DE1471174B2

DE1471174B2 - Verbundkörper aus Metall und Keramik

Info

Publication number: DE1471174B2
Application number: DE19631471174
Authority: DE
Inventors: John Gundlach Schenectady N.Y. Leschen (V.St.A.). B65b
Original assignee: General Electric Co
Current assignee: General Electric Co
Priority date: 1963-07-27
Filing date: 1963-07-27
Publication date: 1970-12-03
Also published as: DE1471174A1

Description

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Bei der Herstellung von elektronischen Geräten, ins- Titanteilen in einer bevorzugten Ausführungsform

besondere Spezialvakuumröhren und gewissen Typen verbunden sind;

von Röhrengleichrichtern, werden häufig Metall-Kera- F i g. 2 ist eine graphische Darstellung mit Kurven, mik-Kombinationen, die Titan enthalten, als Hüllen ver- die die lineare Kontraktion von Titanmetall und wendet. Es gibt eine Reihe von Keramikmassen, die 5 mehrere der neuen Keramikkörper darstellen;
bei Betriebstemperaturen unter 5C0 bis 600⁰C als F i g. 3 ist eine graphische Darstellung mit Kurven, verträglich mit Titan und somit als geeignet für diesen die den Einfluß des Titandioxydgehalts, des Preßdrucks Zweck angesehen wurden. Gleichzeitig hat man je- und der Sintertemperatur auf die Durchlässigkeit des doch seit langem erkannt, daß der erhebliche Kiesel- fertigen Keramikkörpers veranschaulicht.
Säuregehalt dieser Massen bei höheren Temperaturen io Die Verbundkörper gemäß der Erfindung bestehen insofern nachteilig ist, als eine Vergiftung der Kathode aus einem Körper aus praktisch reinem Titan, der eintritt, die zu einer drastischen Verringerung der durch eine Lötnaht, die eine vakuumdichte Verbindung Elektronenemission führt. Man hat zwar die wesent- bildet, dauerhaft mit einem kristallinen Keramiklichen Vorteile des Betriebes bei höheren Temperaturen körper verbunden ist. Der Keramikkörper besteht im voll erkannt, jedoch wurden die durch die Anwesen- 15 wesentlichen aus einem gebrannten Gemisch von Maheit von Kieselsäure auferlegten Beschränkungen gnesiumoxyd und Magnesiumoxyd-Aluminiumoxydhinsichtlich der Betriebstemperatur bis heute in Kauf Spinell in einem bestimmten Mengenverhältnis, das genommen, da bisher kein erfolgreicher Versuch praktisch kieselsäurefrei ist, aber 0,05 bis 1,0 °/₀ unternommen wurde, das Problem der Entfernung Titanoxyd enthält, und zwischen 25 und 1000⁰C einen der Kieselsäure unter Beibehaltung aller wesentlichen 20 Wärmeausdehnungskoeffizienten zwischen etwa 9,0 und erwünschten physikalischen Eigenschaften der und ll,0x 10~⁶ cm/cm/⁰C hat. In der bevorzugten mit dem Titan verbundenen kieselsäurehaltigen Kera- Ausführungsform der Erfindung enthält dieser Keramikmassen zu lösen. mikkörper 0,1 Teile Titandioxyd, 50 Teile Magnesium-

Zwar sind auch nahezu kieselsäurefreie Keramik- oxyd und 50 Teile Magnesiumoxyd-Aluminiumoxydmassen, wie Korund, Beryll oder Aluminiumoxyd be- 25 Spinell. Er hat in dem vorstehend genannten Bekannt, jedoch eignen sich diese nicht für die Verwen- reich einen Wärmeausdehnungskoeffizienten von dung von entsprechenden Keramik-Titan-Verbund- 10,OxIO"⁶ cm/cm/⁰C. In diesem Fall passen also körpern bei Betriebstemperaturen über 500 bis 600⁰C, Keramikkörper und der Titankörper im Bereich von da die thermischen Ausdehnungskoeffizienten dieser Raumtemperatur bis 1000°C hinsichtlich Wärmeaus-Keramikmassen im angegebenen Temperaturbereich 30 dehnung und Kontraktion ausgezeichnet zusammen, nicht dem des Titans entsprechen. Aluminiumoxyd Ebenso wie bei dem oben erläuterten allgemeinen wurde zwar bereits für derartige Verbundsysteme be- Fall wird jedoch bei diesem bevorzugten Verbundnutzt, jedoch ist dabei ein doppelseitiger Verbund körper kein elektrisch leitender Film während Keramik-Metall-Keramik notwendig, um die durch seiner Herstellung oder während des Gebrauchs gedie thermische Ausdehnung hervorgerufenen Belastun- 35 bildet.

gen des Verbundsystems auszugleichen, während ein Die neuen Keramikmassen und -körper werden nach einseitiger Verbund Keramik-Metall durchaus aus- dem Verfahren gemäß der Erfindung durch Mischreichend wäre. Des weiteren können auf Grund der fällung von Aluminiumoxyd und Magnesiumoxyd mit vorerwähnten besonderen Verbundtechnik, die für oder ohne Titanoxyd, Abtrennung und Trocknen der Titan-Aluminiumoxyd-Verbundteile notwendig ist, 40 erhaltenen Mischfällung, Kalzinierender Mischfällung, Aluminiumoxyd-Formteile nicht für den Aufbau be- Pressen der Mischfällung in Pulverform unter Bildung stimmter Typen von Mikrowellenröhren verwendet eines Preßlings und abschließendes Sintern des erwerden, in denen mehrfach übereinanderliegende haltenen Preßlings in einer Atmosphäre, die Magne-Keramik-Metall-Verbundteile notwendig sind, die je- sium oxydiert, bei einer Temperatur zwischen 1700 doch in sehr enger Aufeinanderfolge der einzelnen 45 und 1800⁰C für eine Dauer von 1 bis 5 Stunden her-Bauteile aufgebaut sein müssen. Zusätzlich zeigt Alu- gestellt. Bevorzugt für diesen Zweck wird reiner Sauerminiumoxyd-Keramik unter Hochvakuum-Bedingun- stoff. Die Mengenverhältnisse von Magnesiumoxyd zu gen die Tendenz für Diffusion durchlässig zu werden. Magnesiumoxyd-Aluminiumoxyd-Spinell im gebrann-Diese Nachteile werden durch die Erfindung ver- ten Körper werden entsprechend den gewünschten mieden. 50 Wärmeausdehnungseigenschaften des Fertigproduktes

Gegenstand der Erfindung ist ein Verbundkörper eingestellt. Zur Herstellung von Elektronenröhren aus aus einem Teil aus Titan und einem kristallinen weit- Titan-Keramik-Verbundkörpern beträgt die Menge gehend kieselsäurefreien Keramikgegenstand mit an- des Magnesiumoxyds im gesinterten Keramikkörper nähernd dem gleichen thermischen Ausdehnungs- 40 bis 60 Teile, während das Magnesiumoxyd-Alukoeffizienten wie Titan, der dadurch gekennzeichnet 55 miniumoxyd-Spinell in einer Menge zwischen 60 und ist, daß der Keramikgegenstand im wesentlichen aus 40 Teilen vorliegt. Die Mengenanteile des Magnesiumeinem gebrannten Gemisch von 40 bis 60 Gewichts- oxyds und Aluminiumoxyds der Mischfällung entteilen Magnesiumoxyd, 60 bis 40 Gewichtsteilen sprechen also stöchiometrisch dieser Beziehung von Magnesiumoxyd-Aluminiumoxyd-Spinell und 0,05 bis Spinell zu Magnesiumoxyd, und die Zusammensetzung 1,0 Gewichtsteilen Titandioxyd besteht. Gegenstand der 60 der Mutterlösung der Mischfällung wird entsprechend Erfindung ist ferner ein Verfahren, nach dem das gewählt.

erfindungsmäßige Keramikmaterial leicht und von Bei der bevorzugten Ausführungsform der Erfin-

gleichbleibender Güte hinsichtlich der physikalischen dung werden geringe Titanoxydmengen der Magne-

Eigenschaften hergestellt werden kann. siumoxyd-Aluminiumoxyd-Fällung zugegeben, um das

Die Erfindung wird nachstehend an Hand der 65 Sintern des Keramikkörpers zu begünstigen. Zu diesem

Zeichnungen beschrieben. Zweck löst man Titantetrachlorid in Salpetersäure,

F i g. 1 zeigt halbschematisch im Querschnitt eine und nach Senkung des Chloridgehalts auf annehmbare

Vakuumröhre, bei der Keramikteile dauerhaft mit Grenzen wird die erhaltene Lösung in der erforder-

lichen Menge zu der Mutterlösung von Magnesiumnitrat und Aluminiumnitrat gegeben.

Das Magnesium, Aluminium und Titan werden aus dieser Mutterlösung durch Zusatz von Ammoniumhydroxyd mischgefällt. Die feste Phase wird von der Flüssigphase durch Filtration abgetrennt, und der erhaltene Filterkuchen wird bei einer geeigneten Temperatur, z. B. 140⁰C, getrocknet und dann bei einer maximalen Temperatur von 900° C, die über eine Heizperiode von mehreren Stunden erreicht und 1 Stunde aufrechterhalten wird, kalziniert und dann im Ofen gekühlt. Das Mahlen des gebrannten Körpers zu Pulver erfolgt dann vorzugsweise in einer Kugelmühle. Das Pulver wird bei Drücken von 700 bis 6000 kg/cm² oder, falls dies aus irgendeinem Grunde erwünscht ist, bei noch höheren Drücken zu Preßlingen der für das Endprodukt gewünschten Größe und Form gepreßt.

Das Brennen des Preßlings, d. h. das Sintern, kann bei Temperaturen im Bereich von 1700 bis 1800° C erfolgen, vorzugsweise wird jedoch die Temperatur während des gesamten Brennens praktisch konstant gehalten. Bevorzugt wird eine Temperatur von 1750° C; die Sinterdauer beträgt nur 1 Stunde, da bei dem bevorzugten Druck von 1400 kg/cm² dadurch maximale Dichte erzielt wird.

Die in F i g. 1 dargestellte Elektronenröhre 10 wird hergestellt, indem man eine aus Kathode, Anode und Gitter bestehende Baugruppe mit zwei ringförmigen Teilen kombiniert, die als Isolatoren und Distanzstücke zwischen den elektrischen Teilen der Röhre dienen. Die in F i g. 1 dargestellte Röhre besteht aus einer Anode 11, einer Kathode 12 und einem Gitter 13, alle aus praktisch reinem Titan, und den aus der vorstehend beschriebenen Keramikmasse bestehenden Distanzstücken 15 und 16. Die Keramikteile 15 und 16 sind zwischen der Anode und dem Gitter und zwischen dem Gitter und der Kathode angeordnet. Eine geschlossene Kammer 17 wird in der Röhre dadurch gebildet, daß die scheibenförmigen Anoden und Kathoden den offenen Zylinder, der durch die Distanzstücke, das Gitter 13 und die Keramikteile 15 und 16 gebildet wird, oben und unten verschließen.

Die Metallteile der in F i g. 1 dargestellten Röhre werden mit den Keramikteilen 15 und 16 nach beliebigen Naßlöt- und Schweißverfahren, z. B. nach dem Verfahren des USA.-Patentes 2 570 248, an ihren Stoßflächen nach der Evakuierung der Kammer 17 und dem Ausheizen verbunden, wie es bei der Herstellung von Elektronenröhren allgemein bekannt ist. Die elektrischen Anschlüsse können für die Anode 11, das Gitter 13 und die Kathode 12 in beliebiger, geeigneter Weise angebracht werden. Zu diesem Zweck können die äußeren Oberflächen dieser Teile verwendet werden.

In F i g. 2 ist die Kontraktion in cm pro cm X 1O⁺⁶ in Abhängigkeit von der Temperatur in Grad Celsius für Titanschwamm, Magnesiumoxyd und Magnesiumoxyd-Aluminiumoxyd-Spinell — alle in praktisch reiner Form — und für drei erfindungsgemäße, aus Magnesiumoxyd und Magnesiumoxyd-Spinell bestehende Keramikmassen dargestellt. Kurve I zeigt die Kontraktion von Titanschwamm sowie der aus je 50 Teilen Spinell und Magnesiumoxyd bestehenden Masse, während die Kurven II und III die Werte für zwei Keramikmassen darstellen, bei denen das Mengenverhältnis der Bestandteile nahe der oberen und unteren Grenze des obengenannten Zusammensetzungsbereichs liegt. Kurve IV zeigt die lineare Kontraktion von Magnesiumoxyd und Kurve V für Magnesiumoxyd-Aluminiumoxyd-Spinell.
Angesichts des großen Unterschiedes zwischen den Wärmeausdehnungskoeffizienten von Magnesiumoxyd-Aluminiumoxyd-Spinell und Magnesiumoxyd (Kurven IV und V) ist es überraschend, daß aus diesen Materialien Verbundkörper hergestellt werden können, die trotz der Wärmespannungen über den vollen Betriebsbereich unversehrt bleiben. Während weder Magnesiumoxyd allein noch Spinell allein erfolgreich in Kombination mit Teilen aus Titanmetall für die hier in Frage kommenden Zwecke gebraucht werden können, lassen sich die erfindungsgemäßen Verbundkörper, die hinsichtlich der Wärmeausdehnungskoeffizienten extreme Werte aufweisen, über lange Zeiträume unter häufigem Aufheizen und Abkühlen verwenden, ohne daß sie eine Neigung zu Rißbildung oder Bruch oder andere Anzeichen des Vorhandenseins von Wärmeausdehnungs- und Kontraktionsspannungen zeigen.

Es zeigt sich, daß die Dichte der Keramikteile der Verbundkörper nicht sehr entscheidend ist, aber es ist erwünscht, daß sie vakuumdicht sind. Vakuumdichtigkeit kann bei Raumgewichten von mehr als 96 oder 97 % des theoretischen Raumgewichts bei den fertigen gebrannten Keramikkörpern erzielt werden. Dagegen wurde festgestellt, daß Körper, deren Raumgewicht über 99 % des theoretischen Wertes liegt, hinsichtlich der Vakuumdichtigkeit schlechter sein können, mit anderen Worten, Porosität beeinträchtigt nicht die Vakuumdichtigkeit, solange die Poren nicht durch den gesamten Keramikkörper verlaufen, wobei eine erhebliche Gasdruckdifferenz zwischen der Innen- und Außenseite des Keramikkörpers unter den Betriebsbedingungen der Vakuumröhre und der sonstigen Vorrichtung, in der der Verbundkörper verwendet wird, nicht aufrechterhalten werden kann.

In F i g. 3 sind die Ergebnisse von Prüfungen der gemäß der Erfindung hergestellten Produkte auf Porosität und Durchlässigkeit für verschiedene Herstellungsbedingungen verglichen. Die Prüfungen werden nachstehend ausführlich beschrieben.
Der Titanoxydgehalt in Prozent ist in Abhängigkeit vom Preßdruck in tausend pounds per square inch für drei verschiedene Sintertemperaturen dargestellt. Kurve A stellt eine Sintertemperatur von 1700° C, Kurve B eine Sintertemperatur von 1750° C und Kurve C eine Sintertemperatur von 1800°C dar. Es sei bemerkt, daß diese Kurven keine Reihen von Punkten darstellen, sondern die Grenzen zwischen guten und schlechten Bedingungen hinsichtlich Zusammensetzung und Preßdruck.
Insgesamt 36 Proben wurden hergestellt und geprüft.

Die Ergebnisse sind in F i g. 3 graphisch dargestellt. Diese 36 Proben hatten vier verschiedene Titanoxydgehalte, nämlich 1,0 °/₀, 0,3%, 0,1% und 0% Titanoxyd. Sie wurden bei drei verschiedenen Drücken gepreßt, nämlich 700, 2800 und 5950 kg/cm². In der ersten Reihe von vier verschiedenen Zusammensetzungen entsprachen nur die drei Proben, die 0,1 % Titanoxyd enthielten, den Forderungen einer Prüfung auf Undichtigkeit, die nachstehend ausführlich beschrieben wird. Die übrigen neun Proben in dieser Gruppe, die bei 700 kg/cm² gepreßt worden waren, waren porös. Ebenso erwiesen sich von den Proben, die unter einem Preßdruck von 2800 kg/cm² hergestellt worden waren, nur diejenigen als undurchlässig, die 0,1 % Titanoxyd

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enthielten und bei 1700, 1750 und auch bei 1800⁰C stark verdünnt wird, bleibt das gegebenenfalls eingegesintert worden waren. Wenn bei 1750⁰C gebrannt führte Chlorid weit unter der für die ohnehin vorhanwurde, war die Probe mit 0,3 % Titanoxyd undurch- denen Verunreinigungen zulässigen Grenze,
lässig, und wenn bei 1800⁰C gebrannt wurde, war Das in der Kugelmühle erhaltene Pulver des kalziauch die Probe, die kein Titanoxyd enthielt, undurch- 5 nierten Materials wurde isostatisch verdichtet. Hierzu lässig. Auch die bei 1800⁰C gesinterte Probe mit wurde das Pulver in einem Gummischlauch von 18 mm 1,0 °/o Titanoxyd erwies sich als undurchlässig. Alle Durchmesser gefüllt, der auf einem Holzklotz von unter einem Preßdruck von 5950 kg/cm² hergestellten mehreren Zoll Länge lag. Durch leichtes Rütteln wurde Proben widerstanden allen Prüfungen, denen sie unter- er gleichmäßig verdichtet, bevor der Schlauch mit worfen wurden. So entsprachen alle bei 1700⁰C ge- ίο einem starken Gummistopfen verschlossen wurde, sinterten Proben der Forderungen der Prüfung auf Der Behälter wurde dann durch eine durch den Stopfen Durchlässigkeit. Identische Proben, die jedoch bei eingeführte Injektionsnadel evakuiert, um den Pulvereiner Temperatur von 1850°C gesintert worden waren, zylinder vorzuhärten und die Luftmenge, die während hielten in keinem Fall den Prüfungen auf Porosität des Pressens im Preßling eingeschlossen werden könnte, und Durchlässigkeit stand. 15 auf ein Minimum zu verringern. Der Zylinder wurde

Die folgenden Beispiele veranschaulichen, wie die in einer ölgefüllten Kammer bei einem Druck von

Erfindung durchgeführt werden kann und in einigen 700 kg/cm² gepresst, aus der Kammer genommen und

Fällen tatsächlich durchgeführt wird. gewaschen. Nach dem Abstreifen des Gummiüberzuges

. -I₁ wurde das erhaltene Stück in Granulat einer Korn-

ΰ e 1 s ρ 1 e ₂₀ g_r5ß_{e von e}twa 6 mm geschnitten, wobei die End-

Eine Mischfällung von Magnesiumoxyd und Alu- stücke des Zylinders verworfen wurden. Die Dichte miniumoxyd, die eine geringe Menge Titanoxyd ent- kleiner Granulatproben wurde mit einem Quecksilbe-hielt, wurde hergestellt, indem man Lösungen von porosimeter gemessen, das bei einem so niedrigen chemisch reinem Magnesium- und Aluminiumnitrat in Druck betrieben wurde, daß das Medium in Öffnungen destilliertem Wasser herstellte, die Lösungen mischte 25 eines Durchmessers von weniger als 100 μ nicht ein- und zur Mischung Ammoniumhydroxyd gab. Die drang. Die Proben wurden nach der Messung verLösungen hatten eine ungefähre Konzentration von worfen.

220 g Magnesiumhydrat (entsprechend 60 g Magne- Das Sintern des Granulats erfolgte in einem lose siumoxyd) und 270 g Aluminiumnitrat (entsprechend zugedeckten Behälter, der aus dem Grundmaterial 65 g Aluminiumoxyd) pro Liter Lösung. Die tatsäch- 30 bestand und vorher gesintert worden war. Vor dem liehen Konzentrationen wurden durch Messen der Schließen des Behälters für einen Versuch wurde das spezifischen Gewichte und an Hand dieser Werte aus Granulat mit einem Pulver aus der Grundmasse bechemischen Tabellen ermittelt. Diese beiden Lösungen deckt. Der Behälter wurde in einem verhältnismäßig wurden dann in solchen Mengen gemischt, daß ein undurchlässigen Aluminiumoxydrohr gehalten, das Magnesium-Aluminium-Verhältnis, das gleiche Teile 35 durch einen gasgefeuerten Brennofen führte. Während Magnesiumoxyd und Magnesiumoxyd-Aluminium- des gesamten Erhitzens und Kühlens wurde Sauerstoff oxyd-Spinell darstellte, erhalten wurde. Dann wurde durch das Rohr geführt. Eine Sintertemperatur von die gleiche Menge destilliertes Wasser zugesetzt. In je 1800 + 10⁰C, gemessen mit einem optischen Pyro-500 cm³ dieser Lösung wurden 100 cm³ chemisch reines meter, wurde 1 Stunde aufrechterhalten.
Ammoniumhydroxyd eingerührt. Es wurde so lange 40 Die Untersuchung des erhaltenen Produkts zeigte, kräftig gerührt, bis die Fällung glattes Gefüge ange- daß die Körner sehr klein waren, nämlich im Durchnommen hatte. Das Produkt wurde dann abgenutscht, schnitt 2 bis 4 μ, und fest miteinander verzahnt waren. während es mit 1500 cm³ destilliertem Wasser, das eine Das Raumgewicht des Produkts betrug etwa 3,57g/cm³. geringe Ammoniakmenge enthielt, gewaschen wurde. In allen Fällen, in denen das Granulat mit Körpern aus Der Filterkuchen wurde dann zwischen Aluminium- 45 Titan verbunden wurde, ließ sich die Verbindung leicht folien in einem Trockenschrank bei etwa 140⁰C ge- nach dem Verfahren des obengenannten Patents hertrocknet, in lose zugedeckte Platinschiffchen über- stellen. Sie erwies sich als vakuumdicht, und die erführt, unter vermindertem Druck mit einer Tempe- haltenen Verbundkörper zeigten keine Neigung, währatursteigerung von 100°C/Std. bis auf 900⁰C erhitzt, rend des Erhitzens und Kühlens im Bereich von Raum-1 Stunde bei dieser Temperatur gehalten und im Ofen 50 temperatur bis 730⁰C zerstörende Spannungen zu entgekühlt. Die erhaltene Masse war sehr bröckelig und wickeln. Dieses Granulat wurde nach zwei verschieließ sich leicht in einem Aluminiumoxydmörser zer- denen Methoden auf Durchlässigkeit geprüft, nämlich kleinern, worauf sie in einer Kugelmühle, bestehend 1. in einem Auswahltest unter Verwendung eines aus einer Polyäthylenflasche mit Aluminiumoxyd- roten eindringenden Farbstoffes und
kugeln, gemahlen wurde. 55 2. in einem Test auf Durchlässigkeit unter Verwen-

In Salpetersäure gelöstes Titan wurde der Grund- dung von Helium für diejenigen Proben, die keilösung vor der Fällung in einer Menge zugegeben, die nen Farbstoff eindringen ließen.
0,1 °/o Titanoxyd in der gewünschten Magnesiumoxyd- Beim ersten Test wurde von der Kante jeder Scheibe Aluminiumoxyd-Mischfällung entsprach. Das »Titan- her ein Ausschnitt eingeschliffen, um das Innere freinitrat« wurde aus einer gereinigten Titantetrachlorid- 60 zulegen. Die Scheiben wurden 10 bis 15 Minuten in lösung frisch hergestellt, die einer fünfmaligen Behänd- den Farbstoff getaucht, herausgenommen und ge-Iung, die aus Fällung mit Ammoniak, Filtration, waschen. Ein zweiter Ausschnitt, der den ersten über-Waschen und Wiederauflösen in Salpetersäure be- läppte, wurde eingeschliffen. Grad und Art des Einstand, unterworfen worden war. Diese Behandlung dringens des Farbstoffs von den ursprünglichen Obergenügte zur Senkung des Chloridgehalts über den 65 flächen und von der ersten geschliffenen Oberfläche Punkt hinaus, bei dem mit dem Standard-Silbernitrat- ließen sich leicht feststellen. Die Proben, in die kein test noch eine Bestimmung gemacht werden konnte. Farbstoff eingedrungen war, wurden zum Verschließen Da die Titanlösung bei der Zugabe zur Grundlösung einer kleinen Öffnung eines Vakuumsystems verwen-

det. Nach dem Einstellen des Vakuums wurde ein Heliumstrahl auf sie gerichtet. Eingedrungenes Helium wurde durch ein Massenspektrometer nachgewiesen, das an das Vakuumsystem angeschlossen war. Die Dichten der farbstoffbeständigen Proben wurden nach einer Verdrängungsmethode gemessen, wobei ein Kristall aus geschmolzenem Magnesiumoxyd (Dichte 3,58 g/cm³) als Bezugsprobe verwendet wurde.

B e i s ρ i e 1 2

In einem Versuch, der in jeder Hinsicht mit Ausnahme der verwendeten Mengen an Reagenzien auf die in Beispiel 1 beschriebene Weise durchgeführt wurde, wurde ein Produkt erhalten, das sich wesentlich von dem des Beispiels 1 nur hinsichtlich des Wärmeausdehnungskoeffizienten unterschied. Das Verhältnis von freiem zu gebundenem Magnesiumoxyd in der kalzinierten Mischfällung entsprach 40 Teilen Magnesiumoxyd zu 60 Teilen Magnesiumoxyd-Aluminiumoxyd-Spinell, und die Titanoxydmenge betrug 0,1 Teil.

Beispiel 3

Auf die in Beispiel 1 beschriebene Weise wurde ein Produkt hergestellt, indem Titanoxyd in einer Menge zugegeben wurde, die 1,0 % (oder Teil) der calcinierten Magnesiumoxyd-Aluminiumoxyd-Mischfällung entsprach. Abweichend von Beispiel 1 wurde jedoch die pulverförmige kalzinierte Mischfällung bei 5950 kg/cm² gepreßt und eine Sintertemperatur von 1700° C angewendet. In den wichtigen Eigenschaften war dieses Produkt dem des Beispiels 1 gleich, unter anderem hatte es einen Wärmeausdehnungskoeffizienten, der dicht bei dem des Titans lag.

Die Mengenangaben in der vorstehenden Beschreibung beziehen sich auf das Gewicht, falls nicht anderes angegeben.

Claims

Patentansprüche:

1. Verbundkörper aus einem Teil aus Titan und einem kristallinen, weitgehend kieselsäurefreien Keramikgegenstand mit annähernd dem gleichen thermischen Ausdehnungskoeffizienten, wie Titan, dadurch gekennzeichnet, daß der Keramikgegenstand im wesentlichen aus einem gebrannten Gemisch von 40 bis 60 Gewichtsteilen Magnesiumoxyd, 60 bis 40 Gewichtsteilen Magnesiumoxyd-Aluminiumoxyd-Spinell und 0,05 bis 1,0 Gewichtsteil Titandioxyd besteht.

2. Verfahren zur Herstellung des Verbundkörpers nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man eine Lösung von Nitraten des Aluminiums, Magnesiums und Titans in den für das Endprodukt erwünschten Mengenverhältnissen durch Zusatz von Ammoniumhydroxyd mischfällt, die Fällung trocknet, bei Temperaturen bis zu 900° C kalziniert und anschließend zu Pulver vermahlt, das so erhaltene Pulver bei Drücken von 700 bis 6000kg/cm² zu Preßlingen formt, die Preßlinge im Bereich von 1700 bis 1800⁰C sintert und den fertigen kristallinen Keramikgegenstand in an sich bekannter Weise mit dem Titangegenstand, insbesondere durch eine Lötnaht vakuumdicht und dauerhaft verbindet.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen 009 549/2/5