ферритовым порошком и образуются нежелательные соединения, ухудшающие процесс уплотнения прессуемой детали и отделение этой детали от элементов прессформы при разборке. Для предотвращения взаимодействия ферритового порошка и графитовой прессформы на границах контактирования создается нейтральный слой, препятствующий диффузии элементов 1. Однако это отрицательно сказывается на конфигурации и размерах изделия. Для обеспечения точных размеров и конфигурации изделия требуется последующая механическая обработка. Известен, например, состав покрытия, содержащий нитрид бора - 20 , двуокиси кремния в виде тонкодисперсного силикогеля - 5-60 , вода - остальное, причем количественно силикогель составляет 5-60 вес. , а в оставшейся массе на 100 вес. частей приходится 30 вес. частей воды 2. Покрытия в виде суспензии наносят на графит кистью и сушат в течение 1 часа при температуре 400 С. Толщина покрытия 0,44 мм. Однако использование известного покрытия на графитовых прессформах при горячем прессовании ферритов не позволяет достичь желаемого эффекта, т.к. не обладает достаточной адгезией к графиту. Кроме того, при прессовании ферритовых порошков защитные свойства состава недостаточны и происходит взаимодействие нитрида бора с ферритом. Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является состав покрытия, содержащий нитрид бора - 2024, силикат натрия - 2733, сахар - 46 и вода - остальное 3. Состав наносят кистью и высушивают при температурах 70-400 С в течение 0,5-2 часов. Однако данный состав при прессовании ферритовых порошков не позволяет достичь желаемого эффекта,а именно предотвратить взаимодействие графитовых частей прессформы с ферритом. Техническая задача предлагаемого изобретения - повышение адгезионных и защитных свойств покрытия. 3817 1 Поставленная техническая задача решается тем, что в известном составе для покрытия графитовых прессформ, содержащем нитрид бора и воду, дополнительно содержится нитрид кремния при следующем соотношении компонентов, вес.нитрид бора 5-10 нитрид кремния 5-10 силикат натрия 30-40 вода остальное. Введение в состав покрытия нитрида кремния позволит избежать диффузии между ферритовым порошком и графитовой прессформой. При содержании в составе нитрида бора менее 5 не обеспечивается адгезия состава к графиту, увеличение нитрида бора более 10 увеличивает толщину покрытия. Уменьшение силиката натрия менее 30 приводит к ухудшению адгезионных свойств состава, увеличение силиката натрия свыше 40 не позволяет получить равномерного по толщине покрытия. При введении нитрида кремния менее 5 наблюдается образование нежелательных соединений. Увеличение нитрида кремния свыше 10 нарушает сплошность покрытия. Покрытие получают следующим образом. Смешивают нитрид бора, нитрид кремния и силикатное связующее. Полученную смесь кистью наносят на предварительно нагретые до 100 С графитовые части прессформы. Прессформа охлаждается, покрытие высыхает и формуется. Защитные и адгезионные свойства покрытия проверяют в процессе горячего прессования никель-цинкового феррита 1000 Н при нагреве до 1200 С, давления 70 Н/см 2, длительности до 6 час. Для сравнения проводили испытания состава прототипа по режимам, указанным в табл. 1. Состав прототипа и результаты испытаний указаны в табл. 2. Защитная способность покрытия определяется его толщиной, при которой в партии из 10 деталей ни одной из них на контролируемых поверхностях не наблюдается ни отслоения покрытия, ни припекания материала изготавливаемой детали и графитовой прессформы. Адгезионная способность считается удовлетворительной, если на любой поверхности детали из исследуемой партии не наблюдается его отслоения. Основные выводы по результатам данных приведены в таблицах. Оптимальным является состав 3, при этом ни в одной из 3 партий не наблюдается припекания материалов к графитовой прессформе. По сравнению с прототипом состав, приготовленный по предлагаемому способу дает более высокие защитные и адгезионные свойства, что видно по сравнению количества образцов, выдержавших испытание(табл. 1 и 2). По предложенному способу испытания выдержали 100 образцов, по прототипу не более 50 образцов. Кроме того, использование покрытия по предложенному способу дает возможность избежать диффузии углерода в ферритовый порошок, а также увеличить срок службы графитовой прессформы. Таблица 1 Состав для покрытия графитовых Толщина покрытия и режимы горячего прессформ прессования ферритов Количество образцов Н/см нитрид силикат нитрид мм вода бора натрия кремния 1. 0,2 2 3 22 5 70 1200 70 0,4 4 0,6 4 2. 0,2 5 5 30 3 62 1200 70 0,4 8 0,6 10 3. 0,2 10 7 35 8 50 1200 70 0,4 10 0,6 10 4. 0,2 9 10 40 10 40 1200 70 0,4 9 0,6 10 5. 0,2 4 12 45 12 31 1200 70 0,4 6 0,6 4 Состав для покрытия графито- Толщина покрытия и режимы горячего вых прессформ прессования ферритов Количество образцов в Содержание компонентов смеси,партии, выдержавших исвес.толщина, температура, давление,пытания, шт мм С Н/см 2 нитрид силикат сахар вода бора натрия 0,45 2 20 30 5 45 1200 70 0,6 3- партия деталей - 10 шт- изделия не могут использоваться по назначению из-за изменения в составе в результате взаимодействия нитрида бора и ферритового порошка. Государственный патентный комитет Республики Беларусь. 220072, г. Минск, проспект Ф. Скорины, 66. 3