Organische Isolierung mit feinkristallinem Aufbau für elektrische
Zwecke, insbesondere für elektrische Leitungen, Maschinen und Apparate Organische
Isolierstoffe mit feinkristallinem Aufbau, wie beispielsweise Polyäthylen und fluorhaltige
Polyäthylenverbindungen, wie Tetrafluoräthylen, Monochlortrifluoräthylen, haben
in neuester Zeit besondere Bedeutung erlangt. Polyäthylen ist allgemein so feinkristallin,
daß es - normal verarbeitet - einem völlig isotropen Stoff weitgehend ähnlich ist
und daß es nur durch ganz subtile Untersuchungen gelingt, den feinkristallinen Aufbau
in frisch verarbeitetem Zustand nachzuweisen. Besonders bei den fluorhaltigen Polyäthylenverbindungenhat
sich aber dieser feinkristalline Zustand als großer Nachteil für die Wärmebeständigkeit
erwiesen. Obwohl die fluorhaltigen Polyäthylienverbindungen, rein chemisch gedacht,
sehr wärmebeständig sind, kann diese hohe Widerstandsfähigkeit nur wenig ausgenutzt
werden, da die fluorhaltigen Polyäthylenverbindungen bei Dauererwärmung die Eigenschaft
zeigen, d'aß bei Vorliegen eines feinkristallinen Aufbaues die Kristalle ziemlich
schnell wachsen und im Gefolge der Kristallvergröberung eine starke Versprödung
auftritt. Durch diese Versprödung, nicht durch chemische Wärmealterung, werden z.
B. Drahtisolierungen schon bei 150° C und darunter in ihrer Einsatzfähigkeit sehr
gemindert. Dabei helfen auch alle Kunstgriffe bei der ursprünglichen Herstellung,
wie scharfes Abschrecken von hohen Temperaturen usw., sehr wenig, weil die Stoffe
doch in bezug auf das gefährliche Kristallwachstum wärmeempfindlich bleiben.Organic insulation with a fine crystalline structure for electrical
Purposes, in particular for electrical lines, machines and apparatus, organic
Insulating materials with a finely crystalline structure, such as polyethylene and fluorine-containing materials
Polyethylene compounds such as tetrafluoroethylene, monochlorotrifluoroethylene have
has recently gained particular importance. Polyethylene is generally so finely crystalline
that - normally processed - it is largely similar to a completely isotropic substance
and that the finely crystalline structure can only be achieved through very subtle investigations
to be demonstrated in a freshly processed state. Especially with the fluorine-containing polyethylene compounds
however, this finely crystalline state turns out to be a major disadvantage for the heat resistance
proven. Although the fluorine-containing polyethylene compounds, from a purely chemical point of view,
are very heat-resistant, this high resistance can only be used to a limited extent
because the fluorine-containing polyethylene compounds have the property when heated continuously
show that in the presence of a finely crystalline structure the crystals are pretty much
grow quickly and, as a result of the coarsening of the crystals, a strong embrittlement
occurs. This embrittlement, not chemical heat aging, z.
B. Wire insulation at 150 ° C and below in their usability very much
diminished. All the tricks in the original production also help,
such as sharp quenching from high temperatures, etc., very little because of the substances
but remain sensitive to heat in relation to the dangerous crystal growth.
Grundsätzlich zeigt auch das Polyäthylen ein ähnliches Verhalten,
so daß man die fluorhaltigen P'olyäthylenverbindungen geradezu als Modellsubstanzen
für das Polyäthylen bezeichnen kann. Allerdings tritt das Kristallwachstum beim
Polyäthylen längst nicht so kraß und schnell in Erscheinung. Es konnte aber beim
Polyäthylen eine sehr gefährliche Ermüdung bei Wärmeeinfluß unter, elektrischer
Belastung festgestellt werden, die sich beispielsweise durch starkes Absinken der
Durchschlagsfestigkeit bei Alterung und der genannten Dauerbeanspruchung kundgibt.Basically, the polyethylene shows a similar behavior,
so that the fluorine-containing polyethylene compounds can be used as model substances
for which polyethylene can denote. However, crystal growth occurs at
Polyethylene is nowhere near as blatant and quick in appearance. But it could with
Polyethylene a very dangerous fatigue when exposed to heat under, electrical
Load can be determined, for example by a sharp drop in the
Dielectric strength in the event of aging and the stated long-term stress.
Man hat versucht, besonders auch bei den fluorhaltigen Polyäthylenverbindungen,
durch Zusatz von Weichmachern die beschriebenen Erscheinungen zu verhindern und
die Substanzen grundlegend zu verbessern. Es ist aber nicht so ganz einfach, für
diese in allen gebräuchlichen Lösungsmitteln unlöslichen Substanzen verträgliche
Weichmacher zu finden. Andererseits werden durch Zusätze von Weichmachern viele
wertvolle Eigenschaften der Grundstoffe stark verändert, so daß dieser Weg wenig
aussichtsreich erscheint.Attempts have been made, especially with the fluorine-containing polyethylene compounds,
to prevent the phenomena described by adding plasticizers and
to fundamentally improve the substances. But it's not that easy for
these substances, which are insoluble in all common solvents, are compatible
Find plasticizers. On the other hand, due to the addition of plasticizers, many become
Valuable properties of the raw materials changed greatly, so that this way little
seems promising.
Ähnliches gilt auch für das Polyäthylen, für welches zwar Weichmacher
gefunden werden können, aber welche gleichfalls eine Änderung der Eigenschaften
des Grundmaterials bewirken. Die Erfindung geht von der Erkenntnis aus, daß in Metallen,
z. B. in Blei und auch in Kupfer, Störungen durch Vergröberung des Metallgefüges
durch Änderung im Rekristallisationsverhalten vermieden werden. Die Rekristallisationsgrenze
- auch als Rekristallisationstempferatur bekannt - kann willkürlich erheblich nach
oben verschoben werden, so daß die Beanspruchung durch Erschütterungen in Verbindung
mit Temperatur, aber auch Temperatureinflüsse allein, erheblich erhöht werden kann.
Diese Verbesserungen werden durch verhältnismäßig geringe Zusätze in der Größenordnung
von 0,05 bis 3'°/o durch Fremdstoffe erreicht. Bei den erwähnten Metallen handelt
es sich um Zusätze von Fremdmetallen, auch solchen, die mit dem Grundmetall nicht
besonders verträglich sind, vor allen Dingen um Elemente mit großem Atomradius.The same applies to polyethylene, for which there is a plasticizer
can be found, but which likewise involve a change in properties
of the base material. The invention is based on the knowledge that in metals,
z. B. in lead and also in copper, disturbances due to coarsening of the metal structure
can be avoided by changing the recrystallization behavior. The recrystallization limit
- also known as recrystallization temperature - can be increased arbitrarily considerably
be shifted above, so that the stress related to vibrations
with temperature, but also temperature influences alone, can be increased considerably.
These improvements are due to relatively small additions in the order of magnitude
from 0.05 to 3% achieved by foreign matter. The metals mentioned are involved
These are additions of foreign metals, including those that do not go with the base metal
are particularly compatible, especially elements with a large atomic radius.
Es ist anzunehmen, daß durch den abweichenden Atomradius Änderungen
im Kristallgitteraufbau der Grundsubstanz erreicht werden. Die Widerstandsfähigkeit
der Metalle gegen Kornvergröberung konnte einwandfrei durch Messungen festgestellt
werden. Durch den geringen Zusatz wird der Charakter des Grundmetalls sonst nur
sehr wenig verändert.It is to be assumed that changes due to the different atomic radius
can be achieved in the crystal lattice structure of the basic substance. Resilience
the metals against grain coarsening could be determined perfectly by measurements
will. The character of the base metal is otherwise only due to the small addition
very little changed.
Diese bei Metallen gemachten kristallographischen Beobachtungen können
auf die genannten organischen Stoffe übertragen werden. So werden bei einer organischen
Isolierung mit feinkristallinem Aufbau, z. B. bei Polyäthylen, Polyäthylenderivaten
und Homologen,
fluorhaltigen Polyäthylenverbindungen für elektrische
Zwecke, insbesondere für elektrische Leitungen, Maschinen und Apparate, zwecks Verzögerung
b.zw. Herabsetzung des bei Wärmeeinfluß unterelektrischer Belastung auftretenden
Kristallwachstums gemäß der Erfindung 0,05 bis 3°/a metallorganische Verbindungen,
jedoch nicht zusammen mit schwefelhaltigen Stoffen, zugesetzt. Diese Fremdstoffe
lassen sich in den Grundkörpern im erweichten oder heißflüssigen Zustand homogen
einarbeiten, vorzugsweise lösen, so daß sie nach dem Erkalten wenigstens teilweise
wieder in feindisperser Verteilung als heterogener Gefügeanteil vorliegen. Beispielsweise
können seien-, tellur- oder antimonhaltige organische Verbindungen benutzt werden.
Auch organische Farbstoffe können zusätzlich Anwendung finden. Die organischen Farbstoffe
werden bei Abkühlung feindispers in den Korngrenzen abgelagert und dienen als Anzeiger
für die Kristallvergröberung.These crystallographic observations made on metals can
transferred to the organic substances mentioned. So be with an organic
Insulation with a finely crystalline structure, e.g. B. with polyethylene, polyethylene derivatives
and homologues,
fluorine-containing polyethylene compounds for electrical
Purposes, in particular for electrical lines, machines and apparatus, for the purpose of delay
respectively. Reduction of that which occurs under the influence of heat under electrical stress
Crystal growth according to the invention 0.05 to 3 ° / a organometallic compounds,
but not added together with sulfur-containing substances. These foreign substances
can be homogeneous in the base bodies in the softened or hot liquid state
work in, preferably loosen, so that they are at least partially after cooling
again in a finely dispersed distribution as a heterogeneous structural component. For example
Organic compounds containing beef, tellurium or antimony can be used.
Organic dyes can also be used. The organic dyes
are finely dispersed in the grain boundaries when they cool down and serve as indicators
for crystal coarsening.
Zur Stabilisierung gegen Alterurngserscheinungen ist es bekannt, organischen
Isolierstoffen, z. B. Polyäthylen, schwefelhaltige Stoffe hinzuzufügen. Hierbei
ist auch vorgeschlagen worden, gewisse metallorganische Verbindungen in die schwefelhaltigen
Stoffe einzubeziehen, doch war hierbei das Charakteristische dieser Verbindungen
nicht das Metall, sondern die Dithiocarbamatgruppe. Diese Stoffe sind nicht im Sinne
der vorliegenden Aufgabenstellung geeignet, das Kristallwachstum bei Erwärmung oder
Beanspruchung zu verzögern bzw. herabzusetzen.To stabilize against the phenomena of aging, it is known to use organic
Insulating materials, e.g. B. polyethylene, add sulfur-containing substances. Here
It has also been suggested to convert certain organometallic compounds into the sulfur-containing
To include substances, but this was the characteristic of these compounds
not the metal but the dithiocarbamate group. These substances are not in the sense
suitable for the task at hand, the crystal growth when heated or
To delay or reduce stress.