CH648869A5 - Verfahren zur herstellung von isolierenden ueberzuegen auf stahlerzeugnissen. - Google Patents

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CH648869A5
CH648869A5 CH342/82A CH34282A CH648869A5 CH 648869 A5 CH648869 A5 CH 648869A5 CH 342/82 A CH342/82 A CH 342/82A CH 34282 A CH34282 A CH 34282A CH 648869 A5 CH648869 A5 CH 648869A5
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Description

Die Erfindung betrifft ein Herstellungsverfahren von isolierenden Überzügen auf Erzeugnissen aus Stahl.
Erzeugnisse aus Stahl werden üblicherweise gegen Einflüsse von äusseren Einwirkungen und gegen Sinterbildung durch Auftragen von verschiedenen Lacken oder geeigneten Emaillen geschützt. Von den oben genannten Überzügen ertragen die Emaille die höchsten Temperaturen und deswegen sind sie auch für die Herstellung von Unterlagen in der Hybrid-Elektronik für gedruckte Resistoren geeignet. Solche Resistoren können aber nur bei einer Temperatur von maximal 675°C gebrannt werden. Die Mehrzahl der Pasten für die Herstellung von Widerstandsschichten erfordern ein Brennen dieser Schichten bei Temperaturen bis zu 850°C, was mit emaillierten Unterlagen nicht möglich ist.
Der oben erwähnte Nachteil wird durch das erfindungs-gemässe Verfahren zur Herstellung von isolierenden Überzügen auf Erzeugnisse aus Stahl, z.B. auf Stahlblechen, beseitigt. Das Wesen der Erfindung liegt darin, dass auf ein Stahlerzeugnis ein gemahlenes Barium-Borglas mit der Zusammensetzung von
10 bis 80 Gewichtsprozent Bariumoxid 10 bis 70 Gewichtsprozent Bortrioxid 0,1 bis 10 Gewichtsprozent Siliciumdioxid und 0,1 bis 40 Gewichtsprozent Aluminiumfluorid in einer gleichmässigen Schicht aufgetragen wird, das Stahlerzeugnis mit dieser Schicht bei einer unter 300°C liegenden Temperatur zuerst getrocknet und dann bei einer zwischen 700 und 1000°C liegenden Temperatur gebrannt wird, auf dieses Stahlerzeugnis eine zweite gleichmässige Schicht aufgetragen wird, die aus einer Mischung von 4 bis 99,9 Gewichtsprozent des oben erwähnten Barium-Borglases mit 0,1 bis 96 Gewichtsprozent Aluminiumtrioxid und einer verdampfungsfähigen Flüssigkeit besteht, und das Erzeugnis nochmals bei einer Temperatur von 700 bis 1000°C gebrannt wird. Nach einer besonderen Ausführungsform der Erfindung ist die zweite Schicht eine dielektrische Paste. Nach einer anderen Ausführungsform der Erfindung wird dem gemahlenen, die erste Schicht bildenden Barium-Borglas eine Menge von Spuren bis zu 60 Gewichtsprozent pulverförmiges Zinkoxid und/oder Aluminiumtrioxid zugesetzt.
Der grundsätzliche Vorteil des erfindungsgemässen Verfahrens liegt darin, dass es solche isolierte Keramiküberzüge auf den Stahlerzeugnissen zu bilden ermöglicht, die man Temperaturen bis zu mindestens 1000°C aussetzen kann. Stahlbleche, die nach dem erfindungsgemässen Verfahren behandelt wurden, kann man zum Beispiel als Unterlage für hybride Schaltungen benutzen.
Das erfindungsgemässe Verfahren wird anhand einiger Ausführungsbeispiele näher beschrieben.
Beispiel 1
Die Glasfritte mit der Zusammensetzung von 40 Gewichtsprozent Bariumoxid, 50 Gewichtsprozent Bortrioxid, 5 Gewichtsprozent Siliciumdioxid und 5 Gewichtsprozent Aluminiumfluorid wird zerdrückt und zermahlen zu einer Teil-chengrösse unter 10 (im. Ein Stahlblech wird mit einer sehr dünnen Ölschicht, zum Beispiel von Silikon- oder Motorenöl, bedeckt. Diese Dünnschicht wird auf solche Weise hergestellt, dass das Blech in einer Lösung des oben angeführten Öls in Benzin, zum Beispiel in einem Verhältnis von 20:1, eingetaucht wird und das Benzin nach dem Herausnehmen abdampfen gelassen wird. Das auf dem Blech verbleibende Öl bildet eine genügend grobe Schicht für ein weiteres Auftragen des Glaspulvers, das auf das senkrecht oder schräg liegende Blech aufgestäubt oder unmittelbar aufgeschüttet wird. Die grösseren, auf der Oberfläche gebildeten Anhäufungen von Glaspulver werden durch mechanisches Klopfen des Stahlbleches beseitigt. Die aufgetragene Schicht wird nach dem Trocknen, das bei einer Temperatur von 200°C erfolgt und 5 bis 10 Minuten dauert, bei einer Temperatur von 860°C während 8 Minuten gebrannt. Auf den derart gebildeten Überzug wird eine weitere Schicht mittels Siebdruck gebildet und zwar durch Auftragen einer Paste mit nachstehender Zusammensetzung: 12 Gewichtsprozent des oben erwähten Barium-Borglases, 47 Gewichtsprozent Aluminiumtrioxid und 41 Gewichtsprozent einer verdampfungsfähigen Flüssigkeit, die 10 Gewichtsprozent Äthylcellulose und 90 Gewichtsprozent Terpineol enthält. Die aufgetragene Schicht wird nach dem Trocknen bei einer Temperatur von 200°C während 5 bis 10 Minuten bei einer Temperatur von 860°C während 15 Minuten gebrannt. Der hergestellte Überzug ist grau-weiss und hat eine gute Haftung am Stahlblech, selbst bei hohen Temperaturen, zum Beispiel bei einer Temperatur von 850°C.
Beispiel 2
Der Grundüberzug wird auf die gleiche Weise wie in Beispiel 1 beschrieben hergestellt und auf ihn wird mittels Siebdruck eine Paste mit der Zusammensetzung von 37 Gewichtsprozent des Glaspulvers von gleicher Zusammensetzung wie in Beispiel 1,25 Gewichtsprozent Aluminiumtrioxid und 38 Gewichtsprozent einer verdampfungsfähigen Flüssigkeit, die aus 10 Gewichtsprozent Äthylcellulose und 90 Gewichtsprozent Terpineol besteht, aufgetragen. Die so hergestellte Schicht wird zuerst bei einer Temperatur von 200°C während 5 bis 10 Minuten getrocknet und dann bei einer Temperatur von 840°C während 8 Minuten gebrannt. Der erhaltene Überzug, der eine sehr hohe Haftfestigkeit am Stahlblech aufweist, weist eine glänzend-glasige Beschaffenheit auf. Man kann die Schichtdicke mittels der Siegwahl ändern.
2
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3
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Beispiel 3
Der Grundüberzug wird auf die gleiche Weise wie in Beispiel 1 hergestellt und auf ihn wird mittels Siebdruck eine dielektrische Paste aufgetragen. Die auf solche Weise hergestellte Schicht wird nach dem Trocknen bei einer Temperatur von 150°C während mindestens 15 Minuten bei einer Temperatur von 860°C während 8 Minuten gebrannt. Der erhaltene Überzug hat eine grauweisse Farbe und haftet gut auf dem Stahlblech, sofern die zweite Schicht nicht bis zum Rande aufgetragen wird, wo es gegebenenfalls zur Abschälung kommt.
Beispiel 4
Die mit gleicher Zusammensetzung und auf die gleiche Weise wie in Beispiel 1 hergestellte Glasfritte wird gründlich mit pulverförmigen Zinkoxid mit einer Teilchengrösse von 10 um vermischt. Das Gewichtsverhältnis der beiden Bestandteile beträgt 75 Gewichtsprozent des gemahlenen Glases und 25 Gewichtsprozent Zinkoxid. Diese Mischung wird auf die Oberfläche des Stahlbleches auf die in Beispiel 1 erwähnte Weise aufgetragen und nach dem Trocknen bei einer Temperatur von 860°C während 8 Minuten gebrannt. Auf den auf diese Weise hergestellten Überzug wird mittels
Siebdruck eine Paste der in Beispiel 1 angeführten Zusammensetzung aufgetragen und nach dem Trocknen bei einer Temperatur von 200°C während 10 Minuten bei einer Temperatur von 860°C während 15 Minuten gebrannt. Dererhal-s tene Überzug weist gleiche Eigenschaften wie derjenige nach Beispiel 1 auf.
Beispiel 5
io Die mit gleicher Zusammensetzung auf gleiche Weise wie in Beispiel 1 hergestellte Glasfritte wird gründlich mit pulverförmigen Aluminiumtrioxid von einer Teilchengrösse unter 10 jj.m vermischt. Das Gewichtsverhältnis der beiden Bestandteile beträgt 85 Gewichtsprozent des gemahlenen ls Glases und 15 Gewichtsprozent Aluminiumtrioxid. Diese Mischung wird auf die Oberfläche des Stahlbleches auf die in Beispiel 1 angeführte Weise aufgetragen und nach dem Trocknen bei einer Temperatur von 200°C wird sie bei einer Temperatur von 860°C während 8 Minuten gebrannt. Auf 20 den derart erhaltenen Überzug wird eine weitere, nach Beispiel 3 hergestellte Schicht aufgetragen, die gleiche Eigenschaften wie derjenige nach diesem Beispiel hergestellte Überzug aufweist.
B

Claims (3)

648 869 PATENTANSPRÜCHE
1. Verfahren zur Herstellung von isolierenden Überzügen auf Stahl, dadurch gekennzeichnet, dass auf ein Stahlerzeugnis gemahlenes Barium-Borglas mit der Zusammensetzung von
10 bis 80 Gewichtsprozent Bariumoxid 10 bis 70 Gewichtsprozent Bortrioxid 0,1 bis 10 Gewichtsprozent Siliciumdioxid und 0,1 bis 40 Gewichtsprozent Aluminiumfluorid in einer gleichmässigen Schicht aufgetragen wird, das Stahlerzeugnis mit dieser Schicht bei einer, unter 300°C liegenden Temperatur zuerst getrocknet und dann bei einer zwischen 700 und 1000°C liegenden Temperatur gebrannt wird, auf dieses Stahlerzeugnis eine zweite gleichmässige Schicht aufgetragen wird, die aus einer Mischung von 4 bis 99,9 Gewichtsprozent des oben erwähnten Barium-Borglases mit 0,1 bis 96 Gewichtsprozent Aluminiumtrioxid und einer verdampfungsfähigen Flüssigkeit besteht und das Erzeugnis nochmals bei einer Temperatur von 700 bis 1000°C gebrannt wird.
2. Verfahren nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Schicht eine dielektrische Paste ist.
3. Verfahren nach Patentanspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass dem gemahlenen, die erste Schicht bildenden Barium-Borglas eine Menge von bis zu 60 Gewichtsprozent pulverförmiges Zinkoxid und/oder Aluminiumtrioxid zugesetzt wird.
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