DE102016115183A1 - Porous material, powder for producing a porous material, process for producing a porous material and component - Google Patents

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Karlheinz Wienand
Matsvei ZINKEVICH
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Abstract

Die Erfindung betrifft ein poröses Material, insbesondere eine Vergussmasse für einen Sensor, wobei das poröse Material, insbesondere die Vergussmasse, erfindungsgemäß einen spezifischen elektrischen Widerstand von mindestens 105 Ω·cm, insbesondere von mindestens 106 Ω·cm, bei einer Temperatur von 1.000 °C aufweist.The invention relates to a porous material, in particular a potting compound for a sensor, wherein the porous material, in particular the potting compound according to the invention, a specific electrical resistance of at least 105 Ω · cm, in particular of at least 106 Ω · cm, at a temperature of 1000 ° C. having.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein poröses Material, insbesondere auf eine Vergussmasse für einen Sensor. Die Erfindung bezieht sich ferner auf ein Pulver zur Herstellung eines porösen Materials, umfassend Metalloxidpartikel, insbesondere Aluminiumoxidpartikel (Al2O3) und/oder Magnesiumoxidpartikel (MgO) und/oder Berylliumoxidpartikel (BeO). Außerdem betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines porösen Materials, insbesondere eines erfindungsgemäßen porösen Materials. Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Bauteil mit einer Beschichtung und/oder eingebettet in eine Vergussmasse, wobei die Beschichtung und/oder die Vergussmasse ein erfindungsgemäßes poröses Material oder ein erfindungsgemäß hergestelltes poröses Material ist. The invention relates to a porous material, in particular to a potting compound for a sensor. The invention further relates to a powder for producing a porous material comprising metal oxide particles, in particular aluminum oxide particles (Al 2 O 3 ) and / or magnesium oxide particles (MgO) and / or beryllium oxide particles (BeO). Moreover, the invention relates to a method for producing a porous material, in particular a porous material according to the invention. Furthermore, the invention relates to a component with a coating and / or embedded in a potting compound, wherein the coating and / or the potting compound is a porous material according to the invention or a porous material produced according to the invention.

Sensoren müssen vor chemisch aggressiver Umgebung geschützt werden. Beispielsweise müssen Sensoren im Abgasstrang eines Automobils vor chemisch aggressiver Umgebung geschützt werden. Ein in ein Gehäuse eingebetteter Sensor muss des Weiteren Anforderungen an Korrosionsfestigkeit und/oder Thermoschockfestigkeit und/oder Vibrationsfestigkeit erfüllen.Sensors must be protected against chemically aggressive environments. For example, sensors in the exhaust line of an automobile must be protected from a chemically aggressive environment. A sensor embedded in a housing must also meet requirements for corrosion resistance and / or thermal shock resistance and / or vibration resistance.

Aus dem Stand der Technik sind Vergussmassen auf Basis von Phosphatzement bekannt. Derartige Vergussmassen weisen allerdings bei hohen Temperaturen eine steigende elektrische Leitfähigkeit auf. Zudem ist Phosphatzement chemisch reaktiv.Casting compounds based on phosphate cement are known from the prior art. However, such potting compounds have an increasing electrical conductivity at high temperatures. In addition, phosphate cement is chemically reactive.

Des Weiteren ist es bekannt, das Gehäuse, in dem sich der Sensor befindet, auszupulvern. Nachteil bei einer derartigen Ausführungsform eines Sensors ist die unzureichende Thermoschock- und Vibrationsfestigkeit. Furthermore, it is known to ausuberulvern the housing in which the sensor is located. Disadvantage of such an embodiment of a sensor is the insufficient thermal shock and vibration resistance.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, ein weiterentwickeltes poröses Material, insbesondere eine Vergussmasse für einen Sensor, anzugeben. Das poröse Material, insbesondere die Vergussmasse ist derart weiterzubilden, dass das poröse Material, insbesondere die Vergussmasse bei hohen Temperaturen elektrisch isolierend wirkt. Des Weiteren soll das poröse Material, insbesondere die Vergussmasse, thermoschock- und vibrationsbeständig sein. Vorzugsweise soll das poröse Material, insbesondere die Vergussmasse, für eine Verwendung innerhalb eines Sensorgehäuses geeignet sein, wobei es sich bei dem Sensor vorzugsweise um einen Platin-Dünnfilm-Sensor handelt.The invention is based on the object of specifying a further developed porous material, in particular a potting compound for a sensor. The porous material, in particular the potting compound is to be developed such that the porous material, in particular the potting compound at high temperatures acts electrically insulating. Furthermore, the porous material, in particular the potting compound, should be resistant to thermal shock and vibration. Preferably, the porous material, in particular the potting compound, should be suitable for use within a sensor housing, wherein the sensor is preferably a platinum thin-film sensor.

Des Weiteren ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Pulver zur Herstellung eines porösen Materials, insbesondere zur Herstellung einer Vergussmasse, anzugeben. Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein weiterentwickeltes Verfahren zur Herstellung eines porösen Materials, insbesondere einer Vergussmasse für einen Sensor, anzugeben. Ferner ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein weiterentwickeltes Bauteil mit einer Beschichtung und/oder eingebettet in eine Vergussmasse, anzugeben, wobei die Beschichtung und/oder die Vergussmasse erfindungsgemäß weiterentwickelt ist. Furthermore, it is an object of the present invention to provide a powder for producing a porous material, in particular for producing a potting compound. Another object of the invention is to provide a further developed method for producing a porous material, in particular a potting compound for a sensor. It is another object of the present invention to provide a further developed component with a coating and / or embedded in a potting compound, wherein the coating and / or the potting compound is further developed according to the invention.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe im Hinblick auf ein poröses Material durch die Merkmale des Anspruches 1 gelöst. Im Hinblick auf ein Pulver zur Herstellung eines porösen Materials wird die Aufgabe durch die Merkmale des Anspruches 7 gelöst. Im Hinblick auf ein Verfahren zur Herstellung eines porösen Materials wird die Aufgabe durch die Merkmale des Anspruches 11 gelöst. Im Hinblick auf ein Bauteil mit einer Beschichtung und/oder eingebettet in eine Vergussmasse wird die Aufgabe durch die Merkmale des Anspruches 18 gelöst.According to the invention this object is achieved with regard to a porous material by the features of claim 1. With regard to a powder for producing a porous material, the object is achieved by the features of claim 7. With regard to a method for producing a porous material, the object is achieved by the features of claim 11. With regard to a component with a coating and / or embedded in a potting compound, the object is achieved by the features of claim 18.

Die Erfindung beruht auf dem Gedanken, ein poröses Material, insbesondere eine Vergussmasse für einen Sensor, anzugeben, wobei der spezifische elektrische Widerstand des porösen Materials, insbesondere der Vergussmasse für einen Sensor, mindestens 105 Ω·cm, insbesondere mindestens 106 Ω·cm, bei einer Temperatur von 1.000 °C beträgt.The invention is based on the idea of a porous material, particularly a sealing compound for a sensor to indicate the electrical resistivity of the porous material, in particular of the sealing compound for a sensor, at least 10 5 Ω · cm, especially at least 10 6 Ω · cm at a temperature of 1000 ° C.

Die Bestimmung des spezifischen elektrischen Widerstands (RS) des porösen Materials, insbesondere der Vergussmasse für einen Sensor, erfolgt vorzugsweise mit einer 4-Punkt-Messung oder einer 2-Punkt-Messung entsprechend der Norm ASTM D257-07 . Hierzu wird ein Substrat, z.B. Glas mit der Größe von z.B. 20 mm × 60 mm bereitgestellt. Das zu untersuchende poröse Material, insbesondere die Vergussmasse für einen Sensor, wird auf das Substrat aufgetragen. Die jeweiligen Enden werden mit flächigen Metallstreifen versehen. Die Metallstreifen sind parallel zueinander mit einem Abstand von z.B. 10 mm angeordnet. Eine Stromquelle (Keithley 2000) wird mit den beiden Kontakten verbunden und ein Stromwert vorgegeben. The determination of the specific electrical resistance (RS) of the porous material, in particular the potting compound for a sensor, is preferably carried out with a 4-point measurement or a 2-point measurement according to the Standard ASTM D257-07 , For this purpose, a substrate, for example glass with the size of, for example, 20 mm × 60 mm is provided. The porous material to be examined, in particular the potting compound for a sensor, is applied to the substrate. The respective ends are provided with flat metal strips. The metal strips are arranged parallel to each other at a distance of eg 10 mm. A power source (Keithley 2000) is connected to the two contacts and set a current value.

Im Fall der 4-Punkt-Messung wird mit zwei aufgedrückten Prüfspitzen und einem Potentiometer (Hewlett-Packard 4355A) der Potentialabfall zwischen den Metallstreifen gemessen und der Oberflächenwiderstand (SR) bestimmt. Die Schichtdicke (d) wird an einer parallel hergestellten Schicht bestimmt. Für den spezifischen elektrischen Widerstand gilt: RS = SR·d. In the case of the 4-point measurement, the potential drop between the metal strips is measured with two pressed test probes and a potentiometer (Hewlett-Packard 4355A) and the surface resistance (SR) is determined. The layer thickness (d) is determined on a layer produced in parallel. For the specific electrical resistance: RS = SR · d.

Der hohe spezifische elektrische Widerstand der Vergussmasse bei einer Temperatur von 1.000 °C bewirkt, dass ein Sensor auch bei beispielsweise im Abgasstrang herrschenden hohen Temperaturen exakte Messwerte liefert.The high electrical resistivity of the potting compound at a temperature of 1000 ° C causes a sensor even when supplied for example in the exhaust system high temperatures provides accurate readings.

Das poröse Material kann Metalloxid, insbesondere Aluminiumoxid (Al2O3) und/oder Magnesiumoxid (MgO) und/oder Berylliumoxid (BeO), aufweisen. The porous material may comprise metal oxide, in particular aluminum oxide (Al 2 O 3 ) and / or magnesium oxide (MgO) and / or beryllium oxide (BeO).

Vorzugsweise ist das poröse Material dadurch gekennzeichnet, dass die Poren untereinander verbunden sind und ein perkulierendes System bilden. Derartige Metalloxide oder Mischungen derartiger Metalloxide sind beispielsweise chemisch neutral zu Platin, so dass das erfindungsgemäße poröse Material insbesondere als Vergussmasse für einen Platin-Sensor dienen kann.Preferably, the porous material is characterized in that the pores are interconnected and form a perculatory system. Such metal oxides or mixtures of such metal oxides are, for example, chemically neutral to platinum, so that the porous material according to the invention can serve in particular as a potting compound for a platinum sensor.

Das poröse Material kann hochreines Aluminiumoxid aufweisen, wobei der Reinheitsgrad des Aluminiumoxids (Al2O3) mindestens 99,99 % beträgt. Besonders bevorzugt besteht das poröse Material nur aus hochreinem Aluminiumoxid (Al2O3), wobei der Reinheitsgrad des Aluminiumoxids (Al2O3) mindestens 99,99 % beträgt. Ein derart reines Aluminiumoxid gewährleistet eine äußerst gute elektrische Isolation. The porous material may comprise high purity alumina, with the purity of the alumina (Al 2 O 3 ) being at least 99.99%. Particularly preferably, the porous material consists only of highly pure aluminum oxide (Al 2 O 3 ), wherein the degree of purity of the aluminum oxide (Al 2 O 3 ) is at least 99.99%. Such a pure alumina ensures extremely good electrical insulation.

Vorzugsweise beträgt der Kohlenstoffgehalt (C) des porösen Materials weniger als 1.000 ppm, insbesondere weniger als 500 ppm, insbesondere weniger als 250 ppm, insbesondere weniger als 100 ppm, bezogen auf die Gesamtmasse des porösen Materials. Preferably, the carbon content (C) of the porous material is less than 1,000 ppm, in particular less than 500 ppm, in particular less than 250 ppm, in particular less than 100 ppm, based on the total mass of the porous material.

Des Weiteren beträgt der Anteil eines Elements ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus:
Lithium (Li), Natrium (Na), Kalium (K), Bor (B), Silizium (Si), Germanium (Ge), Zinn (Sn), Blei (Pb), Indium (In), Thallium (Tl), Phosphor (P), Arsen (As), Antimon (Sb), Bismut (Bi), Schwefel (S), Selen (Se), Tellur (Te), Zink (Zn), Kadmium (Cd), Silber (Ag) und Quecksilber (Hg)
Furthermore, the proportion of an element selected from the group consisting of:
Lithium (Li), sodium (Na), potassium (K), boron (B), silicon (Si), germanium (Ge), tin (Sn), lead (Pb), indium (In), thallium (Tl), Phosphorus (P), arsenic (As), antimony (Sb), bismuth (Bi), sulfur (S), selenium (Se), tellurium (Te), zinc (Zn), cadmium (Cd), silver (Ag) and Mercury (Hg)

weniger als 100 ppm bezogen auf die Gesamtmasse des porösen Materials. Mehrere Elemente der genannten Gruppe weisen vorzugsweise einen Gesamtanteil von weniger als 1.000 ppm bezogen auf die Gesamtmasse des porösen Materials auf. Mit anderen Worten beträgt der Anteil einzelner Elemente ausgewählt aus der obenstehenden Gruppe weniger als 100 ppm. Sofern mehrere Elemente vorliegen, die aus der obengenannten Gruppe ausgewählt sind, beträgt der Anteil der Summe aller Elemente weniger als 1.000 ppm bezogen auf die Gesamtmasse des porösen Materials.less than 100 ppm based on the total mass of the porous material. Several elements of said group preferably have a total content of less than 1000 ppm based on the total mass of the porous material. In other words, the proportion of individual elements selected from the above group is less than 100 ppm. If there are several elements selected from the above-mentioned group, the proportion of the sum of all elements is less than 1,000 ppm based on the total mass of the porous material.

Die Porosität des D des Materials beträgt vorzugsweise 25 % bis 50 %. Das Porenvolumen des porösen Materials beträgt vorzugsweise 0,05 cm3/g bis 0,5 cm3/g. Besonders bevorzugt beträgt die Porosität 35 %, das Porenvolumen beträgt in einer besonders bevorzugten Ausführungsform 0,14 cm3/g.The porosity of the D of the material is preferably 25% to 50%. The pore volume of the porous material is preferably 0.05 cm 3 / g to 0.5 cm 3 / g. Particularly preferably, the porosity is 35%, the pore volume is in a particularly preferred embodiment 0.14 cm 3 / g.

Die Porosität und/oder das Porenvolumen werden vorzugsweise mittels Quecksilberporosimetrie bestimmt. Zur Durchführung einer Quecksilberporosimetrie werden vorzugsweise Geräte der Firma Porotec (Pascal 140 im Niederdruckbereich, Pascal 440 im Hochdruckbereich) verwendet. Gemäß der Norm DIN 66133 werden die Porenvolumenverteilung und die spezifische Oberfläche von Feststoffen durch Quecksilberintrusion bestimmt. Vorzugsweise wird die betreffende Schicht des porösen Materials vor der Messung bei 200 °C ca. 1 h ausgeheizt. The porosity and / or the pore volume are preferably determined by means of mercury porosimetry. To carry out a mercury porosimetry, it is preferable to use devices from Porotec (Pascal 140 in the low-pressure range, Pascal 440 in the high-pressure range). According to the Standard DIN 66133 The pore volume distribution and the specific surface area of solids are determined by mercury intrusion. Preferably, the relevant layer of the porous material is baked at 200 ° C for about 1 h before the measurement.

Das poröse Material kann des Weiteren eine Porengröße d50 von 50 bis 150 nm aufweisen. Mit anderen Worten kann die Porengröße einen d50-Wert (Median) von 50 bis 150 nm aufweisen. In einer besonders bevorzugten Ausführungsform beträgt ein d50-Wert für die Porengröße 88 nm.The porous material may further have a pore size d50 of 50 to 150 nm. In other words, the pore size may have a d50 value (median) of 50 to 150 nm. In a particularly preferred embodiment, a d50 value for the pore size is 88 nm.

Die Porengröße, insbesondere die Bestimmung des d50-Wertes (Median), wird vorzugsweise mittels Quecksilberporosimetrie, wie diese bereits beschrieben wurde, bestimmt. Des Weiteren ist es möglich, dass dieser Wert durch Mikroskopie bestimmt wird. The pore size, in particular the determination of the d 50 value (median), is preferably determined by means of mercury porosimetry, as has already been described. Furthermore, it is possible that this value is determined by microscopy.

Der thermische Ausdehnungskoeffizient des porösen Materials kann in einem Bereich von 6·10–6/K bis 15·10–6/K liegen. Mit anderen Worten beträgt der thermische Ausdehnungskoeffizient des porösen Materials vorzugsweise 6·106/K bis 15·106/K. In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung kann die thermische Ausdehnung 6,5·106/K bis 8,5·106/K betragen. Die thermische Ausdehnung wird beispielsweise mittels Dilatometrie bestimmt.The thermal expansion coefficient of the porous material may be in a range of 6 × 10 -6 / K to 15 × 10 -6 / K. In other words, the thermal expansion coefficient of the porous material is preferably 6 × 10 6 / K to 15 × 10 6 / K. In a further embodiment of the invention, the thermal Extension 6.5 · 10 6 / K to 8.5 · 10 6 / K amount. The thermal expansion is determined, for example, by means of dilatometry.

Des Weiteren beträgt die 3-Punkt-Biegefestigkeit des porösen Materials vorzugsweise mindestens 20 N/mm2. In einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung beträgt die 3-Punkt-Biegefestigkeit 46 N/mm2. Furthermore, the 3-point bending strength of the porous material is preferably at least 20 N / mm 2 . In a particularly preferred embodiment of the invention, the 3-point bending strength is 46 N / mm 2 .

Das poröse Material, das insbesondere als Vergussmasse für einen Sensor ausgebildet ist, vereint mehrere Vorteile. Demnach weißt das poröse Material eine äußerst gute elektrische Isolation auf. Außerdem weist das poröse Material eine hohe Festigkeit auf. Die poröse Mikrostruktur des porösen Materials ermöglicht des Weiteren eine Sauerstoffzufuhr zum Sensor. Des Weiteren ist das poröse Material chemisch neutral zu Platin und absorbiert Metall und Metalloxiddämpfe, die beispielsweise von einer Schutzhülse ausgehen.The porous material, which is designed in particular as potting compound for a sensor, combines several advantages. Accordingly, the porous material has an extremely good electrical insulation. In addition, the porous material has a high strength. The porous microstructure of the porous material further allows for oxygen delivery to the sensor. Furthermore, the porous material is chemically neutral to platinum and absorbs metal and metal oxide vapors emanating, for example, from a protective sleeve.

Aufgrund der Reinheit des verwendeten Materials, insbesondere des verwendeten Aluminiumoxids, wird eine geringere Vergiftung eines Sensors, insbesondere eines Platin-Sensors, erreicht. Aufgrund der Porosität des Materials kann eine Filterfunktion erreicht werden.Due to the purity of the material used, in particular the alumina used, a lower poisoning of a sensor, in particular a platinum sensor is achieved. Due to the porosity of the material, a filter function can be achieved.

Bei dem porösen Material, insbesondere bei der Vergussmasse für einen Sensor, handelt es sich insbesondere um ein gebranntes oder gesintertes Material.The porous material, in particular the potting compound for a sensor, is in particular a fired or sintered material.

Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft ein Pulver zur Herstellung eines porösen Materials. Insbesondere betrifft dieser Aspekt der Erfindung ein Pulver zur Herstellung eines erfindungsgemäßen porösen Materials. Das Pulver umfasst Metalloxidpartikel, insbesondere Aluminiumoxidpartikel (Al2O3) und/oder Magnesiumoxidpartikel (MgO) und/oder Berylliumoxidpartikel (BeO). Another aspect of the invention relates to a powder for producing a porous material. In particular, this aspect of the invention relates to a powder for producing a porous material according to the invention. The powder comprises metal oxide particles, in particular aluminum oxide particles (Al 2 O 3 ) and / or magnesium oxide particles (MgO) and / or beryllium oxide particles (BeO).

Erfindungsgemäß umfasst das Pulver mindestens zwei Partikelfraktionen, insbesondere mindestens drei Partikelfraktionen, wobei die Korngrößen d50 der jeweiligen Partikelfraktionen unterschiedliche Werte aufweisen. According to the invention, the powder comprises at least two particle fractions, in particular at least three particle fractions, the particle sizes d50 of the respective particle fractions having different values.

Bei der Korngröße d50 handelt es sich um einen Median-Wert.The grain size d50 is a median value.

In einer besonders bevorzugten Ausführungsform weist das Pulver hochreines Aluminiumoxid (Al2O3) auf, wobei der Reinheitsgrad des Aluminiumoxids (Al2O3) mindestens 99,99 % beträgt. In einer wiederum äußerst bevorzugten Ausführungsform der Erfindung besteht das Pulver nur aus hochreinem Aluminiumoxid (Al2O3), wobei der Reinheitsgrad des Aluminiumoxids Al2O3 mindestens 99,99 % beträgt.In a particularly preferred embodiment, the powder has high-purity aluminum oxide (Al 2 O 3 ), wherein the degree of purity of the aluminum oxide (Al 2 O 3 ) is at least 99.99%. In yet another highly preferred embodiment of the invention, the powder consists only of high-purity alumina (Al 2 O 3 ), wherein the degree of purity of the alumina Al 2 O 3 is at least 99.99%.

Der Kohlenstoffgehalt des Pulvers beträgt vorzugsweise weniger als 1.000 ppm, vorzugsweise weniger als 500 ppm, insbesondere weniger als 250 ppm, insbesondere weniger als 100 ppm, bezogen auf die Gesamtmasse des Pulvers.The carbon content of the powder is preferably less than 1,000 ppm, preferably less than 500 ppm, in particular less than 250 ppm, in particular less than 100 ppm, based on the total mass of the powder.

Das Pulver kann weitere Elemente aufweisen, wobei der Anteil eines Elements ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus:
Lithium (Li), Natrium (Na), Kalium (K), Bor (B), Silizium (Si), Germanium (Ge), Zinn (Sn), Blei (Pb), Indium (In), Thallium (Tl), Phosphor (P), Arsen (As), Antimon (Sb), Bismut (Bi), Schwefel (S), Selen (Se), Tellur (Te), Zink (Zn), Kadmium (Cd), Silber (Ag) und Quecksilber (Hg)
The powder may have further elements, wherein the proportion of an element selected from the group consisting of:
Lithium (Li), sodium (Na), potassium (K), boron (B), silicon (Si), germanium (Ge), tin (Sn), lead (Pb), indium (In), thallium (Tl), Phosphorus (P), arsenic (As), antimony (Sb), bismuth (Bi), sulfur (S), selenium (Se), tellurium (Te), zinc (Zn), cadmium (Cd), silver (Ag) and Mercury (Hg)

weniger als 100 ppm bezogen auf die Gesamtmasse des Pulvers beträgt. Mehrere Elemente der genannten Gruppe weisen vorzugsweise einen Gesamtanteil von weniger als 1.000 ppm bezogen auf die Gesamtmasse des Pulvers auf. Mit anderen Worten beträgt der Anteil einzelner Elemente ausgewählt aus der obenstehenden Gruppe weniger als 100 ppm. Sofern mehrere Elemente vorliegen, die aus der obengenannten Gruppe ausgewählt sind, beträgt der Anteil der Summe aller Elemente weniger als 1.000 ppm.less than 100 ppm based on the total mass of the powder. Several elements of said group preferably have a total content of less than 1000 ppm based on the total mass of the powder. In other words, the proportion of individual elements selected from the above group is less than 100 ppm. If there are several elements selected from the above group, the proportion of the sum of all elements is less than 1,000 ppm.

Die Reinheit des Pulvers, insbesondere des Al2O3-Pulvers, wird mittels Emissionsspektrometrie bestimmt. Zur Messung werden ICP-Spektrometer der Typen iCAP 6500 duo oder iCAP 7400 duo des Herstellers ThermoFisher Scientific verwendet. The purity of the powder, in particular of the Al 2 O 3 powder, is determined by means of emission spectrometry. For measurement, ICP spectrometers of the type iCAP 6500 duo or iCAP 7400 duo from the manufacturer ThermoFisher Scientific are used.

Die Messungen werden entsprechend der Norm DIN EN ISO 11885 durchgeführt. Bei Aluminiumoxid (Al2O3)-Pulver werden 100 mg der Probe mit 8 ml Chlorwasserstoff (HCl), 2 ml Salpetersäure (HNO3) und 1,5 ml Fluorwasserstoff (HF) versetzt und mit Hilfe eines Mikrowellendruckaufschlusses aufgeschlossen. Anschließend wird die gelöste Probe in einem Probenröhrchen überführt und mit Reinstwasser aufgefüllt. Die Messlösung wird in das Messgerät gepumpt, dort zerstäubt und das Aerosol in ein Argonplasma eingebracht. Dort werden die Bestandteile der Probe verdampft, atomisiert, angeregt und zum Teil ionisiert. Das bei der Rückkehr der Atome/Ionen in den Grundzustand abgegebene Licht wird anschließend detektiert. Die Wellenlängen des emittierten Lichts sind dabei charakteristisch für die jeweiligen in der Probe enthaltenen Elemente. Die Intensität der Wellenlängen ist proportional zur Konzentration des jeweiligen Elements.The measurements are made according to the Standard DIN EN ISO 11885 carried out. In the case of aluminum oxide (Al 2 O 3 ) powder, 100 mg of the sample are mixed with 8 ml of hydrogen chloride (HCl), 2 ml of nitric acid (HNO 3 ) and 1.5 ml of hydrogen fluoride (HF) and digested using a microwave pressure digestion. Subsequently, the dissolved sample is transferred to a sample tube and filled with ultrapure water. The Measuring solution is pumped into the measuring device where it is atomized and the aerosol is introduced into an argon plasma. There, the components of the sample are vaporized, atomized, excited and partially ionized. The light emitted when the atoms / ions return to the ground state is subsequently detected. The wavelengths of the emitted light are characteristic of the respective elements contained in the sample. The intensity of the wavelengths is proportional to the concentration of each element.

Die erste Partikelfraktion des erfindungsgemäßen Pulvers weist vorzugsweise eine Korngröße d50 von 10 nm bis 1.000 nm auf. Die zweite Partikelfraktion weist vorzugsweise eine Korngröße d50 von 0,5 µm bis 50 µm auf. Die Partikelgrößen werden vorzugsweise mittels Laserbeugung bestimmt. The first particle fraction of the powder according to the invention preferably has a particle size d50 of 10 nm to 1000 nm. The second particle fraction preferably has a particle size d50 of 0.5 μm to 50 μm. The particle sizes are preferably determined by means of laser diffraction.

In einer besonders bevorzugten Ausführungsform umfasst das Pulver eine dritte Partikelfraktion mit einer Korngröße d50 von 30 µm bis 120 µm.In a particularly preferred embodiment, the powder comprises a third particle fraction with a particle size d50 of 30 μm to 120 μm.

Die Metalloxidpartikel des erfindungsgemäßen Pulvers zur Herstellung eines porösen Materials kann somit eine Partikelgröße d50 von 0,001 µm bis 120 µm aufweisen. The metal oxide particles of the powder according to the invention for producing a porous material can thus have a particle size d50 of 0.001 μm to 120 μm.

Die Partikelfraktionen können in einem bestimmten Mischungsverhältnis vorliegen: Erste Partikelfraktion: 5–20 Gew.-% Zweite Partikelfraktion: 40–70 Gew.-% Dritte Partikelfraktion: 10–40 Gew.-%. The particle fractions can be present in a specific mixing ratio: First particle fraction: 5-20% by weight Second particle fraction: 40-70% by weight Third particle fraction: 10-40% by weight.

Aufgrund eines derartigen Mischungsverhältnisses, insbesondere aufgrund der Verwendung von Partikelfraktionen mit nanoskaligen Partikeln kann bereits bei niedrigen Temperaturen mit Hilfe des erfindungsgemäßen Pulvers ein gutes Sinterergebnis bei der Herstellung des porösen Materials erzielt werden. Bezüglich der Partikelgrößenverteilung wird auf ein Messverfahren nach der Norm DIN EN 725-5 vorgegangen. Für die Messung von Partikeln im Größenbereich 1 µm bis 100 µm wird ein Laserbeugungsgerät der Firma Sympatec (Helos 0724) eingesetzt. Für die Messung von Partikeln im Größenbereich kleiner 1 µm wird ein Laserbeugungsgerät der Firma Horiba (LA-950) eingesetzt.Due to such a mixing ratio, in particular due to the use of particle fractions with nanoscale particles, a good sintering result in the production of the porous material can be achieved even at low temperatures with the aid of the powder according to the invention. With regard to the particle size distribution is based on a measurement method according to Standard DIN EN 725-5 proceed. For the measurement of particles in the size range 1 μm to 100 μm, a laser diffraction device from Sympatec (Helos 0724) is used. For the measurement of particles in the size range smaller than 1 .mu.m, a laser diffraction device from Horiba (LA-950) is used.

Das erfindungsgemäße Pulver zur Herstellung eines porösen Materials kann auch zur Herstellung eines mineralisolierten Leiters, bzw. zur Herstellung einer mineralisolierten Leitung, verwendet werden.The powder according to the invention for producing a porous material can also be used for producing a mineral-insulated conductor, or for producing a mineral-insulated pipe.

Ein weiterer nebengeordneter Aspekt der Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines porösen Materials, insbesondere ein Verfahren zur Herstellung eines erfindungsgemäßen porösen Materials. Another subsidiary aspect of the invention relates to a method for producing a porous material, in particular a method for producing a porous material according to the invention.

Das erfindungsgemäße Verfahren ist durch folgende Verfahrensschritte gekennzeichnet:

  • a) Herstellen einer Dispersion aus einem Pulver, das Metalloxidpartikel umfasst, insbesondere aus einem erfindungsgemäßen Pulver, und aus einem Lösungsmittel, insbesondere einem anorganischen Lösungsmittel, besonderes bevorzugt Wasser;
  • b) Bereitstellen einer Form oder eines Trägers;
  • c) Befüllen der Form mit der Dispersion oder Beschichten des Trägers mit der Dispersion.
The process according to the invention is characterized by the following process steps:
  • a) producing a dispersion from a powder comprising metal oxide particles, in particular from a powder according to the invention, and from a solvent, in particular an inorganic solvent, particularly preferably water;
  • b) providing a mold or a carrier;
  • c) filling the mold with the dispersion or coating the support with the dispersion.

Es ist möglich, dass die Dispersion weitere Komponenten, z.B. Additive und/oder Entschäumer und/oder Fließhilfsmittel und/oder Stabilisatoren umfasst.It is possible that the dispersion may contain other components, e.g. Additives and / or defoamers and / or flow aids and / or stabilizers.

Das erfindungsgemäße Verfahren kann des Weiteren folgende Schritte umfassen:

  • d) Erwärmen der befüllten Form/des beschichteten Trägers und anschließendes
  • e) Abkühlen der befüllten Form/des beschichteten Trägers sowie optional
  • f) Entfernen der Form/des Trägers.
The method according to the invention may further comprise the following steps:
  • d) heating the filled form / carrier and then
  • e) cooling the filled form / carrier and optional
  • f) removing the mold / carrier.

Der Schritt c), insbesondere das Befüllen der Form, kann bei Unterdruck durchgeführt werden.The step c), in particular the filling of the mold, can be carried out under reduced pressure.

Sofern ein Bauteil mit einer Beschichtung versehen werden soll und/oder in eine Vergussmasse eingebettet werden soll, sollte dieses Bauteil in der Form zumindest vorübergehend fixiert werden. Das Fixieren eines Bauteils erfolgt im Schritt b).If a component is to be provided with a coating and / or embedded in a potting compound, this component should be at least temporarily fixed in the mold. The fixing of a component takes place in step b).

Insbesondere nach dem Schritt f), also nachdem die Form und/oder der Träger entfernt wurde, kann in einem weiteren Bearbeitungsschritt das poröse Material geschliffen und/oder poliert und/oder gebohrt und/oder gefräst und/oder geschweißt und/oder gelötet werden. In particular, after step f), ie after the mold and / or the carrier has been removed, the porous material can be ground and / or polished and / or drilled and / or milled and / or welded and / or soldered in a further processing step.

Der Festkörpergehalt der Dispersion beträgt vorzugsweise 70 Gew. %–90 Gew. %. Besonders bevorzugt beträgt der Festkörpergehalt der Dispersion 85 Gew. %. Der Festkörpergehalt kann in einem einfachen Wiegeverfahren bestimmt werden. The solids content of the dispersion is preferably 70% by weight -90% by weight. The solids content of the dispersion is particularly preferably 85% by weight. The solids content can be determined in a simple weighing process.

Des Weiteren ist es möglich, dass die Viskosität der Dispersion 5 Pa·s–15 Pa·s beträgt. Die Viskosität der Dispersion wird vorzugsweise entsprechend der Norm DIN 53019 mit einem Brookfield Rheometer DV3T bestimmt.Furthermore, it is possible that the viscosity of the dispersion is 5 Pa · s-15 Pa · s. The viscosity of the dispersion is preferably in accordance with Standard DIN 53019 determined with a Brookfield rheometer DV3T.

Im Schritt d) erfolgt vorzugsweise eine Erwärmung der Form/des beschichteten Trägers auf eine Temperatur von 100 °C–1.400 °C, insbesondere von 400 °C–1.100 °C, insbesondere von 600 °C–900 °C. In step d), the mold / coated support is preferably heated to a temperature of 100 ° C.-1,400 ° C., in particular from 400 ° C.-1,100 ° C., in particular from 600 ° C.-900 ° C.

Vorzugsweise beträgt der Volumenschrumpf zwischen den Schritten c) und e) weniger als 5 %. In einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung beträgt der Volumenschrumpf zwischen den Schritten c) und e) weniger als 4 %. The volume shrinkage between steps c) and e) is preferably less than 5%. In a particularly preferred embodiment of the invention, the volume shrinkage between steps c) and e) is less than 4%.

Die Messung des Volumenschrumpfs des porösen Materials, insbesondere der Vergussmasse, zwischen den Schritten c) und e), insbesondere beim Ausheizen, wird wie folgt durchgeführt:

  • 1. Ein Reagenzglas wird mit der Dispersion gefüllt.
  • 2. Die Füllhöhe der Dispersion nach dem Befüllen (h1) wird bestimmt.
  • 3. Die Dispersion wird im Reagenzglas bei Raumtemperatur mindestens 48 h getrocknet und danach aus dem Reagenzglas entnommen.
  • 4. Der Grünkörper wird bei Temperaturen von 600 °C - 900 °C ausgeheizt.
  • 5. Die Höhe (h2) des Festkörpers nach dem Ausheizen wird bestimmt.
The measurement of the volume shrinkage of the porous material, in particular the casting compound, between steps c) and e), in particular during heating, is carried out as follows:
  • 1. A test tube is filled with the dispersion.
  • 2. The filling level of the dispersion after filling (h1) is determined.
  • 3. The dispersion is dried in the test tube at room temperature for at least 48 h and then removed from the test tube.
  • 4. The green body is baked at temperatures of 600 ° C - 900 ° C.
  • 5. The height (h2) of the solid after annealing is determined.

Für den Volumenschrumpf beim Ausheizen (DV) gilt: DV = (h1 – h2)/h1·100 %.For volume shrinkage during heating (DV) the following applies: DV = (h1 - h2) / h1 · 100%.

Die Form und/oder der Träger kann/können beispielsweise aus Metall und/oder einer Metalllegierung und/oder einer Keramik und/oder aus Glaskeramik und/oder aus Holz und/oder Papier und/oder Polymer und/oder Kunststoff bestehen. Die Form kann des Weiteren als Rohr oder als Hülse oder als Kasten oder als Kugel oder als Halbkugel ausgebildet sein. The mold and / or the support may be made, for example, of metal and / or a metal alloy and / or a ceramic and / or of glass ceramic and / or of wood and / or paper and / or polymer and / or plastic. The shape may further be formed as a tube or as a sleeve or as a box or as a ball or as a hemisphere.

Der Träger kann hingegen als Film oder Platte oder Substrat oder als Schicht ausgebildet sein.On the other hand, the carrier may be formed as a film or plate or substrate or as a layer.

In einer Ausführungsform der Erfindung kann die Form eine verlorene Form sein. Des Weiteren ist es möglich, dass die Form nach dem Schritt c), insbesondere nach einem Trocknungsvorgang, der jedoch nicht in Zusammenhang mit einem Erwärmungsschritt gemäß Schritt d) steht, entfernt wird.In one embodiment of the invention, the mold may be a lost mold. Furthermore, it is possible that the mold after step c), in particular after a drying process, but which is not associated with a heating step according to step d) is removed.

Im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens ist es möglich, dass im Schritt b) in der Form oder auf dem Träger ein zu ummantelndes und/oder einzubettendes Bauteil, insbesondere ein elektrisches Bauteil und/oder ein elektronisches Bauteil und/oder ein Draht und/oder ein Rohr und/oder ein Sensor, insbesondere ein Platin-Sensor, und/oder ein Verbindungsstück und/oder eine Hülse und/oder ein einadriges oder mehradriges Koaxialkabel, angeordnet wird/werden.In the context of the method according to the invention, it is possible that in step b) in the form or on the support to be coated and / or embedded component, in particular an electrical component and / or an electronic component and / or a wire and / or a pipe and / or a sensor, in particular a platinum sensor, and / or a connector and / or a sleeve and / or a single-core or multi-core coaxial cable, is / are arranged.

Im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Herstellung eines porösen Materials ergeben sich ähnliche Vorteile, wie diese bereits im Zusammenhang mit dem porösen Material und/oder dem erfindungsgemäßen Pulver zur Herstellung eines porösen Materials angegeben sind.In connection with the method according to the invention for the production of a porous material, there are similar advantages to those already mentioned in connection with the porous material and / or the powder according to the invention for producing a porous material.

Ein weiterer nebengeordneter Aspekt der Erfindung betrifft ein Bauteil mit einer Beschichtung und/oder ein Bauteil, das in eine Vergussmasse eingebettet ist, wobei die Beschichtung und/oder die Vergussmasse ein erfindungsgemäßes poröses Material und/oder ein erfindungsgemäß hergestelltes poröses Material ist.A further subsidiary aspect of the invention relates to a component with a coating and / or a component which is embedded in a potting compound, wherein the coating and / or the potting compound is a porous material according to the invention and / or a porous material produced according to the invention.

Bei dem Bauteil kann es sich um einen Sensor, insbesondere einen Temperatursensor, handeln. Das Bauteil ist vorzugsweise im Abgasstrom und/oder Motorsystem eines Fahrzeugs eingebaut. Bei dem Bauteil kann es sich außerdem um einen Draht und/oder ein Rohr und/oder ein Verbindungsstück und/oder eine Hülse und/oder ein einadriges Koaxialkabel und/oder ein mehradriges Koaxialkabel handeln.The component may be a sensor, in particular a temperature sensor. The component is preferably installed in the exhaust gas flow and / or engine system of a vehicle. The component can also be a wire and / or a tube and / or a connector and / or a sleeve and / or a single core coaxial cable and / or a multi-core coaxial cable.

Das erfindungsgemäße Bauteil, insbesondere der erfindungsgemäße Sensor, hält mindestens einer, vorzugsweise mehreren, der folgenden Belastungen stand:

  • a) mindestens 30.000 Thermoschock-Zyklen zwischen 25 °C und 1.100 °C, Temperaturgradient mindestens 1.000 K/s;
  • b) mindestens 1.000 h Auslagerung bei 1.100 °C;
  • c) mindestens 150 h Hot-Shaker-Test mit einem Gleitsinus von maximal 5 kHz Vibrationsfrequenz;
  • d) Pendelschlag-Test bei Raumtemperatur 10 mal mit einer Beschleunigung von mindestens 8.000 g;
The component according to the invention, in particular the sensor according to the invention, holds at least one, preferably several, of the following loads:
  • a) at least 30,000 thermal shock cycles between 25 ° C and 1,100 ° C, temperature gradient at least 1,000 K / s;
  • b) at least 1,000 h aging at 1,100 ° C;
  • c) at least 150 h hot shaker test with a maximum sliding frequency of 5 kHz vibration frequency;
  • d) Pendulum impact test at room temperature 10 times with an acceleration of at least 8,000 g;

Nachfolgend wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispieles näher erläutert. The invention will be explained in more detail with reference to an embodiment.

Mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens wird ein Platin-Sensor hergestellt, der in eine Vergussmasse eingebettet ist. By means of the method according to the invention, a platinum sensor is produced, which is embedded in a potting compound.

Hierzu wird zunächst eine Dispersion aus einem hochreinen Aluminiumoxid(Al2O3)-Pulver und aus Wasser hergestellt. Das Aluminiumoxidpulver weist einen Reinheitsgrad von mindestens 99,99 % auf. Das Aluminiumoxidpulver weist drei Partikelfraktionen auf, wobei die Korngröße d50 der ersten Partikelfraktion 100 nm, die Korngröße d50 der zweiten Partikelfraktion 1 µm und die Korngröße d50 der dritten Partikelfraktion 70 µm ist. For this purpose, a dispersion of a high-purity alumina (Al 2 O 3 ) powder and water is first prepared. The alumina powder has a purity of at least 99.99%. The aluminum oxide powder has three particle fractions, the particle size d50 of the first particle fraction being 100 nm, the particle size d50 of the second particle fraction being 1 μm and the particle size d50 of the third particle fraction being 70 μm.

In eine Schutzhülse wird zunächst der Platin-Sensor positioniert und fixiert. In einem nächsten Schritt wird das beschriebene Pulver in die Schutzhülse eingefüllt. In a protective sleeve, the platinum sensor is first positioned and fixed. In a next step, the described powder is filled into the protective sleeve.

Es erfolgt ein Erwärmen der befüllten Schutzhülse. Der Festkörpergehalt der Dispersion beträgt 85 %. Das Erwärmen der Schutzhülse mit dem darin befindlichen Platin-Sensor und der Dispersion erfolgt bei einer Temperatur von 600 °C–900 °C. There is a heating of the filled protective sleeve. The solids content of the dispersion is 85%. The heating of the protective sleeve with the platinum sensor therein and the dispersion takes place at a temperature of 600 ° C-900 ° C.

Nach dem Erwärmen erfolgt ein Abkühlen der Schutzhülse mit dem darin befindlichen Sensor und der nunmehr vorliegenden Vergussmasse bzw. einem porösen Material. Der Volumenschrumpf zwischen dem Befüllen der Schutzhülse mit der Dispersion und dem endgültig hergestellten porösen Material bzw. der Vergussmasse liegt bei 4 %.After heating, the protective sleeve is cooled down with the sensor located therein and the potting compound or a porous material now present. The volume shrinkage between the filling of the protective sleeve with the dispersion and the finally produced porous material or potting compound is 4%.

Nach der Herstellung des Sensors, der in eine Vergussmasse eingebettet ist, liegt eine Vergussmasse mit einem spezifischen elektrischen Widerstand von 2,0·106 Ω·cm bei einer Temperatur von 1.000 °C vor. Der spezifische elektrische Widerstand kann mittels Voltamperometrie bestimmt werden.After the manufacture of the sensor, which is embedded in a potting compound, there is a potting compound with a specific electrical resistance of 2.0 · 10 6 Ω · cm at a temperature of 1000 ° C. The specific electrical resistance can be determined by means of voltammetry.

Die Porosität des porösen Materials bzw. der Vergussmasse beträgt 35 %. Das Porenvolumen der Vergussmasse liegt bei 0,14 cm3/g. Die Porengröße d50 liegt zwischen 78 und 98 nm. Die Porosität, das Porenvolumen und die Porengröße d50 wird mittels einer Quecksilberporosimetrie ermittelt. The porosity of the porous material or potting compound is 35%. The pore volume of the potting compound is 0.14 cm 3 / g. The pore size d50 is between 78 and 98 nm. The porosity, the pore volume and the pore size d50 are determined by means of a mercury porosimetry.

Der thermische Ausdehnungskoeffizient der Vergussmasse beträgt 6,5–8,5·10–6/K. Die thermische Ausdehnung wird mittels Dilatometrie ermittelt. Die 3-Punkt-Biegefestigkeit beträgt hingegen 46 N/mm2. Es liegt somit eine Vergussmasse vor, die alle Anforderungen der Korrosions-, Thermoschock- und Vibrationsfestigkeit erfüllt. The thermal expansion coefficient of the potting compound is 6.5-8.5 · 10 -6 / K. The thermal expansion is determined by dilatometry. The 3-point bending strength, however, is 46 N / mm 2 . Thus, there is a potting compound that meets all requirements of corrosion, thermal shock and vibration resistance.

Außerdem wirkt die Vergussmasse auch bei hohen Temperaturen bis 1.100 °C elektrisch isolierend. Der Platin-Sensor unterliegt einer geringeren Vergiftung aufgrund des ausgewählten Aluminiumoxidpulvers.In addition, the potting compound acts electrically insulating even at high temperatures up to 1100 ° C. The platinum sensor is subject to less poisoning due to the selected alumina powder.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte Nicht-PatentliteraturCited non-patent literature

  • Norm ASTM D257-07 [0009] Standard ASTM D257-07 [0009]
  • Norm DIN 66133 [0019] Standard DIN 66133 [0019]
  • Norm DIN EN ISO 11885 [0035] Standard DIN EN ISO 11885 [0035]
  • Norm DIN EN 725-5 [0040] Standard DIN EN 725-5 [0040]
  • Norm DIN 53019 [0050] Standard DIN 53019 [0050]

Claims (19)

Poröses Material, insbesondere Vergussmasse für einen Sensor, gekennzeichnet durch einen spezifischen elektrischen Widerstand von mindestens 105 Ω·cm, insbesondere von mindestens 106 Ω·cm, bei einer Temperatur von 1.000 °C.Porous material, in particular potting compound for a sensor, characterized by a specific electrical resistance of at least 10 5 Ω · cm, in particular of at least 10 6 Ω · cm, at a temperature of 1000 ° C. Poröses Material nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass dieses Metalloxid, insbesondere Aluminiumoxid (Al2O3) und/oder Magnesiumoxid (MgO) und/oder Berylliumoxid (BeO), aufweist.Porous material according to claim 1, characterized in that this metal oxide, in particular aluminum oxide (Al 2 O 3 ) and / or magnesium oxide (MgO) and / or beryllium oxide (BeO), having. Poröses Material nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass dieses hochreines Aluminiumoxid (Al2O3) aufweist, insbesondere aus hochreinem Alumiumoxid (Al2O3) besteht, wobei der Reinheitsgrad des Aluminiumoxids (Al2O3) mindestens 99,99 % beträgt.Porous material according to claim 1 or 2, characterized in that this high-purity alumina (Al 2 O 3 ), in particular consists of high-purity alumina (Al 2 O 3 ), wherein the degree of purity of the aluminum oxide (Al 2 O 3 ) at least 99.99 % is. Poröses Material nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Kohlenstoffgehalt (C) des porösen Materials weniger als 1.000 ppm, insbesondere weniger als 500 ppm, insbesondere weniger als 250 ppm, insbesondere weniger als 100 ppm, bezogen auf die Gesamtmasse des porösen Materials beträgt.Porous material according to one of claims 1 to 3, characterized in that the carbon content (C) of the porous material less than 1,000 ppm, in particular less than 500 ppm, in particular less than 250 ppm, in particular less than 100 ppm, based on the total mass of porous material. Poröses Material nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Porosität D des Materials 25 %–50 % und/oder das Porenvolumen 0,05 cm3/g–0,5 cm3/g beträgt, wobei die Porosität und/oder das Porenvolumen mittels Quecksilberporosimetrie bestimmt wird.Porous material according to one of the preceding claims, characterized in that the porosity D of the material is 25% -50% and / or the pore volume is 0.05 cm 3 / g-0.5 cm 3 / g, wherein the porosity and / or the pore volume is determined by mercury porosimetry. Poröses Material nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Porengröße d50 von 50–150 nm.Porous material according to one of the preceding claims, characterized by a pore size d50 of 50-150 nm. Pulver zur Herstellung eines porösen Materials, insbesondere eines porösen Materials nach einem der Ansprüche 1 bis 6, umfassend Metalloxidpartikel, insbesondere Aluminiumoxidpartikel (Al2O3) und/oder Magnesiumoxidpartikel (MgO) und/oder Berylliumoxidpartikel (BeO), dadurch gekennzeichnet, dass das Pulver mindestens zwei Partikelfraktionen, insbesondere mindestens drei Partikelfraktionen, aufweist, wobei die Korngrößen d50 der jeweiligen Partikelfraktionen unterschiedliche Werte aufweisen.Powder for producing a porous material, in particular a porous material according to one of claims 1 to 6, comprising metal oxide particles, in particular aluminum oxide particles (Al 2 O 3 ) and / or magnesium oxide particles (MgO) and / or beryllium oxide particles (BeO), characterized in that Powder at least two particle fractions, in particular at least three particle fractions, wherein the particle sizes d50 of the respective particle fractions have different values. Pulver nach Anspruch 7, gekennzeichnet durch eine erste Partikelfraktion mit einer Korngröße d50 von 10 nm–1.000 nm und eine zweite Partikelfraktion mit einer Korngröße d50 von 0,5 µm–50 µm.Powder according to claim 7, characterized by a first particle fraction with a particle size d50 of 10 nm-1000 nm and a second particle fraction with a particle size d50 of 0.5 μm-50 μm. Pulver nach Anspruch 8, gekennzeichnet durch eine dritte Partikelfraktion mit einer Korngröße d50 von 30 µm–120 µm.Powder according to claim 8, characterized by a third particle fraction with a particle size d50 of 30 μm-120 μm. Pulver nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Metalloxidpartikel eine Partikelgröße d50 von 0,001 µm–120 µm aufweisen. Powder according to one of claims 7 to 9, characterized in that the metal oxide particles have a particle size d50 of 0.001 μm-120 μm. Verfahren zur Herstellung eines porösen Materials, insbesondere eines porösen Materials nach einem der Ansprüche 1 bis 6, gekennzeichnet durch folgende Verfahrensschritte: a) Herstellen einer Dispersion aus einem Pulver, das Metalloxidpartikel umfasst, insbesondere aus einem Pulver nach einem der Ansprüche 7 bis 10, und aus einem Lösungsmittel, insbesondere einem anorganischen Lösungsmittel, besonderes bevorzugt Wasser; b) Bereitstellen einer Form oder eines Trägers; c) Befüllen der Form mit der Dispersion oder Beschichten des Trägers mit der Dispersion.Process for producing a porous material, in particular a porous material according to one of Claims 1 to 6, characterized by the following process steps: a) preparing a dispersion of a powder comprising metal oxide particles, in particular of a powder according to any one of claims 7 to 10, and of a solvent, in particular an inorganic solvent, particularly preferably water; b) providing a mold or a carrier; c) filling the mold with the dispersion or coating the support with the dispersion. Verfahren nach Anspruch 11, gekennzeichnet durch die weiteren Schritte: d) Erwärmen der befüllten Form/des beschichteten Trägers und anschließendes e) Abkühlen der befüllten Form/des beschichteten Trägers sowie optional f) Entfernen der Form/des Trägers.Method according to claim 11, marked by the further steps: d) heating the filled form / carrier and then e) cooling the filled form / carrier as well as optional f) removing the mold / carrier. Verfahren nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Schritt c), insbesondere das Befüllen der Form, bei Unterdruck durchgeführt wird.A method according to claim 11 or 12, characterized in that the step c), in particular the filling of the mold, is carried out at reduced pressure. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Festkörpergehalt der Dispersion 70 Gew. %–90 Gew. % und/oder die Viskosität der Dispersion 5 Pa·s–15 Pa·s beträgt. Process according to one of Claims 11 to 13, characterized in that the solids content of the dispersion is 70% by weight -90% by weight and / or the viscosity of the dispersion is 5 Pa · s-15 Pa · s. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass im Schritt d) ein Erwärmen der Form/des beschichteten Trägers auf eine Temperatur von 100 °C–1.400 °C, insbesondere von 400 ° C–1.100 ° C, insbesondere von 600 °C–900 °C, erfolgt.Method according to one of claims 12 to 14, characterized in that in step d) heating of the mold / the coated carrier to a temperature of 100 ° C-1400 ° C, in particular from 400 ° C-1100 ° C, in particular from 600 ° C-900 ° C. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass der Volumenschrumpf zwischen den Schritten c) und e) weniger als 5 % beträgt.Method according to one of claims 12 to 15, characterized in that the volume shrinkage between steps c) and e) is less than 5%. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass im Schritt b) in der Form oder auf dem Träger ein zu ummantelndes und/oder einzubettendes Bauteil, insbesondere ein elektrisches Bauteil und/oder ein elektronisches Bauteil und/oder ein Draht und/oder ein Rohr und/oder ein Sensor und/oder ein Verbindungsstück und/oder eine Hülse und/oder ein ein- oder mehradriges Koaxialkabel, angeordnet wird/werden.Method according to one of claims 11 to 15, characterized in that in step b) in the form or on the carrier to be encased and / or embedded component, in particular an electrical component and / or an electronic component and / or a wire and / or or a pipe and / or a sensor and / or a connector and / or a sleeve and / or a single or multi-core coaxial cable, is / are arranged. Bauteil mit einer Beschichtung und/oder eingebettet in eine Vergussmasse, wobei die Beschichtung und/oder die Vergussmasse ein poröses Material nach einem der Ansprüche 1 bis 6 und/oder ein poröses Material, das nach einem der Ansprüche 11 bis 17 hergestellt ist, ist.Component with a coating and / or embedded in a casting compound, wherein the coating and / or the casting compound is a porous material according to one of claims 1 to 6 and / or a porous material, which is produced according to one of claims 11 to 17. Bauteil nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass dieses ein Sensor, insbesondere ein Temperatursensor, ist und vorzugsweise im Abgasstrom und/oder Motorsystem eines Fahrzeugs eingebaut ist.Component according to claim 18, characterized in that this is a sensor, in particular a temperature sensor, and is preferably installed in the exhaust stream and / or engine system of a vehicle.
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Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116514575A (en) * 2023-05-05 2023-08-01 郑州大学 Beryllium oxide electrode material, beryllium-beryllium oxide cermet and preparation method thereof

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102009028145A1 (en) * 2009-07-31 2011-02-03 Evonik Degussa Gmbh Ceramic membranes with polyaramid fiber-containing support materials and process for making these membranes
DE202009019038U1 (en) * 2008-08-13 2015-09-16 Ormco Corp. Aesthetic orthodontic bracket

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2732822B2 (en) * 1995-12-28 1998-03-30 デュポン帝人アドバンスドペーパー株式会社 Composite sheet and method for producing the same
JP2000002685A (en) * 1998-05-11 2000-01-07 Heraeus Electro Nite Internatl Nv Housing for gas sensor
DE10222788B4 (en) * 2002-05-23 2006-04-27 Universität Bremen Method for producing a ceramic material with an at least substantially oxide-ceramic matrix and pores embedded therein
DE10302519B3 (en) * 2003-01-23 2004-07-08 Robert Bosch Gmbh Ceramic layer system for gas sensor elements, has two oxide ceramic layers separated by electrically insulating intermediate layer
DE102004043121A1 (en) * 2004-09-07 2006-03-09 Robert Bosch Gmbh Sensor element for particle sensors and method for operating the same
DE102005003049B3 (en) * 2005-01-22 2006-06-29 Dräger Safety AG & Co. KGaA Combustible gas e.g. methane gas, sensor e.g. infrared optical sensor for chemical industry, has measuring unit which is differentiated from atmosphere by sintered metal body which is re sintered in vacuum during specific temperature
FR2911869B1 (en) * 2007-01-29 2011-05-20 Saint Gobain Ct Recherches PROCESS FOR PRODUCING A CERAMIC POROUS CORE BASED ON SIC
JP2009014706A (en) * 2007-06-06 2009-01-22 Ngk Spark Plug Co Ltd Gas sensor
DE102007048049A1 (en) * 2007-10-05 2009-04-16 Heraeus Sensor Technology Gmbh Use of an ion conductor for a gas sensor
DE102008005529A1 (en) * 2008-01-22 2009-07-23 Robert Bosch Gmbh Heat sink and method of manufacturing a heat sink
DE102009001592A1 (en) * 2009-03-17 2010-09-23 Robert Bosch Gmbh Power supply unit comprises one or multiple energy cell units embedded partially in porous body, where porous body is made of material with certain thermal conductivity
US9671359B2 (en) * 2013-08-27 2017-06-06 Council Of Scientific & Industrial Research Resistive type humidity sensor based on porous magnesium ferrite pellet
DE102013217863A1 (en) * 2013-09-06 2015-03-12 Robert Bosch Gmbh Sensor element for detecting at least one property of a sample gas in a sample gas space and method for producing the same
US10705002B2 (en) * 2014-12-23 2020-07-07 Heraeus Nexensos Gmbh Sensor for detecting electrically conductive and/or polarizable particles and method for adjusting such a sensor

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE202009019038U1 (en) * 2008-08-13 2015-09-16 Ormco Corp. Aesthetic orthodontic bracket
DE102009028145A1 (en) * 2009-07-31 2011-02-03 Evonik Degussa Gmbh Ceramic membranes with polyaramid fiber-containing support materials and process for making these membranes

Non-Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Norm ASTM D257-07
Norm DIN 53019
Norm DIN 66133
Norm DIN EN 725-5
Norm DIN EN ISO 11885

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