термоиндикаторная краска

Формула изобретения

Термоиндикаторная краска, содержащая оксид ванадия (V), полиметилсилоксановую смолу и толуол, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит оксиды калия, серы (VI) и кремния при следующем соотношении компонентов, мас.

Оксид ванадия (V) 1,8 2,1

Оксид калия 2,7 3,5

Оксид серы (VI) 4,6 5,5

Оксид кремния 20,5 22,4

Полиметилсилоксановая смола 2,8 4,2

Толуол Остальное

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к технике измерения температур, а точнее к термоиндикаторным веществам, изменяющим многократно при нагревании цвет в интервале температур 354 1042^oC и используемым для определения температурных полей нагретых тел.

Известны термоиндикаторные краски с термопигментами на основе ванадатов щелочного металла (NaVO₃; NH₄VO₃) или аммония (NH₄V₃O₉) [1]

Эти термоиндикаторы обладают малым числом цветовых переходов (не больше двух), имеют невысокий верхний предел индикации (до 630^oC) и высокое значение укрывистости (минимальный расход вещества составляет 100 г/м²).

Наиболее близкой по технической сущности к изобретению является термоиндикаторная краска, содержащая термопигмент (ТИВ), на основе ванадата щелочного металла (NaVO₃), полиметилсилоксановую смолу и толуол.

Известная термокраска имеет высокое значение укрывистости (100 г/м²), один цветовой переход и невысокий верхний предел индикации (630^oC) в то время, как практика требует использования термоиндикаторов с большим числом цветовых переходов, более высоким верхним пределом индикации температуры и малым значением укрывистости.

Техническим результатом, создаваемым изобретением, является увеличение числа цветовых переходов, повышение верхнего предела индикации, снижение значения укрывистости.

Указанный результат достигается тем, что известная термоиндикаторная краска дополнительно содержит оксид калия, оксид серы (VI) и оксид кремния при следующем соотношении компонентов, мас.

Оксид ванадия (V) 1,8 2,1

Оксид калия 2,7 3,5

Оксид серы (VI) 4,6 5,5

Оксид кремния 20,5 22,4

Полиметилсилоксановая смола 2,8 4,2

Толуол остальное

Полученный термоиндикатор является необратимым.

Термоиндикаторную краску получают следующим образом: смешивают 50%-ный раствор едкого кали с оксидом ванадия (V₂O₅). К полученному раствору добавляют серную кислоту и оксид кремния. Полученную массу прокаливают при 600^oC, размалывают, а затем перетирают в агатовой ступке. В полученное порошкообразное термоиндикаторное вещество добавляют 50%-ный раствор полиметилсилоксановой смолы в толуоле и толуол. Перемешивают термоиндикаторную краску на валковой мельнице с алундовыми шарами.

Пример. Использование термоиндикаторной краски состава, мас.

Оксид ванадия (V₂O₅) 1,9

Оксид калия 2,8

Оксид серы 5,4

Оксид кремния 21,6

Полиметилсилоксановая смола 3,2

Толуол 65,1

на металлической подложке.

Для получения 100 г термоиндикаторной краски смешивают 6,5 г 50%-ного раствора едкого кали с 1,9 г оксида ванадия (V). К полученному раствору добавляют 6,9 г серной кислоты и смешивают с 21,6 г оксида кремния. Полученную массу прокаливают при 600^oC, размалывают и перетирают в агатовой ступке до получения порошка. К полученному порошку добавляют 22,7 мл 50%-ного раствора полиметилсилоксановой смолы в толуоле и 31,4 мл толуола. Перемешивают термоиндикаторную краску на валковой мельнице с алундовыми шарами (на 100 г краски 20 г шаров) в течение 30 мин.

Для проверки термоиндикаторных свойств полученной термоиндикаторной краски ее наносили на исследуемую металлическую подложку с помощью кисточки и подвергали неравномерному нагреву на установке испытания термоиндикаторов типа УИТ-1. Значения температур цветовых переходов и укрывистости термоиндикаторных красок приведены в таблице. Точность измерения температуры цветовых переходов не ниже 6^oC.

Полученная термоиндикаторная краска, как показали испытания, имеет очень хорошую адгезию к подложкам из металла, стекла и керамики, большое число цветовых переходов (восемь), высокий верхний предел (до 1046^oC), меньшее значение укрывистости (65 г/м²) по сравнению с прототипом.

Предложенная термоиндикаторная краска может использоваться для прямого метрирования температурных полей на любых участках, в т.ч. в труднодоступных местах (сварные швы, нагреватели, печи, электровакуумные приборы и т.д.), на поверхностях с градиентом температуры, а также на изделиях, где затруднено применение термопар и иных традиционных средств измерения температуры. Термоиндикаторная краска предлагаемого состава может работать на поверхностях объектов, выполненных из различных материалов (металл, керамика, стекло и др.) на воздухе, в кислороде, в вакууме, в атмосфере инертных газов, в среде продуктов сгорания углеводородных топлив (газовые турбины, авиационные двигатели).