DE1571586C3

DE1571586C3 - Verfahren zur Herstellung von Preßformgegenständen aus einem bleifreien Glimmer -Isoliermaterial

Info

Publication number: DE1571586C3
Application number: DE19651571586
Authority: DE
Inventors: Bohumil Kolin Martinec (Tschechoslowakei)
Original assignee: Bablo Kladno Np Kladno (tschechoslowakei)
Current assignee: Bablo Kladno Np Kladno (tschechoslowakei)
Priority date: 1965-04-03
Filing date: 1965-04-03
Publication date: 1974-10-24
Also published as: DE1571586B2; DE1571586A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Preßformgegenständen aus einem bleifreiem Glimmer-Isoliermaterial, bei dem eine Mischung aus gemahlenem, gefilztem oder synthetischem Glimmer und ungefritteten glasbildenden Bestandteilen vorgepreßt wird, die Vorpreßlinge fortschreitend bis zur Sinterung der glasbildenden Bestandteile erwärmt und aus den Vorpreßlingen die gewünschten Formgegenstände gepreßt werden.

Die Preßformgegenstände werden bevorzugt für Konstruktions-, Elektroisolations- und Hochfrequenzzwecke verwendet. Zur Herstellung der Anschlüsse können in die Preßformgegenstände gleichzeitig bei der Herstellung der Preßformgegenstände Metallteile eingebettet sein.

Aus der britischen Patentschrift 532 824 und der schweizerischen Patentschrift 237 589 ist es bereits bekannt, Glimmer in kleine Teilchen zu vermählen und mit glasigen Teilchen zu vermischen. Diese glasigen Teilchen werden durch Verfrittung von glasbildenden Verbindungen von Soda, Pottasche, Kryolith, Borsäure und Bariumkarbonat gewonnen. Nach Vermischung wird die Mischung mit Wasser befeuchtet und unter Druck in Tabletten verpreßt. Diese Tabletten werden getrocknet, in einem Ofen erhitzt und in erwärmten Zustand unter Druck In geformte Gegenstände gepreßt. Diese bekannten Preßformgegenstände enthalten eine verhältnismäßig hohe Menge von Alkalien, die den Wärmeausdehnungs-Koeffizienten und das Feuchtigkeitsaufnahmevermögen steigern. Dadurch wird ihre Widerstandsfähigkeit gegen Wasserdämpfe, atmosphärische Einflüsse und Chemikalien herabgesetzt. Auch die elektrischen Eigenschaften werden verschlechtert und der elektrische Widerstand verringert. Die Zusammensetzung des Glases läßt keine höhere Wärmebeständigkeit zu. Das Behandlungsverfahren (Verfrittung) "dieser glasbildenden Verbindungen ist langwierig und schwierig, da diese Verbindungen beim Schmelzprozeß den Ofen korrodieren.

ίο In einem stark alkalischen Milieu, in der Gegenwart von Kryolith, wird der Glimmer stark angegriffen, wenn er der Wärmebehandlung bei der Herstellung der Preßformgegenstände unterworfen wird, und er verliert seine charakteristischen Eigenschaften.

Bei dem eingangs erwähnten bekannten Verfahren (schweizerische Patentschrift 370 001) werden Aluminiumoxid und Alkalisilicofluoride, wie Lithium-, Natrium-, Kalium-, Rubidium- oder Caesiumsilicofluorid, als glasbildende Bestandteile verwendet. Die Gesamtmenge der glasbildenden Bestandteile beträgt 15 bis 30%. Dieses bekannte Verfahren erfordert zum Sintern der glasbildenden Bestandteile und für die Dispersion der Glimmerteilchen eine Temperatur von 800 bis 1000°C und einen Preßdruck zur Herstellung der Preßformgegenstände von 270 bis 3400 atm. Durch die hohe Temperatur und den hohen Preßdruck wird der Verfahrensablauf erheblich erschwert. Ferner ist es mit Hilfe des bekannten Verfahrens schwierig, Metallgegenstände in der Isoliermasse zu befestigen, da hierfür die Haftfähigkeit nicht ausreicht.

Der Erfindung liegt demgegenüber die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren anzugeben, mit dessen Hilfe es möglich ist, auch Metallteile enthaltende Preßformgegenstände zu erzeugen und die für den Verfahrensablauf wesentlichen Temperatur- und Druckwerte zu erniedrigen.

Diese Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch gelöst, daß die Mischung 30 bis 50% glasbildende Bestandteile folgender Zusammensetzung aufweist:

bis 70% Borax, bis 30% Kryolith, bis 20% Sb₂O₃ oder Sb₂O₅ in Form von Oxiden oder alkalischen Salzen und bis 60% (ortho)borsaures Barium, Zink und/oder Magnesium.

Bei einer solchen Zusammensetzung der glasbildenden Bestandteile genügt eine Sintertemperatur von rund 500⁰C und ein Preßdruck von 200 atm. Außerdem ist die Haftfähigkeit gegenüber eingepreßten Metallgegenständen außerordentlich hoch. Dies liegt daran, daß die eingesetzten Metallborate die Haftfähigkeit außerordentlich stark erhöhen.

Eine weitere Steigerung der Haftfähigkeit wird durch das Antimonoxid hervorgerufen. Das Überraschende an dieser Zusammensetzung ist es, daß all diese Materialien nicht nur im Sinne einer Haftverbesserung wirken, sondern zusammengenommen auch die zuvor erwähnte Herabsetzung der Sintertemperatur und des Preßdrucks ermöglichen.

Die Zusammensetzung der glasbildenden Bestandteile ist derart gewählt, daß eine eutektische Zusammensetzung mit erhöhter Temperaturbeständigkeit erzielt wird. Die Verkürzung und Vereinfachung des Prozesses besteht hauptsächlich darin, daß durch Verwendung der Borate die Bildung des Glases unmittelbar beim Erhitzen der Formgegenstände im Ofen gemeinsam mit Glimmer ohne vorangehende Verfrittung der glasbildenden Verbindungen ermöglicht wird. Die glasbildenden Bestandteile sind ferner derart gewählt, daß beim fortschreitenden Erhitzen im Ofen

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keine Gase entstehen, die Integrität der Formgegen- lenen, glasbildenden Verbindungen von der Größe stände nicht gestört wird und ihre elektrischen und disperser Teilchen vermischt, und zwar im Verhältnis mechanischen Eigenschaften nicht verschlechtert wer- von etwa 50 bis 70% Glimmer zu 30 bis 50% glasbilden, denden Verbindungen, letztere annähernd mit der

Wenn Sb₂O₃ oder Sb₂O₅ als Halteoxide verwendet 5 folgenden Zusammensetzung:

werden, lassen sich noch bessere mechanische Eigen- Teile

schäften oder eine bessere Haftbarkeit der eingepreß- Barium-(ortho)-borat IO

ten Gegenstände erreichen, z. B. für Isolierbolzen, Zink-(ortho)-borat 15

Hänge- und Stützisolatoren Isolierklemmen u. dgl. Magnesium-(ortho)-börat.'.".".".".".".'.".'.'.''. 3

Zwecks Verbesserung der Eigenschaften gegenüber io Antimontrioxyd 2

atmosphärischen Einflüssen kann P₂O₅ in der Form Borax 45

von alkalischen Phosphaten, Erdalkaliphosphaten und Kryolith 20

Zinkphosphaten verwendet werden Natriumphosphat'."'.'.'.'.'.'.'.'.'.'.'.'.'.'.'.'.'.'. 5

Zwecks Beschleunigung der Glasbildung und dessen 100

Klärung bei gleichzeitiger Attackierung der Glimmer- 15

partikeln an der Oberfläche und zwecks Verbesserung Die Mischung wird mit etwa 15% Wasser ange-

der mechanischen Eigenschaften kann das Gemisch feuchtet. Nach weiterer Vermischung in kaltem Zu-

auch Zinkfluoride, alkalische Fluoride, Erdalkali- stand werden unter einem Druck von etwa 300 kp/cm²

fluoride und Aluminiumfluoride enthalten. während etwa 2 Minuten Tabletten ausgepreßt und

Es sei nun zum besseren Verständnis der Erfindung 20 anschließend getrocknet. Die trockenen Tabletten

ein Ausführungsbeispiel angeführt. werden dann in einem Ofen bei einer Temperatur von

Abfallglimmer der als Muskowit oder Phlogopit etwa 550⁰C erwärmt und unter einem Druck von

bezeichneten Art oder deren Gemisch wird in bekann- etwa 200 kp/cm² in einem erwärmten Gerät bei einer

ter Weise in kleine Teilchen gemahlen und in Größen Temperatur von etwa 300⁰C geformt. Die Preßlinge

von weniger als 0,30 mm sortiert. Der gemahlene 25 werden dann aus dem Gerät herausgenommen und

Glimmer wird dann im Trockenzustand mit feingemah- auf Normaltemperatur temperiert.

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Herstellung von Preßformgegenständen aus einem bleifreien Glimmer-lsoliermaterial, bei dem eine Mischung aus gemahlenem, gefilztem oder synthetischem Glimmer und ungefritteten glasbildenden Bestandteilen vorgepreßt wird, die Vorpreßlinge fortschreitend bis zur Sinterung der glasbildenden Bestandteile erwärmt und aus den Vorpreßlingen die gewünschten Formgegenstände gepreßt werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Mischung 30 bis 50 % glasbildende Bestandteile folgender Zusammensetzung aufweist: bis 70% Borax, bis 30% Kryolith, bis 20% Sb₂O₃ oder Sb₂O₅ in Form von Oxiden oder alkalischen Salzen und bis 60% (ortho)borsaures Barium, Zink und/oder Magnesium.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die glasbildenden Bestandteile P₂O₅ in einer Menge von höchstens 50% enthalten.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die glasbildenden Bestandteile Zink-, alkalische-, Erdalkali- und Aluminium-Fluoride, einzeln oder im Gemisch bis höchstens 15% enthalten.

4. Verwendung des nach dem Verfahren eines der Ansprüche 1 bis 3 hergestellten Glimmer-Isoliermaterials als Formpreßling, insbesondere mit eingepreßten Metallstücken, vornehmlich für Konstruktions-, Elektroisolations- und Hochfrequenzzwecke.