DE1646826C

DE1646826C -

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Publication number: DE1646826C
Application number: DE19681646826
Authority: DE
Priority date: 1967-03-22
Filing date: 1968-01-18
Publication date: 1973-03-15

Description

Die Erfindung betrifft durchsichtige, polykristalline Berylliumoxid-Formkörper, die eine hohe Dichte und vorzügliche optische Eigenschaften aufweisen und im wesentlichen porenfrei sind, sowie ^in Verfahren zur Herstellung dieser Formkörper.

Bekanntlich ist Berylliumoxid wegen seiner chemischen Stabilität, seines Schmelzpunktes von 2570°C und seiner hohen Wärmeleitfähigkeit, die mit der Wärmeleitfähigkeit von Metallen vergleichbar ist, ein auf wichtigen technischen Gebieten, zu denen insbesondere das Gebiet der Elektronik und der Atomenergie gehört, verwendbares Material. Wegen des hohen Schmelzpunktes des Berylliumoxids ist es ausgesprochen schwierig, eine hohe Dichte, die bei 99% der theoretischen Dichte liegt, zu erreichen, und es steht daher für technische Zwecke auch lediglich Berylliumoxid mit einer Dichte von ungefähr 96% der theoretischen Dichte zur Verfügung, welches pcrenhaltig und gleichzeitig optisch opak ist. Demzufolge konnte auch Berylliumoxid bisher auf Gebieten, bei denen eine hervorragende Durchlässigkeit von Strahlungsenergie gefordert ist, nicht angewandt werden. Dies ist insbesondere auf neuentwickelten technischen Gebieten von Bedeutung, bei denen Erzeugnisse der Oxidkeramik mit verbesserten Eigenschäften angewandt werden müssen, vor allem die, abgesehen von einer verbesserten Durchlässigkeit von Strahlungsenergie, geforderte Eigenschaft erhöhter optischer Durchsichtigkeit.

Der im folgenden verwendete Ausdruck »theoretische Dichve« bezeichnet die sich zwar in Abhängigkeit von der Zusammensetzung der gesinterten Erzeugnisse ändernde höchste Dichte, welche bei einem gesinterten Körper bestimmter Zusammensetzung bei völliger Porenfreiheit erreichbar ist.

Durchsichtige Formkörper der Oxidkeramik, deren Dichte im wesentlichen der Dichte eines Einzelkristalle gleich ist und folglich für den sichtbaren Wellenlängenbereich des Lichtes durchlässig ist, finden vor allem in der Elektro-, Elektronik-, Luft- und Raumfahrttechnik, insbesondere für Klystron- und Senderöhren sowie Antennenfolien, die einen hohen Stromdurchgang durch einen Elektroisolator erfordern, ferner für Unterlagen von integrierten »5 Schaltungen und als Umhüllungsmaterial für Hochdruck-Metalldampflampen für Beleuchtungszwecke Verwendung.

Die Notwendigkeit der Anwendung -von durchsichtigen Keramikmaterialien aui den genannten so Gebieten beruht darauf, daß die verwendeten durchsichtigen Materialien eine Dichte aufweisen sollen, welche im wesentlichen gleich der theoretischen Dichte ist, und daher thermische, elektrische, chemische und optische Eigenschaften, welche denjenigen der bisher hergestellten opaken Keramikmaterialien überlegen sind. Insbesondere d^;* Wärmeleitfähigkeit, die ehemische Stabilität, die Wärmekapazität und die elektrischen Isolationseigenschaften von durchsichtigem Berylliumoxidmaterial sind weit höher als die entsprechenden Eigenschaften der anderen keramischen Stoffe. Daher besteht ein ausgesprochener Bedarf an transparentem Berylliumoxidmaterial, was jedoch nach den bisher bekannten Verfahren nicht herstellbar ist.

in der Druckschrift der »AERE«, Harvell, 1959, mit dem Titel »Sintering and Hotpressing of BeO, prepared from Be(OH).,*, sind lediglich Formkörper mit einer Dichte von höchstens 96% der theoretischen Dichte mit einer grünlichbraunen Farbe beschrieben, die für die Verwendung für die eingangs beschriebenen Zw;cke ungeeignet sind. Diese bekannten Formkörper bestehen aus vorgepreßtem und mit Sinterhilfsmitteln gesintertem Berylliumoxid.

Auf dem Gebiet der Oxidkeramik sind weiterhin aus der deutschen Auslegeschrift 1 199 675 noch polykristalline Formkörper aus im wesentlichen reinem Aluminiumoxid mit einer verbesserten Lichtdurchiässigkeit bekannt.

Die bekannten Berylliumoxid-Formkörper werden nach dem in der oben bezeichneten Literaturstelle beschriebenen Verfahren dadurch hergestellt, daß zunächst ein Berylliumsalz, beispielsweise Be(OH)₂, thermisch zersetzt wird, um das als Ausgangsmaterial verwendete Berylliumoxidpulver zu erhalten. Dieses wird dann mit als Sinterhilfsmittel zu bezeichnenden Zuschlagsstoffen vermischt, wobei es sich im vorliegenden Falle um die Oxide von Kalzium und Magnesium handelt, die in Zuschlagsmengen zwischen 1,0 und 10 Gewichtsprozent zugegeben werden. Bei diesem bekannten Verfahren sollen vorzugsweise 2 Gewichtsprozent Kalziumoxid bzw. 1,25 Gewichts-Prozent Magnesiumoxid zur Anwendung gelangen. Die Fachwelt nahm hierbei an, daß die Verdichtung der herzustellenden Formkörper während des Sinterns zunehmend verbessert wird, wenn die Menge der Zuschlagsstoffe erhöht wird, obwohl die Gründe hierfür nicht bekannt waren. Diese Mischung aus Zuschlagsstoffen und Berylliumoxidpulver wird bei dem bekannten Verfahren anschließend zu einem Formkörper verpreßt, dieser anschließend kalziniert, oder vorgesintert, um die Diffusion des Binders zu bewirken, und danach bei Temperaturen über 1400^J C fertiggesintert, wobei angenommen wurde, daß der Feuchtigkeitsgehalt der Sinteratmosphäre ohne Bedeutung ist. Wie bereits oben angeführt, lassen sich jedoch mittels dieses bekannten Verfahrens lediglich Formkörper mit einer maximalen Dichte von etwa 96% der theoretischen Dichte und einer grünlichbraunen Farbe herstellen, welche für Verwendungszwecke der eingangs beschriebenen Art nicht geeignet sind.

Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe ' besteht in der Schaffung durrhsichtiger, polykristalliner BeTylliumoxid-Formkörper mit einer bisher nicht erzielbaren Dichte.

Diese Aufgabe wird ot"-ch einen Formkörper aus vorgepreßtem und mit Sinterhilfsmitteln gesintertem Berylliumoxid gelöst, welcher durch einen Gehalt von 0,01 bis 1,0 Gewichtsprozent mindestens eines anderen farblosen Metalloxides oder Mischoxides mit einem Schmelzpunkt von mindestens 1500'C, durch eine Dichte von mindestens 99 % der theore iischen Dichte und durch eine Strahlendurchlässigkeit im Wellenlängenbereich von 0,003 bis 6,0μ von mindestens 10°/₀ pro Millimeter Dicke des Formkörpers gekennzeichnet ist.

Eine derartig hohe Dichte, nämlich 99% der · theoretischen Dichte, wie sie die erfindungsgemäßen Formkörper aufweisen, stellt einen für jeden Fachmann ganz außergewöhnlichen und kaum für erreichbar gehaltenen Wert dar und gewährleistet ausgezeichnete Eigenschaften hinsichtlich der Wärmeleitfähigkeit, der chemischen Stabilität, der Wärmekapazität und der elektrischen Isolationsfähigkeit zusammen mit der erfindungsgemäßen Eigenschaft der guten Strahlungsdurchlässigkeit einschließlich des sichtbaren Wellenbereiches, die über den Eigenschäften der bekannten oxidkeramischen Stoffe liegen. Durch die Erfindung ist es auf Grund der erzielten Strahlungsdurchlässigkeit nunmehr möglich, Berylüumoxid mit seinen hervorragenden Eigenschaften an Stelle der üblichen oxidkeramischen Materialien zu verwenden.

Nach einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung weist der Formkörper einen Gehalt an mindestens einem Oxid bzw. Mischoxid der Metalle Li, Mg, Ca, Sr, Al, Y, La, Si, Ti, Zr, Th oder Mo (Z-Metalle) auf.

Das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung des oben definierten Formkörpers durch Sintern ist dadurch gekennzeichnet, daß man

(Etnan sie h bekannter Weise als Ausgangsmaterial ein Berylliumoxidpulver durch thermische Zersetzung eines sauerstoiTh aliigen Berylliumsalzes bereitet,

b) das gewonnene BeO-Pulver bei einer Temperatur zwischen 7CO und 1300C im pulverförmigen Zustand kalziniert,

c) vor oder nach der Kalzinierung im pulvcrförmigen Zustand ein Mischpulver durch Zugabe einer 0,01 bis 1,0 Gewichtsprozent entsprechenden Menge von mindestens einem Oxid oder Mischoxid a us der Gruppe der Z-Metalle bereitet, die aus Li, Al, Si, Ti, Sr, Y, Zr, Mo, La und

Th sowie den zu diesem Zweck bekannten EIe- drei Stufen des Verfahrens a), b) oder c) ein Gemisch

menten Mg und Ca besteht, eines BeO-Pulvers mit mindestens einer thermisch

d) das Mischpulver in an sich bekannter Weise zersetzbaren Verbindung der Z-Metalle thermisch zu einem Formkörper formt, zersetzt.

e) den Formkörper in an sich bekannter Weise 5 Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung ist bei einer Temperatur zwischen 1000 und 1500⁰C dadurch gekennzeichnet, daß man ein Gemisch des vorsintert und BeO-Pulvers mit der wäßrigen Lösung mindestens

f) den vorgesinterter Körper in Vakuum oder einer thermisch zersetzbaren Verbindung der Z-Meeiner unter 1 °/„ Feuchtigkeit enthaltenden Atmo- lalle oder ein Gemisch einer wäßrigen Suspension sphäre bei an sich bekannten Temperaturen 10 des BeO-Pulvers mit mindestens einer wasseuöslichen zwischen 1400 und 1900° C sintert. Verbindung der Z-Metalle nach dem Trocknen bei

einer Temperatur unterhalb 1300⁰C thermisch zerGegenüber dem aus obenerwähnter Literaturstelle setzt.

bekannten Verfahren zur Herstellung von Form- In vorteilhafter Weise wird innerhalb der ersten

körpern aus vorgepreßtem und mit Sinterhilfsmitteln 15 drei Stufen a), b) oder c) ein Gemisch aller thermisch

gesintertem Berylliumoxid sind drei Punkte von zersetzbaren Be-Verbindungen mit mindestens einem

besonderer Bedeutung, auf die im folgenden näher Oxid oder Mischoxid der Z-Metalle unterhalb einer

eingegangen wird. Temperatur von 1300⁰C thermisch zersetzt.

Diese Punkte sind · ^{Bei einer bevorzu}ß^ten Ausführungsform der Erfin-

a) Die Menge der zugemischten Sinterhilfsmittel, *> Jung wird innerhalb einer der ersten drei Stufen des

b die Feuchtigkeit in der Sinteratmosphäre und Verfahrens a).b) oder c) ein Gemisch einer thermisch

c der zusätzliche Schritt des Kalzinierens im zersetzbaren Be-Verb.ndung mit mindestens einer

pulverförmigen Zustand. thermisch zersetzbaren Verbindung der Z-Metalle

^{F 6} unterhalb einer Temperatur von 1300 C thermisch

Was die Menge der zugeschlagenen Sinterhilfs- 25 zersetzt.

mittel betrifft, so werden diese bei dem erfindungs- Bevorzugte thermisch zersetzbare Be-Verbindungen gemäßen Verfahren zwischen 0,01 und 1 Gewichts- sind Be(OH)₂, Be(OCOCHj)₂, Be(CO₃) oder Be(SO₄). prozent zugegeben, während bei dem bekannten Bevorzugte thermisch zersetzbare Verbindungen der Verfahren Zuschlagsmengen zwischen 1,0 und 10 Ge- Z-Metalle stellen deren Nitrate, Sulfate oder Acetate wichtsprozent zugelassen sind und wobei lediglich 30 dar, vorzugsweise A1(NO₃)₃, AI₂(SO₄)₃, Sr(NÜ₃)₂, die Oxide von Kalzium und Magnesium vorzugsweise SrSO₄ oder Mg(OCOCHj)₂. Als innerhalb einer der in Mengen von 2 Gewichtsprozent für Kalziumoxid ersten drei Stufen des Verfahrens a), b) oder c) als bzw. 1,25 Gewichtsprozent für Magnesiumoxid ange- Mischoxide der Z-Metalle werden vorzugsweise wendet werden. Diese Auswahl eines wesentlich CaZrO₃, MgZrO₃ oder MgAl₂O₄ verwendet,
geringeren Gehaltes an Zusatzoxiden bei dem erfin- 35 Als besonders vorteilhaft hat es sich herausgestellt, dungsgemäßen Verfahren beruht auf der Erkenntnis, in der Stufe e) des Verfahrens die Formkörper mindaß es nicht zutrifft, daß die Verdichtung zunehmend destens 1 Stunde lang vorzusintern.
verbessert wird, wenn die Menge der Zuschlagsstoffe Im folgenden wird die Erfindung unter Bezugerhöht wird, und daß zu große Mengen an Zuschlags- nähme auf die Zeichnungen an Hand einiger Beistoffen die angestrebte Transparenz der Formkörper 40 spiele näher erläutert. Es zeigt
nachteilig beeinflussen. F i g. 1 eine schematische Darstellung des erfin-Der zweite wesentliche Punkt, nämlich der Feuchtig- dungsgemäßen Verfahrens nach Art eines Blockkeitsgehalt der Sinteratmosphäre von kleiner als 1 °/o diagramms,

(bzw. das Vakuum), bei dem erfindungsgemäßen F i g. 2 eine charakteristische Kurve, welche die Verfahren beruht auf der Erkenntnis, daß im Gegen- 45 Beziehung zwischen der Durchlässigkeit »^nes Berylsalz zu der Meinung der Fachwelt gerade diese liumoxidkörpers einer Dicke von 1,0 mm für Strah-Variable eine besondere Bedeutung hat, wie dies lungsenergie einer Wellenlänge von 5μ und dem weiter unten an Hand von Beispielen noch gezeigt Gehalt an einem zusätzlichen Metalloxid — beim wird. Auf Grund eingehender Untersuchungen wurde vorliegenden Beispiel Lanthanoxid als typisches Zufestgestellt, daß bei einem Feuchtigkeitsgehalt von 50 satzoxid — veranschaulicht,

über 1 °/₀ das BeO bei Temperaturen von 1400 bis F i g. 3 eine charakteristische Kurve, welche die

1900°C, d. h. in dem Bereich, in dem auch bei dem Beziehung zwischen der Durchlässigkeit einer 1,0 mir

bekannten Verfahren das Fertigsintern durchgeführt dicken Scheibe aus einem nach dem folgenden Bei

wird, mit Wasserdampf unter Bildung des flüchtigen spiel 1 erhaltenen polykristallinen Berylliumoxid unc

Berylliumhydroxides reagiert, wodurch die Durch- 55 der Wellenlänge der Strahlungsenergie veranschau

sichtigkeit der BeO-Körper beeinträchtigt wird. licht, und

Die Bedeutung des dritten hervorstechenden Merk- F i g. 4 die Infrarotspektren von vier Probei

mais des erfindungsgemäßen Verfahrens, nämlich 1 bis 4 von Berylliumsalzen, welche den Einfiul

des Kalzinierens im pulverförmigen Zustand, wird der Temperatur bei der Kalzinierung im pulver

später unter Bezugnahme auf Ausführungsbeispiele 60 förmigen Zustand veranschaulicht,

näher erläutert. Im einzelnen ist bei dem erfindungsgemäßen Ver

In vorteilhafter Weise wird das erfindungsgemäße fahren folgendes zu beachten:
Verfahren durchgeführt, indem man innerhalb der

ersten drei Stufen des Verfahrens a), b) oder c) das (a) Berylliumoxid-Ausgangsstoff

Gemisch eines BeO-Pulvers mit mindestens einem 65

pulverigen Oxid- oder Mischoxid der Z-Mctalle Zur Herstellung hochtransparentcr Bcrylliumbxid

kalziniert. Formkörper soll aktives Berylliumoxidpulvcr vei

In vorteilhafter Weise wird innerhalb der ersten wendet werden, wie es beispielsweise durch thermisch

Zersetzung von Berylliumsulfat erhalten wird. Hierbei F i g. 4 ersichtlich, die stabilisierten 1R-Spcktren aller

beeinflußt eine Reihe anderer Faktoren, einschließlich Proben im wesentlichen gleich. Dies zeigt deutlich,

der Eigenschaften des AusgangsstofTes die Herstellung daß durch die erfindungsgemäße Kalzinierung im

'-urchsichtiger Berylliumoxid-Formkörper, so daß pulverförmigen Zustand die als Ausgangs material

jegliches Berylliumoxidpulver, das aus anderen Beryl- 5 verwendeten Berylliumoxidpulver in Berylliumoxid-

liumverbindungen als Berylliumsulfat hergestellt wird, pulver mit einer stabilen Kristallstruktur umgewan-

ebenfalls als Ausgangsstoff verwendet werden kann. delt wurden.

Unterschiedliche Eigenschaften beziehen sich unter An Hand von Elektronenmikroskopfotografien der anderem auf die spezifische Oberfläche oder auf die Berylliumoxidpulver der vier Proben nach der KaI-als Maß für die Leichtigkeit der Durchführung der _i0 zinierung bei 1000, 1200, 1300 und 1400 C läßt sich Sinterstufe benutzte Akiivität, so daß die BeO- zeigen, daß das Kornwachstum des Berylliumoxid-Pulver nach Möglichkeit derart verarbeitet werden pulvers plötzlich kurz nach dem Punkt auftritt, an sollen, daß sie im wesentlichen gleiche Eigenschaften dem das IR'Spektrum im wesentlichen eine stabile aufweisen. furm angenommen hat. Beispielsweise ist bei der

Durch Versuche v/urde gefunden, daß, um Beryl- i_S Probe Nr. 2 zu sehen, daß das IR-Spektrum des liumoxid-Formkörper mit der angestrebten Transpa- Berylliumoxidpulvers beginnt stabil zu sein, wenn renz herzustellen, eine Anzahl von Faktoren ge- die Temperatur beim Kalzinieren im pulverförmigen steuert werden muß — beispielsweise die Geschwin- Zustand 1200" C erreicht, und es tritt das Korndigkeit des Kornwachstums von BeO, die durch wachstum gleichzeitig und plötzlich zwischen 1200 außergewöhnlich schnelles Kornwachstum verursach- ao und 1300⁰C auf. Es sei noch bemerkt, daß dieser ten Risse an den Korngrenzen oder die durch Um- Übergangspunkt der Temperatur eine Abhängigkeit setfcung von BeO mit den Oxiden der Z-Metalle von dem verwendeten BeO-Ausgangsmaterial zeigt, bewirkte sekundäre Phasenumlagerung der BeO- so daß in dem bevorzugten Temperaturbereich Körner. Von diesen Beeinflussungsfaktoren ist als zwischen 700 und 1300" C gearbeitet werden muß. einer der wichtigsten die Geschwindigkeit des Korn- »5 Diese Versuche zeigen nunmehr, daß, wenn die Wachstums von BeO anzusehen. Es wurde gefunden, als Ausgangsmaterial verwendete" Berylliumoxtddaß ein unregelmäßiges Kornwachstum vermieden pulver bei einer Temperatur kalziniert werden, die werden muß, wobei auch bei dem ailüiähüchcn dicht unter der Temperatur liegt, welche das plötz-Wachstum der BeO-Körner die Masse unter Heraus- liehe Kornwachstum des Berylliumoxidpulvers herdiffundieren der Luft, d. h. Entfernung der Poren, 30 vorruft, das Kornwachstum des jeweils verwendeten hochverdichtet werden soll. Berylliumoxidpulvers im wesentlichen vermieden wer-

Um ein Erzeugnis der angegebenen Eigenschaften den kann. Die zugeführte Energiemenge wird hierbei

zu erreichen, wird dac gewonnene BeO-Pulver bei verbraucht, um die Kristallstruktur auszurichten und

einer geeigneten Temperatur zwischen 700 und 1300⁰C zu regulieren, und es können dadurch Berylliumoxid-

im pulverfönnigen Zustand kalziniert, wodurch die 35 pulver einer gleichmäßigen Korngröße und Aktivität

vom Pulver absorbierten flüchtigen Stoffe vollständig erzielt werden. Eine derartig gleichmäßige Korngröße

entfernt werden und eine gleichmäßige Aktivität und Aktivität sind jedoch unabdingbar notwendig,

erreicht wird. um mit einer großen Reproduzierbarkeit die erfin-

Im folgenden wird die Bedeutung des Kalzinierens dungsgemäßen transparenten Berylliumoxid-Form-

im pulverförmigen Zustand unter Bezugnahme auf 40 körper herzustellen. Dies bedeutet, daß die Kalzi-

F i g". 4 näher erläutert. nierung im pulverförmigen Zustand wichtig ist, um

Zunächst wurden vier Proben 1 bis 4 von Beryllium- bei der Herstellung von transparenten Formkörpern salzen bei 800⁰C 1,5 Stunden lang thermisch zersetzt, aus Berylliumoxid den als Ausgangsmaterial venvenum als Ausgangsmaterial Berylliumoxidpulver zu deten Berylliumoxidpulvern diejenige Aktivität mitbereiten, welche im Infrarotspektrum und Elektronen- 45 zuteilen, die für das richtige Kornwachstum in den mikroskop untersucht wurden. Danach wurde jedes anschließenden Verfahrensschritten des Vorsinternt der Berylliumoxidpulver einer lstündigen Wärme- und FertigsitUerns notwendig ist. Zusammenfassend behandlung bei 1000, 1100, 1200, 1300 bzw. 140ü°C kann gesagt werden, daß die Kalzinierung im pulverunterzogen, und das Pulver wurde nach der Wärme- förmigen Zustand einen wesentlichen Faktor für die behandlung wiederum im Infrarotspektrum und Elek- 50 Reproduzierbarkeit des erfindungsgemäßen Verfah tronenmikroskop in gleicher Weise untersucht. Diese rens darstellt.

Art der Wärmebehandlung wird in der Beschreibung Es ist nicht richtig, daß die Kalzinierung im pulver

als »Kalzinierung« bzw. »Kalzinierung im pulver- förmigen Zustand und die thermische Zersetzunj

förmigen Zustand« bezeichnet. eines Berylliumsalzes, falls sie wie bei dem bckanntei

Die Infrarotspektren der bei 1000, 1200, 1300 und 55 Verfahren in einem Schritt zusammen durchgeführ

1400⁰C kalzinierten Berylliumoxidpulver sind in werden, die gleiche Wirkung haben, wie sie mittel

F i g. 4 veranschaulicht. Wie aus dieser Darstellung der vorliegenden Erfindung erzielt werden kann

ersichtlich, ändert sich die Lage und Form der Spitze Versuche haben gezeigt, daß sogar, falls die zu

im Infrarotspektrum des Berylliumoxidpulvers in Ab- thermischen Zersetzung von Berylliumsalzen aul

hängigkeit von der verwendeten Kalzinierungstem- 60 gewendete Zeit lediglich verlängert wird, diese Wii

peratur. kung nicht erzielbar ist. Die Gründe dafür sin

Bei allen Proben tritt jedoch ungefähr bei 1000 folgende:

bis 700 cm"¹ eine ausgesprochen stark ausgeprägte Wenn ein Beryiiiumsaiz thermisch zxrsctzt win

Spitze auf. Die Lage und F».rm dieser Spitze ändert wird die Feststoffphase Fa zunächst unter Ansehe

sich, wenn die Kalzinierungstemperalur bis auf 65 dung eines Gases G zersetzt und eine neue Feststof

1300" C ansteigt, und wenn dann die Kalzinierungs- phase Fb gebildet, temperatur 1300"C erreicht, sind Form und Lage

dieser Spitze stabilis'ert. Weiterhin sind, wie aus f\| -> Fn | G t

In diesem Falle werden die Teilchen der Feststoffphase Fb in den folgenden Stufen gebildet:

(1) Bildung von Keimen der Feststoffphase Fb mit eii.em anschließenden Zusammenfall des Kristallverbandes der Feststoffphase Fa und Abscheidung des Gases G;

(2) Wachstum der Feststoffphase Fb und

(3) Verschweißen und Anbacken der Teilchen der Feststoffphase Fb.

In den obigen Stufen (1) und (2) sind die Teilchen in feinverteiltem Zustand vorhanden, und in der Stufe (3) liegen die Teilchen in Form aggregierter Teilchen vor, die in der Form des ursprünglichen Salzes verbleiben.

Diese aggregierten Teilchen werden im folgenden Gerüstteilchen genannt.

Wenn die Wärmebehandlung der Gerüstteilchen nun fortgesetzt wird, zeigen diese Teilchen ein sehr starkes Wachstum. Andererseits wird, wenn die Kalzinierung im pulverförmigen Zustand gemäß der vorliegenden Erfindung durchgeführt wird, das thermisch zersetzte Berylliumsalz zunächst abgekühlt, ehe es der Kalzinierung im pulverförmigen Zustand unterworfen wird. Folglich besitzt dann jedes Teilchen der Gerüstteilchen eine geringere Aktivität, als es die Aktivität eines jeden Teilchens ist, wenn die thermische Zersetzung ohne zwischenliegendes Abkühlen einfach fortgesetzt wird, und weiterhin werden hierbei Gerüstteilchen mit einer großen Korngröße in ihrem Kristallgefüge zerstört, wenn sie zur Durchführung der Kalzinierung im pulverförmigen Zustand in einen Ofen eingegeben werden. Als Folge dieser Behandlung wachsen dann die Gerüstteilchen nicht weiter, und es wird gleichzeitig eine Verringerung der Korngrößen von großen Gerüstteilchen erzielt. Hierin liegt der Untei.xhied einer Fortsetzung der thermischen Zersetzung zu der Kalzinierung im pulverförmigen Zustand gemäß der vorliegenden Erfindung.

Bei entsprechendem BeO-Pulver als Ausgangsmaterial kann an Stelle der Kalzinierung bei 700 bis 1300° C der Formkörper bei einer Temperatur zwischen 1000 und 1500⁰C vorgesintert werden. Andererseits läßt sich auch ein durchsichtiger, polykristalliner, hochdichter Berylliumoxid-Formkörper aus einem aktiven BeO ohne Kalzinieren oder Vorsintern herstellen, wenn dieses nach einem Verfahren gemäli der französischen Patentschrift 1 418 637 hergestellt wurde.

(b) Zusatzoxide

Die Wirkung der Einverleibung von Oxiden der Z-Metalle in das Berylliumoxid besteht in der Gewinnung eines durchsichtigen, polykristallinen verformten Endproduktes durch Beschleunigung eines gleichmäßigeren und stabileren Kornwachstums und Verdichtens der BeO während des Sinterns. Durch den Oxidzusatz werden die BeO-Pulverteilchen umgelagert, indem während des Sintere.:: die Oberflächendiffusion zwischen den BeO-Teilchen und auch der Ablauf der Volumendiffusion beschleunigt wird, wodurch ein gleichmäßiges Verdichten und Komwachstum der verfestigten BeO-Masse und demzufolge ein Entfernen der in der Kornumrandung oder zwischen den BeO-Körnern vorhandenen Poren oder Rinnen und damit ein durchsichtiges Produkt erzielt wird. Das Zusatzoxid soll aber kein übermäßiges Beschleunigen des Kornwachstums und keine Kornungleichmäßigkeit zwischen benachbarten BeO-Teilchen bewirken.

Ein Gehalt an Zusatzoxid von weniger als 0,01 Gewichtsprozent ist unwirksam, wogegen ein Gehalt von mehr als 1,0 Gewichtsprozent eine andere Phase als die BeO-Phase bildet, wodurch eine Herabminderung der Durchsichtigkeit bewirkt wird.

ίο (c) Herstellung der Oxidgemische

Zwecks Vermeidung einer durch örtliche Ansammlung der Zusatzoxide verursachte Ungleichmäßigkeit im polykristallinen BeO-Produkt können wasserlösliche Salze der Z-Metalle, wie Aluminiumnitrat oder Magnesiumacefat, als wäßrige Lösungen dem BeO-Pulver zugemischt, das erhaltene Gemisch bei einer Temperatur unterhalb 1300°C thermisch zersetzt und das gewonnene Mischpulver zum ge-

ao wünschten durchsichtigen Formkörper verdichtet werden. In diesem Falle kann die thermische Zersetzung der löslichen Salze der Z-Metalle und die oben angegebene Kalzinierung des BeO-Pulvers miteinander kombiniert werden. Wahlweise kann man das

as Zusatzoxid zum Berylliumsalz, wie dem Acetat oder Sulfat, zumischen, das homogen gemachte Gemisch dann bei einer Temperatur, bei welcher das BeO-Pulver erhalten wird, thermisch zersetzen; auf diese Weise wird ein BeO-Pulver, das zuvor bereits das Zusatzoxid enthielt, gewonnen. Die Art und Weise der Zumischung einer Verbindung der Z-Metalle und der Zeitpunkt des Zumischens ist im einzelnen auf die aufgezählten Ausführungsformen nicht beschränkt. In jedem Fall wird entweder das zusatzoxidhaltige BeO-Pulver, das gemäß der vorbeschriebenen Arbeitsweise erhalten wrde, zu einem Formkörper verpreßt oder das für sich allein gewonnene BeO-Pulver mit dem Zusatzoxid vermisciii und auf durchsichtige BeO-Formkörper verarbeitet.

Die pulverigen Ausgangsgemische der Oxide können hauptsächlich auf folgende vier Arten bereitet werden:

(I) Direktes Vermischen der Oxide:

Pulveriges Berylliumoxid wird mit mindestens einem pulverigen Oxid bzw. Mischoxid der Z-Metalle gemischt.

(II) Mischen von BeO mit Verbindungen der Z-Metalle:

Ber,Iliumoxidpulver wird mit mindestens einei thermisch zersetzbaren Verbindung der Z-Metalle, vorzugsweise eines Nitrats, Sulfats odei Acetats, wie z. B. Aluminiumnitrat, Aluminiumsulfat oder Magnesiumacetat, gemischt und die Mischung bei unterhalb 1300° C erhitzt

(III) Mischen einer Be-Verbindung mit Oxiden dei Z-Metalle:

Eine thermisch zersetzbare Berylliumverbindung, wie Berylliumhydroxid, -acetat, -carbonat odei -sulfat, wird mit mindestens einem Oxid odei Mischoxid der Z-Metalle gemischt und die Mischung bei unterhalb 1300⁰C erhitzt.

(IV) Mischen einer Be-Verbindung mit Verbindunger

der Z-Metalle:

Eine unter CiII) genannte Berylliumverbindunf wird mit mindestens einer unter (II) genannter Verbindung der Z-Metalle gemischt und die Mischung bei unterhalb 1300° C erhitzt.

Die Gewinnung von Berylliumoxid aus dem Berylliumsulfat wird bevorzugt. Bei Anwendung von Mischoxiden der Z-Metalle verwendet man vorzugsweise CaZrO₃, MgZrO₃ und MgAl₂O₄.

(d) Verformen und Sintern

Das auf beliebige Weise bereitete pulverige Oxidgemisch wird zunächst mit Hilfe üblicher keramischer Verformungsmethoden, wie Schleuderguß, Strangpressen oder andere Preßverfahren, in einen Körper der gewünschten Form verfestigt und anschließend der verfestigte Formkörper gesintert.

Zwecks Gewinnung durchsichtiger polykristalliner Berylliumoxid-Formkörper ist es zweckmäßig, in der ,Sinterstufe (d) das verfestigte Material zuerst mindestens 1 Stunde bei Temperaturen zwischen 1000 und 150O⁰C, vorzugsweise zwischen 1000 und 1300⁰C, vorzusintern und dann, zweckmäßig im Vakuum, in der angegebenen feuchtigkeitsarmen Atmosphäre bei 1400 bis 1900⁰C fertig zu sintern.

Das Vorsintern hat den Zweck, den verfestigten Formkörper in einen Zustand überzuführen, in welchem die in der Kornumhüllung enthaltenen Poren bei der anschließenden Hochsinterungsstufe leicht durch Diffusion entfernbar sind. Zwecks Gewinnung gut transparenter Körper ist es vorteilhaft, die Vorsinterung in 5 Stunden bei etwa 1000^c C oder in mindestens 1 Stunde bei Temperaturen zwischen 1300 und 1500⁰C durchzuführen. Diese Temperaturen und Zeiten werden zweckmäßig in Abhängigkeit von der Art der als Ausgangsstoff für das BeO-Pulver ohne oder in einer Kombination mit einer Kalzinierstufe benutzten Berylliumsalze, von der Art der Zusatzverbindungen, und der Gestaltung der Formkörper gewählt.

Falls der ays kalziniertem BeO-Pulver erhaltene verfestigte Körper nur eine Stärke von 2 mm aufweist, ist es möglich, stark durchsichtige polykristalline BeO-Körper auch ohne Anwendung einer Vorsinterung herzustellen, und zwar deshalb, weil bei einer geringen Dicke der Körper die in den Kornumhüllungen vorliegenden Poren beim einstufigen Sintern in einer verhältnismäßig kurzen Zeit durch Diffusion entfernbar sind; dies ergibt eine Vereinfachung der Herstellungsbedingungen.

Zur Überführung der verfestigten BeO-Körper in einen unporösen, durchsichtigen Sinterkörper durch Hochsinterung werden mindestens 5 Stunden, vorzugsweise etwa 10 Stunden, bei der untersten Grenztemperaturgrenze von 1400⁰C, bei der obersten Grenztemperatur von 1900⁰C dagegen mindestens 15 Minuten benötigt. Derartige Temperaturen und Zeiten werden in der Fertigsinterungsstufe in Abhängigkeit von der Art der vorherigen Verformung des BeO-Pulvers sowie von der Art der Vorsinterung gewählt; bei dicken Formkörpern ist eine Porenentfernung in kurzer Zeit naturgemäß schwierig, so daß eine längere Sinterzeit bei gegebener Temperatur erforderlich wird.

Der Grund, warum das Sintern im Vakuum oder in einer feuchtigkeitsarmen Atmosphäre durchgeführt wird, liegt darin, daß bei einem Feuchtigkeitsgehalt von über 1% das BeO be* den Temperaturen von 1400 bis 1900⁰C mit dem Wasserdampf unter Bildung des flüchtigen Berylliumhydroxids reagiert, wodurch die Durchsichtigkeit der BeO-Körper beeinträchtigt wird.

Zusammenfassend ist hervorzuheben, daß zwecks Gewinnung polykristalliner BeO-Körper mit maximaler Durchsichtigkeit die einzelnen ausschlaggebenden Faktoren sorgfältig abgewogen und aufeinander abgestimmt werden müssen — nämlich die Eigenschaften des BeO-Ausgangspulvers, eine angemessene Kombination des letzteren mit den Zusatzoxiden sowie die Temperatur und Dauer der Vorsinterung und der Fertigsinterung.

Beispiel 1

Durch Verrühren einer wäßrigen Lösung von so viel "Magnesiumacetat mit BeO-Pulver gewinnt man ein breiiges Gemisch, das es nach Verarbeitung auf einen BeO-Formkörper 0,5 Gewichtsprozent Magnesiumoxid enthalten muß. Der erhaltene Brei wird zunächst

ίο bei 12O⁰C getrocknet und im Feststoff dann durch 3stündiges Erhitzen bei 800⁰C das MgOCOCH₃ zu MgO zersetzt. Das erhaltene pulverige Oxidgemisch verformt man unter einem Druck von 1,5 t/cm² zu einer rechteckigen Platte von 40 · 10 · 2,5 mm, die in

Sb trockener Luft 10 Stunden bei 1150° vorgesintert wird. Das Hochsintern erfolgt durch 10 Stunden langes Erhitzen im Vakuum bei 1450°C. Dann wird die Fertig gesinterte Platte auf Raumtemperatur abgekühlt und durch Obernächcnpolicren ihre Dicke auf 1,0 rnrn gc bracht. Die Messung der Durchlässigkeit für verschiedene Wellenlängen führt man mit einem Spektro photometer durch. Die Ergebnisse zeigen die Fig.; und die Tabelle I, aus welchen zu ersehen ist, daß di< Durchlässigkeit für Strahlungsenergie im Bereiche de Wellenlänjen 0,003 bis 6,0 μ mindestens 10% betrag und der Maximalwert von etwa 80% bei einer Wellen länge von 4,5 μ erhalten wird.

Tabelle I

	Wellenlänge, μ	Durchlässigkeit, °/₀
45	0,001	&
	0,003	12,1
	0,5	30,5
	1,0	42
50	2,0	56
	3,0	69
	4,0	78
	4,5	80
	5,0	73
55	6,0	10
	6,5	0,5

Aus dieser Tabelle ist ersichtlich, daß die erfmdung gemäßen Formkörper aus Berylliumoxid nahezu eil doppelt so große Strahlungsdurchlässigkeit wie d transparenten Aluminiumoxidkörper nach di:r den sehen Auslegeschrift 1199 675 aufweisen.

Die erfindungsgemäßen Berylliumoxidkörper könm beispielsweise zum Umhüllen von Hochdruck-Meta dampflampcn verwendet werden; dies war mit den b: herigen BeO-Produkten nicht möglich. Während c

übliche Natriumdampflampe, die zum Niederdrucktyp gehört und für die als Umhülling Silikatglas benutzt wird, im wesentlichen monochromatisches Licht aussendet und für allgemeine Beleuchtungszwecke kaum geeignet ist, beruht die kürzlich entwickelte Hochdruck-Natriumdampflampe darauf, daß die Ausstrahlung von Natriumdampf mit Erhöhung des Druckes in weißer oder annähernd weißer Farbe erfolgt. Diese Lampe arbeitet mit hohem Wirkungsgrad und ermöglicht eine gute Farbwiedergabe. Als Umhüllungs- ic material ist aber Silikatglas nicht anwendbar, da es bei den angewandten hohen Drücken und Temperaturen vom Natriumdampf merkbar korrodiert wird. Überraschenderweise stellen die erfindungsgemäßen 3eO-Körper bezüglich chemischer und thermischer Stabilitat und guter Korrosionsfestigkeit gegenüber Natriumdampf bei hohen Temperaturen und Drücken ungewöhnlich vortreffliche Umhüliungsmaterialien für die Hochdruck-Natriumdampflampen dar.

Darüber hinaus ist die Bildung verschiedener andersartig geformter durchsichtiger Körper aus den erfindungsgemäßen BeO-Produkten möglich, beispielsweise lange Röhren, Zylinder und Tiegel verhältnismäßig geringer Wandstärke und komplizierter Form, da die üblichen keramischen Verarbeitungsmethoden auf die Formgebung der transparenten BeO-Erzeugnisse anwendbar sind, zumal die erforderlichen Sintertemperaturen nicht so hoch liegen, als daß besondere Heizöfen nötig wären.

Beispiel 2

Handelsübliches hochreines Berylliumoxidpulver, das durch thermisches Zersetzen von Be(OH)₂ gewonnen war, wird mit verschiedenen Z-Metalloxiden in den aus der Tabelle Ii ersichtlichen Mengen vermischt. Die erhaltenen Oxidgemische verpreßt man unter einem Druck von 2 t/cm² zu Kreisscheiben von 20 mm Durchmesser und 2,5 mm Dicke und unterwirft die Scheiben der Vor- und Fertigsinterung im Vakuum gemäß Angaben in der Tabelle II, worauf die Scheiben durch Oherflächenpolitur auf eine Dicke von 1,0 mm gebracht werden. Die erhaltenen Scheiben prüft man auf Durchlässigkeit für Strahlen der Wellenlänge von 4,5 μ mit Hilfe eines Spektrophotometers. Wie aus Tabelle II zu ersehen, ist die Durchlässigkeit in allen Fäller, vorzüglich.

Tabellen

Versuchsprobe	Zusatzoxid	Gewichtsprozent	Vorsintern	Fertigsintern	Theoretische Dichte	Durchlässigkeit
			⁰C I Std.	⁰C I Std. I	7.
1	Li₂O	0,5	1050—10	1500—10	99,5	53
2	CaO	0,5	1050—10	1500-10	99,8	68
3	SrO	0,5	1050—10	1500—10	99,7	65
4	La₂O₃	0,5	1050—10	1500—10	99,6	72
5	MgO	0,5	1200-5	1600-2	99,5	70
6	Al₂O₃	0,5	1200-5	1600—2	99,2	50
7	SiO₂	0,5	1200-5	1600-2	99,5	38
8	Y₂O₃	0,5	1200—5	1600 2	99,5	35
9	ThO₂	0,5	1200—5	1600-2	99,2	47
10	MoO₃	0,5	1250-4	1800-3	99,0	48
11	TiO,	0,5	1250—4	1800-3	99,2	49
12	ZrO₂	0,5	1250-4	1800-3	99,3	60
13	MgZrO₃	0,5	1150—10	1550-5	99.0	36
14	CaZrO₃	0.5	1150-10	1550-5	99,2	69
15	La₂O₃ + ZrO₂	je 0,25	1150—10	1550-5	99,3	43

Aus der Tabelle ist ersichtlich, daß sich sämtliche Zusatzoxide eignen, um eine Dichte von über 99% der theoretischen Dichte als auch eine Strahlungsdurchlässigkeit von mindestens 10% zu erreichen.

Sphären ganz oder fast völlig aufgehoben; demzufolge geht die Durchsichtigkeit stark zurück.

55

Tabelle III Beispiel 3

60

Ein 0,05 Gewichtsprozent enthaltendes BeO-Pulver wird zu Kreisscheiben von 20 · 20 mm verpreßt. Die Scheiben werden 10 Stunden in Luft bei 1000⁰C vorgesintert und 5 Stunden in verschiedenen Atmosphären bei 1700' C zu linde gesintert. Die für Strahlen der Wellenlänge von 5 μ mittels Spektrometer gemessenen Durchlässigkeiten sind in der Tabelle III vermerkt. Wie /u ersehen, wird die Durchlässigkeit in feuchten Atmo-

Versuchs probe	Atmosphäre	Feuchtig keit 7.	Theo retische Dichte %	Durch lässigkeit %
" 1 2 3 4 5 6	Vakuum Trocknes H₂ Trockner N₂ Trockenluft Feuchtes H₂ Feuchlluft	0 0,01 0,05 0,05 !,10 1,25	99,8 99,5 99,5 99,5 98,0 97,5	73 69 62 65 3 0

1 646 Ö26

Aus der Tabelle ist ersichtlich, daß durch einen Wassergehalt vor. über 1 °/₀ die Durchlässigkeit erheblich nahezu auf Null absinkt (vgl. insbesondere Versuchsprobe 2 mit Versuchsprobe 5 und die Versuchsprobe 4 mit der Versuchsprobe 6). Dies zeigt eindeutig, daß bisher die Bedeutung des Wassergehaltes der Sinteratmosphäre entweder nicht erkannt wurde oder daß bei der Verwendung von Zuschlagstoffen in derartig hohen Mengen, wie bei den bekannten Verfahren, die Wirkung des Wassergehaltes der Sinteratmosphärc nicht so deutlich merkbar ist.

Beispiel 4

Von einem handelsüblichen hochreinen, aus Be(OH)., bereiteten BeO-Pulver wird ein Teil nicht kalzinierü ein anderer Teil 3 Stunden bei 900 und ein dritter Teil bei 1200"C kalziniert, dann alle Teile mit jeweils 0,3 Gewichtsprozent MgO vermischt und die Gemische unter einem Druck von 2 t/cm² zu 16-mm-Rundscheiben, > on denen jeweils zwei 2 bzw. 4 mm dick sind, verpreüt. Von jedem Scheibenpaar wird je eine Scheibe (Proben 1, 3, 5, 7, 9 und 11) 1 Stunden im Vakuum bei 1200 C vorgesintert und hierauf 3 Stunden im 0,1 °/₀ Feuchtigkeit enthaltenen Wasserstoffsti.τη bei 1600 C fertig gesintert. Die andere Scheibe jedes Scheibenpaares (Proben 2, 4, 6, 8, 10 und 12) unterwirft man unmittelbar lediglich der vorgenannten Hochsinterung. Nach dem Sintern haben die Scheiben jeweils eine Dicke von 1,5 bzw. 3,1 mm, wie aus Tibelle IV zu ersehen ist. Letztere zeigt auch die mit Hilfe eines Spektrcphotometers gemessene Durchlässigkeit für Strahlen von 4,5 μ Wellenlänge.

Wie zu ersehen, ist bei denjenigen 1,5 mm-Scheiben, fii- welche ein kalziniertes BeO-Pulver als Ausgangssloff, jedoch keine Vorsinterung angewandt war (Proben 6 und 10), die Durchlässigkeit annähernd die gleiche wie bei entsprechenden Scheiben, die einer Vorsinterung unt-rworfen waren (Proben 5 und 9).

Aus unkalziniertem BeO-Pulver konnte man dagegen eine durchsichtige Scheibe (Proben 1) nur erhalten, wenn vor der Hochsinterung eine Vorsinterung stattgefunden hatte, dagegen blieb die nicht vorgesinterie Scheibe (Probe 2) opak.

Bei den 3,1 mm dicken Scheiben (Proben 3/4, 7/8 und 11/12) traten vorstehende Unterschiede weniger in F.rscheinung, jedoch war naturgemäß die Durchlässigkeil nicht nur im allgemeinen bedeutend geringer als bei den 1,5-mm-Scheiben (Proben 1 /2, 5/6 und 9/10), sondern besonders auffällig war der Abfall der Durchlässigkeit bei nicht vorgesinlerten Scheiben aus kalziniertem BeO-Pulver (Proben 8 und 12) gegenüber den entsprechenden vorgesinterten Scheiben (Proben 7 und 11).

Tabelle IV

Versuchs probe	Kal/inier- tempcratur	Yor- sintern	Dicke des gesinterten Stoffes	Durch lässigkeit
	C		mm	U
1	_-_	ja	1,5	43
2			1,5	3
3	—	ja	3,1	15
4	—		3,1
5	900	ja	1,5	78
6	900		1,5	73
7	900	ja	3,1	23
8	900		3,1	7
9	1200	ja	1,5	75
10	1200		1,5	68
11	1200	ja	3,1	2 K
12	1200		3,1	9

Beispiel 5

(a) In 360 g BeSO₁ werden sorgfältig 0,83 g Sr(NO^)₂ eingemischt und das erhaltene Gemisch in zwei Teile geteilt. Den einen Teil zersetzt man durch 3stündiges Erhitzen bei ⁰OO C, den anderen Teil bei 1100 C. Das gewonnene Mischoxid enthält 0,8 Gewichtsprozent SrO (s. Tabelle V, Proben 1 und 2).

(b) Andererseits vermischt man eingehend 10 g handelsmäßiges BeO-Pulver, das aus BeSO₄ bereitet war, mit 3,2 ml einer wäßrigen 5%igen SrSO₄-Lösung und kalziniert das Gemisch 1 Stunde bei 900 C. Das erhaltene Mischoxid enthält, wie oben, 0,8 Gewichtsprozent SrO (s. Tabelle V, Probe 3).
Die nach (a) und (b) gewonnenen Mischoxide verformt man unter einen Druck von 1,5 t/cm² zu Rundscheiben von 16 -2 mm, die je 10 Stunden zuerst in trockener Luft bei 1050⁰C vorgesintert und dann in einer höchstens 0,1 % Feuchtigkeit entfallenden Wassersloffatmosphärc bei 1500°C fertig gesintert werden. Sodann poliert man die 1,5 mm dicken Scheiben oberflächlich bis zu einer Dicke von 1,0 mm. Die mit Hilfe eines Spektropholometers gemessenen Durchlässigkeiten für Strahlen einer Wellenlänge von 4,5 μ sind in der Tabelle V vermerkt. Wie zu ersehen, ist die Art der Gewinnung der Oxidgemische für die Stärke der Strahlendurchlässigkeit der hergestellten BeO-Formkörper ohne wesentliche Bedeutung

Tabelle V

	Mischpulver aus	I Sr(NO₃),	Zersetzungs	Durch lässigkeit
Versuchs- probe			und Kalzinier-
		Sr(NO₃).,	tcmneratur	7.
	BeSO₄	"C	65
1	desgl.	900	68
2	BeO I	1100	62
3		900

Hierzu 2 HIaIl Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Formkörper aus vorgepreßtem und mit Sinterhilfsmitteln gesin'srtem Berylliumoxid, gekennzeichnet durch einen Gehalt von 0,01 bis 1,0 Gewichtsprozent mindestens eines anderen farblosen Metalloides oder Mischoxides mit einem Schmelzpunkt von mindestens 1500⁰C, durch eine Dichte von mindestens 99% der theoretischen Dichte und durch eine Strahlendurchlässigkeit im Wellenlängenbereich von 0,003 bis 6,0μ von mindestens 10% pro Millimeter Dicke des Formkörpers.

2. Formkörper nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch den Gehalt an mindestens einem Oxid bzw. MischoxK. der Metalle Li, Mg, Ca, Sr, Al, Y, La, Si, Ti, Zr, Th oder Mo (Z-Metalle).

3. Verfahren zur Herstellung des Formkörper nach Anspruch 1 oder 2 durch Sintern, dadurch gekennzeichnet, daß man

a) in an sich bekannter Weise als Aurjangsmaterial ein BeO-Pulver durch thermische Zersetzung eines sauerstoffhaltigen Berylliumsalzes bereitet,

b) das gewonnene BeO-Pulver bei einer Temperatur i/ischen 700 und 1300⁰C im pulverförmigen Zustand kalz iiert,

c) vor oder nach d»r Kalzinierung im pulverförmigen Zustand ein Mischpulver durch Zugabe einer 0,01 bis 1,0 Gewichtsprozent entsprechenden Menge von mindestens einem Oxid oder Mischoxid aus der Gruppe der Z-Metalle bereitet, die aus Li, Al, Si, Ti, Sr, Y, Zr, Mo, La und Th sowie den zu diesem Zweck bekannten Elementen Mg und Ca besteht,

d) das Mischpulver in an sich bekannter Weise zu einem Formkörper formt,

e) den Formkörper in an sich bekannter Weise bei einer Temperatur zwischen 1000 und 1500⁰C vorsintert und

f) den vorgesinterten Formkörper im Vakuum oder in einer unter 1% Feuchtigkeit enthaltenden Atmosphäre bei an sich bekannten Temperaturen zwischen 1400 und 19C^°C sintert.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß man innerhalb der ersten drei Stufen des Verfahrens (a, b oder c) das Gemisch eines BeO-Pulvers mit mindestens einem pulverigen Oxid- oder Mischoxid der Z-Metalle kalziniert.

5. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß man innerhalb der ersten dr:i Stufen des Verfahrens (a, b oder c) ein Gemisch eines BeO-Pulvers mit mindestens einer thermisch zersetzbaren Verbindung der Z-Metalle thermisch zersetzt.

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß man ein Gemisch des BeO-Pulvers mit der wäßrigen Lösung mindestens einer thermisch zersetzbaren Verbindung der Z-Metalle oder ein Gemisch einer wäßrigen Suspension des BeO-Pulvers mit mindestens einer wasserlöslichen Verbindung der Z-Metalle nach dem Trocknen bei einer Temperatur unterhalb 1300⁰C thermisch zersetzt.

7. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß man innerhalb der ersten drei Stufen (a, b oder c) ein Gemisch aller thermisch zersetzbaren Be-Verbindungen mit mindestens einem Oxid oder Mischoxid der Z-Metalle unterhalb einer Temperatur von 1300⁰C thermfsch zersetzt.

8. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzei:nnet, daß man innerhalb einer der ersten d ei Stufen des Verfahrens (a, b oder c) ein Gemisch einer thermisch zersetzbaren Be-Verbindung mit mindestens einer thermisch zersetzbaren Verbindung der Z-Metalle unterhalb einer Temperatur von 1300⁰C thermisch zersetzt.

9. Verfahren nach Anspruch 3, 7 und 8, dadurch gekennzeichnet, daß man in einer der drei ersten Stufen des Verfahrens (a, b oder c) als thermisch zersetzbare Be-Verbindung Be(OH)₂, Be(OCOCH₃).,, Be(CO₃) oder Be(SO₄) verwendet

10. Verfahren nach Anspruch 3, 5, 6 und 8, dadurch gekennzeichnet, daß man in einer der drei ersten Stufen des Verfahrens (a, b oder c) als thermisch zersetzbare Verbindungen der Z-Metalle deren Nitrate, Sulfate oder Acetate, vorzugsweise AI(NO₃J₃, Al₂(SOJ₃, Sr(NO₃)₂, SrSO₄ oder Mg(OCOCH₃)₂, verwendet.

11. Verfahren nach Anspruch 3, 4 und 7, dadurch gekennzeichnet, daß man in einer der drei ersten Stufen des Verfahrens (a, b oder c) als Mischoxide der Z-Metalle CaZrO₃, MgZrO, oder MgAl₂O₄ anwendet.

12. Verfah^ren nach einem der vorstehenden Ansprüche 3 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß man in der Stufe e) des Verfahrens die Formkörper mindestens 1 Stunde lang vorsintert.