DE102019133257A1 - Potting suitable for high frequencies - Google Patents

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Thomas Blödt
Pablo Ottersbach
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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von hochfrequenztauglichem Rutil, das zur Verwendung in einem Verguss (11) für Hochfrequenz-basierte Messgeräte (1) gedacht ist. Das Herstellungsverfahren des Rutils basiert auf dem kontrollierten Erhitzen von vierwertigem Titan-oxid (TiO2) und anschließendem Abkühlen mit einer langsamen Abkühlrate. Die Erfindung beruht somit auf der Entdeckung, dass mittels dieses Herstellungsverfahrens eine Form des Rutils gebildet wird, das auch bei hohen Frequenzen oberhalb von 0,5 GHz einen hohen Dielektrizitätswert aufweist. Hierdurch können Hochfrequenz-basierte Messgeräte (1), wie Radar-basierte Füllstandsmessgeräte oder Dielektrizitätswert-Messgeräte, insbesondere hinsichtlich ihrer Baugröße optimiert werden.The invention relates to a method for producing high-frequency rutile, which is intended for use in a potting (11) for high-frequency-based measuring devices (1). The manufacturing process for rutile is based on the controlled heating of tetravalent titanium oxide (TiO2) and subsequent cooling at a slow cooling rate. The invention is thus based on the discovery that by means of this manufacturing method a form of rutile is formed which has a high dielectric value even at high frequencies above 0.5 GHz. In this way, high-frequency-based measuring devices (1), such as radar-based fill level measuring devices or dielectric value measuring devices, can be optimized, in particular with regard to their size.

Description

Die Erfindung betrifft ein Herstellungsverfahren eines hochfrequenztauglichen Vergusses für Messgeräte.The invention relates to a manufacturing method of a high-frequency-suitable potting for measuring devices.

In der Automatisierungstechnik, insbesondere in der Prozessautomatisierungstechnik, werden vielfach Messgeräte eingesetzt, die zur Erfassung und/oder zur Beeinflussung verschiedener Messgrößen dienen. Bei der zu bestimmenden Messgröße kann es sich beispielsweise um einen Füllstand, einen Durchfluss, einen Druck, die Temperatur, den pH-Wert, das Redoxpotential, die Leitfähigkeit oder den Dielektrizitätswert eines Mediums handeln. Zur Erfassung der entsprechenden Messwerte umfassen die Messgeräte jeweils geeignete Sensoren bzw. basieren auf geeigneten Messprinzipien. Eine Vielzahl verschiedener Messgeräte-Typen wird von der Firmen-Gruppe Endress + Hauser hergestellt und vertrieben.In automation technology, in particular in process automation technology, measuring devices are often used which are used to record and / or influence various measured variables. The measured variable to be determined can be, for example, a level, a flow rate, a pressure, the temperature, the pH value, the redox potential, the conductivity or the dielectric value of a medium. To acquire the corresponding measured values, the measuring devices each include suitable sensors or are based on suitable measuring principles. A large number of different types of measuring devices are manufactured and sold by the Endress + Hauser group of companies.

Unter den Messprinzipien, die in den verschiedenen Messgeräte-Typen implementiert sind, befinden sich auch hochfrequenzbasierte Verfahren, wie beispielsweise in Radar-basierten Füllstandsmessgeräten oder in Messgeräten zur Dielektrizitätswert-Messung (auch bekannt als „Dielektrizitätskonstante“ oder „Relative Permittivität“). Dabei bezieht sich der Begriff „Hochfrequenz“ im Kontext dieser Patentanmeldung auf elektrische bzw. elektromagnetische Signale mit Frequenzen zwischen 0.03 GHz und 300 GHz. Besondere Bedeutung kommt diesen Messgeräte-Typen der Verguss zu. Denn in diesen Fällen muss der Verguss den entsprechenden Sensor bzw. die entsprechenden Hochfrequenz-Komponenten nicht lediglich kapseln. Vielmehr muss der Verguss insbesondere im Fall der Antenne bzw. des Sensors hochfrequenztauglich sein. In diesem Zusammenhang definiert sich der Begriff „Hochfrequenztauglichkeit“ darüber, ob das Material bei hohen Frequenzen ab 0,5 GHz einen exakt einstellbaren Dielektrizitätswert von mindestens 30 aufweist, so dass der Verguss in Bezug zum Füllgut möglichst transparent für die Hochfrequenz-Signale ist.The measuring principles implemented in the various types of measuring devices also include high-frequency-based methods, such as in radar-based level measuring devices or in measuring devices for dielectric value measurement (also known as "dielectric constant" or "relative permittivity"). The term “high frequency” in the context of this patent application refers to electrical or electromagnetic signals with frequencies between 0.03 GHz and 300 GHz. Potting is of particular importance to these types of measuring devices. Because in these cases the potting does not just have to encapsulate the corresponding sensor or the corresponding high-frequency components. Rather, the potting must be suitable for high frequencies, especially in the case of the antenna or the sensor. In this context, the term "high-frequency suitability" is defined as whether the material has an exactly adjustable dielectric value of at least 30 at high frequencies from 0.5 GHz, so that the potting is as transparent as possible for the high-frequency signals in relation to the product.

Als Vergussmaterial für Messgeräte wird häufig SilGel® verwendet. Dessen Dielektrizitätswert liegt jedoch bei lediglich ca. 3, was nicht geeignet für Hochfrequenz-Anwendungen ist. Darüber hinaus sind Stoffe, wie bekannt, die einen Dielektrizitätswert von deutlich über 30 aufweisen, jedoch nur bei tiefen Frequenzen unterhalb von 30 MHz, wie beispielsweise Piezzo-Keramiken, Ferrite, Tantalpentoxid, Bariumtitanat oder eisförmiges H2O.SilGel® is often used as a potting material for measuring devices. However, its dielectric value is only around 3, which is not suitable for high-frequency applications. In addition, substances are known, which have a dielectric value of well over 30, but only at low frequencies below 30 MHz, such as piezo ceramics, ferrites, tantalum pentoxide, barium titanate or ice-shaped H 2 O.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Material bereitzustellen, auf dessen Basis ein hochfrequenztauglicher Verguss für entsprechende Messgeräte realisiert werden kann.The invention is therefore based on the object of providing a material on the basis of which a high-frequency-compatible potting for corresponding measuring devices can be realized.

Die Erfindung löst diese Aufgabe durch ein Verfahren zur Herstellung von hochfrequenztauglichem Rutil, das folgende Verfahrensschritte umfasst:

  • - Bereitstellen von vierwertigem Titan-oxid (TiO2),
  • - Erhitzen des Titan-oxids (TiO2) auf mindestens 1100 °C für mindestens 3 Stunden,
  • - Abkühlen des Titan-oxids (TiO2) mit einer Abkühlrate von höchstens 30 °C pro Stunde auf Raumtemperatur zu Rutil.
The invention solves this problem by a method for the production of high frequency suitable rutile, which comprises the following method steps:
  • - Provision of tetravalent titanium oxide (TiO 2 ),
  • - heating the titanium oxide (TiO 2 ) to at least 1100 ° C for at least 3 hours,
  • - Cooling of the titanium oxide (TiO 2 ) at a cooling rate of no more than 30 ° C per hour to room temperature to rutile.

Die Erfindung beruht also auf der Entdeckung, dass mittels dieses Herstellungsverfahrens eine Form des Rutils gebildet wird, das auch bei hohen Frequenzen oberhalb von 0,5 GHz einen hohen Dielektrizitätswert aufweist.The invention is therefore based on the discovery that a form of rutile is formed by means of this manufacturing process which has a high dielectric value even at high frequencies above 0.5 GHz.

Damit die Rutil-Kristalle möglichst homogen und ohne Klumpen-Bildung entstehen, ist es vorteilhaft, wenn das Titan-oxid (TiO2) in Pulverform, insbesondere mit einer mittleren Pulvergröße zwischen 400 µm und 700 µm, bereitgestellt wird.So that the rutile crystals are produced as homogeneously as possible and without the formation of lumps, it is advantageous if the titanium oxide (TiO 2 ) is provided in powder form, in particular with an average powder size between 400 μm and 700 μm.

Je länger und mit je höherer Temperatur das Titan-oxid (TiO2) erhitzt wird, desto größer ist prinzipiell der Dielektrizitätswert des Rutils. Vorteilhaft ist es daher, wenn das Titan-oxid (TiO2) für mindestens 4 Stunden auf mindestens 1200 °C erhitzt wird. In diesem Zusammenhang ist es außerdem vorteilhaft, wenn das Titan-oxid (TiO2) nach Erhitzung mit einer Abkühlrate von maximal 25 °C pro Stunde, insbesondere 20 °C pro Stunde auf Raumtemperatur abgekühlt wird. Das Titan-oxid (TiO2) wandelt sich bereits zu Rutil um, wenn es unter Atmosphärenbedingungen erhitzt und/oder abgekühlt wird. Denkbar wäre prinzipiell auch eine Erhitzung/Abkühlung unter sauerstoffarmen Bedingungen, wie Stickstoffatmosphäre oder Vakuum.The longer and the higher the temperature the titanium oxide (TiO 2 ) is heated, the greater the dielectric value of the rutile. It is therefore advantageous if the titanium oxide (TiO 2 ) is heated to at least 1200 ° C. for at least 4 hours. In this context, it is also advantageous if the titanium oxide (TiO 2 ) is cooled to room temperature after heating at a cooling rate of a maximum of 25 ° C. per hour, in particular 20 ° C. per hour. The titanium oxide (TiO 2 ) already converts to rutile when it is heated and / or cooled under atmospheric conditions. In principle, heating / cooling under low-oxygen conditions, such as a nitrogen atmosphere or vacuum, would also be conceivable.

Damit das Rutil im Anschluss möglichst gut verarbeitbar ist, bietet es sich im Rahmen der Erfindung an, wenn das (ggf. komplett abgekühlte) Titan-oxid (TiO2) derart gemahlen und/oder gesiebt wird, dass das Rutil im Anschluss eine durchschnittliche Korngröße zwischen 0,4 mm und 0,7 mm aufweist.So that the rutile can then be processed as well as possible, it is advisable within the scope of the invention if the (possibly completely cooled) titanium oxide (TiO 2 ) is ground and / or sieved in such a way that the rutile then has an average grain size between 0.4 mm and 0.7 mm.

Ein mögliches Verfahren zur Herstellung eines hochfrequenztauglichen Vergussmaterials für Hochfrequenz-basierte Messgeräte auf Basis des Rutils nach einer der vorhergehend beschriebenen Ausführungsvarianten umfasst folgende Verfahrensschritte:

  • - Bereitstellen des Rutils,
  • - Bereitstellen eines Trägermaterials,
  • - Mischen des Rutils mit dem Trägermaterial, bis ein homogenes Vergussmaterial entsteht.
A possible method for producing a high-frequency-compatible potting material for high-frequency-based measuring devices based on rutile according to one of the previously described design variants comprises the following method steps:
  • - Providing the rutile,
  • - Provision of a carrier material,
  • - Mixing the rutile with the carrier material until a homogeneous potting material is produced.

Dabei ist es nicht zwingend notwendig, dass das Trägermaterial zum Zeitpunkt des Mischens zwangsläufig in flüssiger Form vorliegt. Erst zum Zeitpunkt des Vergießens muss das Vergussmaterial in einen flüssigen Zustand gebracht werden können, beispielsweise durch die Zugabe von entsprechenden Lösungsmitteln oder durch Erhitzen, beispielsweise bei thermoplastischen Kunststoffen.It is not absolutely necessary for the carrier material to be in liquid form at the time of mixing. It is only at the point in time of potting that it must be possible to bring the potting material into a liquid state, for example by adding appropriate solvents or by heating, for example in the case of thermoplastics.

Die Art des Trägermaterials ist im Rahmen der Erfindung nicht fest vorgeschrieben. Das Trägermaterial kann in Abhängigkeit dessen gewählt werden, ob der Verguss neben dem hohen Dielektrizitätswert bei hohen Frequenzen vor allem eine besondere mechanische oder thermische Stabilität, eine fluidische Dichtwirkung, eine besondere Vergiessbarkeit bei Hinterschnitten, oder andere spezielle Anforderungen erfüllen muss. Je nach primärer Anforderung kann als Trägermaterial beispielsweise ein Gips, ein Wachs, ein Harz oder ein Kunststoff, insbesondere ein Silikon oder ein Thermoplast, verwendet werden. Für den Fall, dass als Trägermaterial ein Silikon verwendet wird, ist es vorteilhaft, wenn das Rutil in einem Mischungsverhältnis von mindestens 15 %, insbesondere zwischen 20 % und 50 %, mit dem entsprechenden Anteil an Silikon gemischt wird. Allgemein kann durch die Wahl des Mischungsverhältnisses der Dielektrizitätswert des späteren Vergusses exakt eingestellt werdenThe type of carrier material is not strictly prescribed within the scope of the invention. The carrier material can be selected depending on whether the potting, in addition to the high dielectric value at high frequencies, must above all meet a special mechanical or thermal stability, a fluidic sealing effect, a special castability for undercuts, or other special requirements. Depending on the primary requirement, plaster of paris, a wax, a resin or a plastic, in particular a silicone or a thermoplastic, can be used as the carrier material. In the event that a silicone is used as the carrier material, it is advantageous if the rutile is mixed with the corresponding proportion of silicone in a mixing ratio of at least 15%, in particular between 20% and 50%. In general, the dielectric value of the later encapsulation can be set exactly by choosing the mixing ratio

Wie bereits zuvor beschrieben, bietet es sich aufgrund des hohen Dielektrizitätswertes des erfindungsgemäßen Rutils und aufgrund des exakt einstellbaren Dielektrizitätswertes des Vergusses an, den Verguss gemäß einer der vorhergehenden Herstellungsvarianten in einem Hochfrequenzbasierten Messgerät, wie einem Radar-basierten Füllstandsmessgerät oder einem Dielektrizitätswert-Messgerät, zu verwenden. Insbesondere bei Dielektrizitätswert-Messgeräten verkleinert sich die notwendige Abmessung des Sensors bei einem erfindungsgemäßen Verguss mit hohem Dielektrizitätswert, so dass dieser beispielsweise in kleinere Flanschanschlüsse eingebaut werden kann.As already described above, due to the high dielectric value of the rutile according to the invention and due to the precisely adjustable dielectric value of the potting, the potting according to one of the preceding manufacturing variants in a high-frequency-based measuring device, such as a radar-based level measuring device or a dielectric value measuring device, makes sense use. In particular in the case of dielectric value measuring devices, the necessary dimensions of the sensor are reduced in the case of an encapsulation according to the invention with a high dielectric value, so that it can be built into smaller flange connections, for example.

Anhand der nachfolgenden Figuren wird die Erfindung näher erläutert. Es zeigt:

  • 1: Ein Dielektrizitätswert-Messgerät an einem Behälter, und
  • 2: ein erfindungsgemäßes Herstellungsverfahren zur Herstellung eines hochfrequenztauglichen Vergusses für Messgeräte.
The invention is explained in more detail with the aid of the following figures. It shows:
  • 1 : A dielectric value meter on a container, and
  • 2 : a production method according to the invention for producing a high-frequency-compatible potting for measuring devices.

Zum allgemeinen Verständnis der Erfindung ist in 1 ein Messgerät 1 zur Messung des Dielektrizitätswertes eines Füllgutes 2 an einem Behälter 3 abgebildet. Hierzu ist das Dielektrizitätswert-Messgerät 1 seitlich am Behälter 3, beispielsweise an einem Flanschanschluss, angeordnet, so dass der Sensor des Dielektrizitätswert-Messgerätes 1 mit dem Füllgut 2 in Kontakt mit dem Füllgut 2 steht. Dabei kann es sich bei dem Medium 2 um Flüssigkeiten wie Getränke, Lacke oder Treibstoffe, wie Flüssiggase oder Mineralöle handeln. Denkbar ist jedoch auch die Verwendung des Messgerätes 1 bei Schüttgut-förmigen Medien 2, wie bspw. Zement oder Getreide. Dabei kann mittels des Messgerätes 1 insbesondere die Steuerung von Getreide-Trocknungsanlagen optimiert werden, da der Behälter durch die Überwachung des Dielektrizitätswertes, also der Feuchte, nicht unnötig geheizt werden braucht.For a general understanding of the invention is in 1 a measuring device 1 for measuring the dielectric value of a product 2 on a container 3rd pictured. The dielectric value measuring device is used for this purpose 1 on the side of the container 3rd , for example on a flange connection, so that the sensor of the dielectric value measuring device 1 with the product 2 in contact with the product 2 stands. This can be the case with the medium 2 be liquids such as beverages, paints or fuels such as liquefied gases or mineral oils. However, it is also conceivable to use the measuring device 1 for media in the form of bulk goods 2 such as cement or grain. This can be done by means of the measuring device 1 In particular, the control of grain drying systems can be optimized, since the container does not need to be heated unnecessarily by monitoring the dielectric value, i.e. the humidity.

Damit über das Messgerät 1 kein Füllgut 2 aus dem Behälter 3 dringen kann, sowie zur Kapselung des Sensors ist das Innere des Messgerätes 1 mit einem Verguss 11 gefüllt. Neben einer mediendichten Abdichtung des Messgerätes 1 und einer mechanischen Fixierung des Sensors (oder weiterer Komponenten) muss der Verguss gegebenenfalls auch weitere Aufgaben am eingesetzten Messgerät 1 erfüllen, wie beispielsweise thermische Isolation von einzelnen Baugruppen zur Erfüllung von Explosionsschutzvorgaben.So about the measuring device 1 no filling material 2 from the container 3rd can penetrate, as well as to encapsulate the sensor is the inside of the measuring device 1 with a potting 11 filled. In addition to a media-tight seal on the measuring device 1 and mechanical fixation of the sensor (or other components), the encapsulation may also have additional tasks on the measuring device used 1 meet, such as thermal insulation of individual assemblies to meet explosion protection requirements.

Damit das entsprechende Hochfrequenz-Signal des Sensors wirksam in das Füllgut 2 transmittiert wird, ist es essentiell, dass der Verguss 11 auch bei der Frequenz des Hochfrequenz-Signals, also bei Radar-basierten Sensoren standardmäßig oberhalb von 0,5 GHz, einen hohen, exakt einstallbaren Dielektrizitätswert aufweist.So that the corresponding high-frequency signal from the sensor is effective in the product 2 is transmitted, it is essential that the potting 11 has a high, precisely adjustable dielectric value even at the frequency of the high-frequency signal, i.e. with radar-based sensors as standard above 0.5 GHz.

Der Verguss 11 des in 1 dargestellten Dielektrizitätswert-Messgerätes 1 basiert daher auf erfindungsgemäß hergestelltem Rutil, dass bei hohen Frequenzen von 2 GHz bis 8 GHz einen Dielektrizitätswert von mindestens 50, insbesondere 80 oder mehr aufweist. Dabei wird das Herstellungsverfahren zur Herstellung des erfindungsgemäßen Vergussmaterials anhand von 2 näher erläutert:

  • Als Ausgangsbasis zur Herstellung des Vergusses 11 dient vierwertiges Titan-oxid (TiO2), das vorzugsweise in Pulverform mit einer Pulvergröße zwischen insbesondere 400 µm und 700 µm bereitgestellt wird. Das Pulver wird in einem entsprechenden Hochtemperaturofen für eine definierte Zeit von mindestens 3 Stunden, vorzugsweise mindestens 4 Stunden einem Temperatur-Niveau von mindestens 1000 °C ausgesetzt. Optimal sind zur Erzielung eines maximalen Dielektrizitätswertes mindestens 1200 °C.
The potting 11 of the in 1 dielectric value measuring device shown 1 is therefore based on rutile produced according to the invention, which at high frequencies of 2 GHz to 8 GHz has a dielectric value of at least 50, in particular 80 or more. The manufacturing method for manufacturing the potting material according to the invention is illustrated in FIG 2 explained in more detail:
  • As a starting point for producing the potting 11 tetravalent titanium oxide (TiO 2 ) is used, which is preferably provided in powder form with a powder size between in particular 400 μm and 700 μm. The powder is exposed to a temperature level of at least 1000 ° C. in a corresponding high-temperature furnace for a defined time of at least 3 hours, preferably at least 4 hours. A minimum of 1200 ° C is optimal to achieve a maximum dielectric value.

Da das Titan-oxid bereits als Oxid vorliegt, kann das Erhitzen bzw. das anschließende Abkühlen unter normalen Atmosphärenbedingungen, also bei Normaldruck von rund 1013 hPa und den üblichen ca. 21 % Sauerstoff erfolgen. Denkbar ist jedoch auch, den Temperaturprozess unter inerten Bedingungen, also beispielsweise unter 100 % Stickstoffatmosphäre oder unter einem Vakuum durchzuführen.Since the titanium oxide is already in the form of an oxide, the heating or the subsequent cooling can take place under normal atmospheric conditions, i.e. at normal pressure of around 1013 hPa and the usual approx. 21% oxygen. However, it is also conceivable to carry out the temperature process under inert conditions, for example under a 100% nitrogen atmosphere or under a vacuum.

Zur Erzielung der erfindungsgemäßen Eigenschaften ist es essentiell, dass das erhitzte Titan-oxid-Pulver nach Durchlaufen des Temperatur-Plateaus von mindestens 1000 °C nicht zu schnell abgekühlt wird. Dementsprechend ist das TiO2 von dem entsprechenden Temperatur-Plateau mit einer Rate von höchstens 30 °C pro Stunde, vorzugsweise 25 °C pro Stunde oder weniger abzukühlen. Hierdurch erhält das TiO2 erfindungsgemäß seine kristalline Form des Rutils, die sich durch die zuvor beschriebene Behandlung einen hohen Dielektrizitätswert bei hohen Frequenzen erhält. Zur weiteren Verarbeitung des Rutils ist es vorteilhaft, wenn dieses nicht verklumpt ist und eine Korngröße zwischen 0,4 mm und 0,7 mm aufweist. Um dies einzustellen, kann das erhaltene Rutil gegebenenfalls entsprechend gesiebt oder gemahlen werden. Zur Erzeugung eines verarbeitbaren Vergussmaterials wird das Rutil im Anschluss einem Trägermaterial untergemischt. Dabei ist das Mischen so lange durchzuführen, bis eine homogene Vergussmasse entsteht. In diesem Zusammenhang kann der resultierende Dielektrizitätswert des späteren Vergusses 11 über das Mischungsverhältnis zwischen Rutil und Vergussmaterial exakt eingestellt werden.In order to achieve the properties according to the invention, it is essential that the heated titanium oxide powder is not cooled too quickly after it has passed through the temperature plateau of at least 1000 ° C. Accordingly, the TiO 2 is to be cooled from the corresponding temperature plateau at a rate of at most 30 ° C. per hour, preferably 25 ° C. per hour or less. According to the invention, this gives the TiO 2 its crystalline form of rutile, which is given a high dielectric value at high frequencies as a result of the treatment described above. For further processing of the rutile, it is advantageous if it is not clumped and has a grain size between 0.4 mm and 0.7 mm. In order to adjust this, the rutile obtained can optionally be sieved or ground accordingly. To produce a processable potting material, the rutile is then mixed into a carrier material. Mixing must be carried out until a homogeneous casting compound is obtained. In this context, the resulting dielectric value of the later encapsulation 11 can be precisely adjusted via the mixing ratio between rutile and potting material.

Die Art des Trägermaterials ist abhängig davon zu wählen, welche Eigenschaft der Verguss 11 neben der Hochfrequenztauglichkeit im Messgerät 1 primär aufweisen soll. Sofern der Sensor oder etwaige Komponenten innerhalb des Messgerätes 1 beispielsweise auch mechanisch fixiert werden sollen, bietet sich als Trägermaterial beispielsweise ein Kunststoff, wie PE, PEEK, PP oder Teflon an. Bei mediendichter Abdichtung von Spalten ist als Trägermaterial gegebenenfalls wiederum ein Silikon einzusetzen. Sofern beispielsweise eine überdruck-beständige Kapselung vorgesehen ist, ist als Trägermaterial beispielsweise auch ein thermoplastischer Kunststoff denkbar. In diesem Fall ist der Kunststoff zum Untermischen des Rutils entsprechend auf über dessen Schmelztemperatur zu erhitzen. Damit das Vergussmaterial zur Einbringung am Messgerät 1 hinreichend Verguss-fähige Eigenschaften erhält, kann das Vergussmaterial beim oder nach dem Untermischen mit dem Trägermaterial gegebenenfalls mittels eines Binders bzw. eines Härters, oder mittels eines entsprechend geeigneten Lösungsmittels, wie beispielsweise \H2O im Falle von Gips, verdünnt werden.The type of carrier material to be selected depends on the property of the potting 11 in addition to the high frequency suitability in the measuring device 1 should primarily have. If the sensor or any components within the measuring device 1 For example, if it is also to be mechanically fixed, a plastic such as PE, PEEK, PP or Teflon can be used as the carrier material. In the case of media-tight sealing of gaps, a silicone may again be used as the carrier material. If, for example, an overpressure-resistant encapsulation is provided, a thermoplastic material, for example, is also conceivable as the carrier material. In this case, in order to mix in the rutile, the plastic must be heated to above its melting temperature. So that the potting material can be applied to the measuring device 1 If the potting material is given sufficient potting properties, the potting material can be diluted during or after mixing with the carrier material, if necessary by means of a binder or a hardener, or by means of a correspondingly suitable solvent, such as H 2 O in the case of plaster of paris.

Nach Vergießen des Vergussmaterials an den entsprechenden Stellen des Messgerätes 1 ist der resultierende Verguss 11 in Abhängigkeit des verwendeten Trägermaterials bzw. in Abhängigkeit des etwaigen Lösungsmittels gegebenenfalls über eine entsprechende Zeit auszuhärten, wobei dies zur Beschleunigung gegebenenfalls unter erhöhter Temperatur oder UV-Bestrahlung durchgeführt werden kann. Es versteht sich dabei im Rahmen der Erfindung von selbst, dass der erfindungsgemäße Verguss nicht nur in Messgeräten der Prozessautomation eingesetzt werden kann, sondern in jeglichen Messgeräten 1, die von einem Verguss 11 mit entsprechender Hochfrequenztauglichkeit durch potentielle Verkleinerung von dessen Baugröße profitieren.After potting the potting material at the corresponding points on the measuring device 1 is the resulting potting 11 depending on the carrier material used or depending on the solvent, if appropriate, to cure over a corresponding time, it being possible for this to be carried out under elevated temperature or UV irradiation to accelerate the process. It goes without saying in the context of the invention that the encapsulation according to the invention can be used not only in measuring devices for process automation, but in any measuring devices 1 by a potting 11 with corresponding high frequency suitability benefit from its size through potential reduction in size.

BezugszeichenlisteList of reference symbols

11
Dielektrizitätswert-MessgerätDielectric value measuring device
22
FüllgutFilling material
33
Behältercontainer
44th
Übergeordnete EinheitParent unit
1111
VergussPotting

Claims (11)

Verfahren zur Herstellung von hochfrequenztauglichem Rutil, folgende Verfahrensschritte umfassend: - Bereitstellen von vierwertigem Titan-oxid (TiO2), - Erhitzen des Titan-oxids (TiO2) auf mindestens 1000 °C für mindestens 3 Stunden, - Abkühlen des Titan-oxids (TiO2) mit einer Abkühlrate von höchstens 30 °C pro Stunde auf Raumtemperatur zu Rutil.Process for the production of rutile suitable for high frequencies, comprising the following process steps: - Provision of tetravalent titanium oxide (TiO 2 ), - Heating of the titanium oxide (TiO 2 ) to at least 1000 ° C for at least 3 hours, - Cooling of the titanium oxide ( TiO 2 ) with a cooling rate of no more than 30 ° C per hour to room temperature to rutile. Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Titan-oxid (TiO2) in Pulverform, insbesondere mit einer mittleren Pulvergröße zwischen 400 µm und 700 µm, bereitgestellt wird.Procedure according to Claim 1 , the titanium oxide (TiO 2 ) being provided in powder form, in particular with an average powder size between 400 μm and 700 μm. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei das Titan-oxid (TiO2) für mindestens 4 Stunden auf mindestens 1100 °C, insbesondere 1200 °C erhitzt wird.Procedure according to Claim 1 or 2 , the titanium oxide (TiO 2 ) being heated to at least 1100 ° C., in particular 1200 ° C., for at least 4 hours. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Titan-oxid (TiO2) unter Atmosphärenbedingungen erhitzt wird.Method according to one of the preceding claims, wherein the titanium oxide (TiO 2 ) is heated under atmospheric conditions. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Titan-oxid (TiO2) mit einer Abkühlrate von 25 °C pro Stunde auf Raumtemperatur abgekühlt wird.Method according to one of the preceding claims, wherein the titanium oxide (TiO 2 ) is cooled to room temperature at a cooling rate of 25 ° C per hour. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das abgekühlte Titan-oxid (TiO2) derart gemahlen und/oder gesiebt wird, dass das Rutil eine durchschnittliche Korngröße zwischen 0,4 mm und 0,6 mm aufweist.Method according to one of the preceding claims, wherein the cooled titanium oxide (TiO 2 ) is ground and / or sieved in such a way that the rutile has an average grain size between 0.4 mm and 0.6 mm. Verfahren zur Herstellung eines hochfrequenztauglichen Vergussmaterials für Hochfrequenz-basierte Messgeräte, folgende Verfahrensschritte umfassend: - Bereitstellen des Rutil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, - Bereitstellen eines Trägermaterials, - Mischen des Rutils mit dem Trägermaterial, bis ein homogenes Vergussmaterial (11) entsteht.Process for the production of a high-frequency-compatible potting material for high-frequency-based measuring devices, comprising the following process steps: Providing the rutile according to one of the preceding claims, - providing a carrier material, - mixing the rutile with the carrier material until a homogeneous potting material (11) is produced. Verfahren nach Anspruch 7, wobei als Trägermaterial ein Gips oder ein Kunststoff, insbesondere ein Silikon oder ein Thermoplast, verwendet wird.Procedure according to Claim 7 , a plaster of paris or a plastic, in particular a silicone or a thermoplastic, being used as the carrier material. Verfahren nach Anspruch 8, wobei für den Fall, dass als Trägermaterial ein Silikon verwendet wird, das Rutil in einem Mischungsverhältnis von mindestens 15 %, insbesondere zwischen 20 % und 50 %, mit dem entsprechenden Anteil an Silikon gemischt wird.Procedure according to Claim 8 In the event that a silicone is used as the carrier material, the rutile is mixed with the corresponding proportion of silicone in a mixing ratio of at least 15%, in particular between 20% and 50%. Hochfrequenz-basiertes Messgerät (1), umfassend einen Verguss (11), der Ansprüche 6 bis 8 hergestellt ist.High-frequency-based measuring device (1), comprising a potting (11) which Claims 6 to 8th is made. Messgerät nach Anspruch 10, wobei es sich um ein Radar-basiertes Füllstandsmessgerät oder um ein Dielektrizitätswert-Messgerät handelt.Measuring device after Claim 10 , which is a radar-based level measuring device or a dielectric value measuring device.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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