DE1646882B1 - Edelmetallmasse zum Aufbrennen auf keramische Traeger - Google Patents
Edelmetallmasse zum Aufbrennen auf keramische TraegerInfo
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Description
Die Erfindung betrifft Edelmetallmassen zur Herstellung von aufgebrannten elektrischen Widerständen
und Leitern.
Edelmetallmassen aus einem Edelmetall und einem anorganischen Bindemittel werden zur Herstellung
von aufgebrannten elektrischen Widerständen oder Leitern in elektronischen Stromkreisen verwendet. Das
Bindemittel bindet das Edelmetall fest an den keramischen Träger. Ein ideales Bindemittel soll den keramischen
Träger und die Edelmetallteilchen leicht be- ίο netzen, sich trotzdem nicht übermäßig ausbreiten, gute
Kohäsions- und Adhäsionsfestigkeit besitzen und in Kombination mit beliebigen Edelmetallen anwendbar
sein. Die bisher verwendeten Bindemittel, wie Kombinationen von Bi2O3 mit Bleiborsilicatgläsern, waren
in einer oder mehreren dieser Hinsichten unzulänglich.
Die Erfindung betrifft eine Edelmetallmasse zum Aufbrennen auf keramische Träger, die dadurch gekennzeichnet
ist, daß sie zu 60 bis 95 Gewichtsprozent aus Edelmetallpulver und zu 40 bis 5 Gewichtsprozent
aus einem Bindemittelpulver besteht, welches seinerseits entweder aus 40 bis 75 Gewichtsprozent pulverförmigem
Cu2O und 60 bis 25 Gewichtsprozent pulverf
örmigem V2O5 oder zu 30 bis 70 Gewichtsprozent aus
dem angegebenen Kupferoxyd-Vanadiumoxyd-Pulver und zu 70 bis 30 Gewichtsprozent aus Boratglaspulver
besteht.
Der Ausdruck »Bindemittelkomponenten« bezieht sich hier auf das Kupferoxyd-Vanadium-Pulver und
auf das gegebenenfalls zu verwendende Glaspulver. Der zur Messung der Benetzbarkeit dienende »Kontaktwinkel«
wird durch direkte Messung mit einem mit einem drehbaren Fadenkreuz ausgestatteten Teleskop
nach dem Verfahren von Z i s m a n (Contact Angle, Wetability and Adhesion, American Chemical Society,
1964, S. 1 bis 48) bestimmt. Die »Ausbreitungsgeschwindigkeit« wird durch unmittelbare Beobachtung
und die »Kohäsion« nach dem Querbruchfestigkeitstest gemäß Hoffman und Mitarbeitern (»Adhesion
of Platinum-Gold Glaze Conductors«, Institute of Electrical and Electronic Engineers' Transactions,
Bd. PMP-I, Nr. 1, Juni 1965, S. 381 bis 386) bestimmt.
Die erfindungsgemäß verwendeten Bindemittelkomponenten besitzen erstens ein ausgezeichnetes Benetzungsvermögen
für die üblichen keramischen Träger, auf die Metallisierungspulver auf der Basis von
Edelmetallen bei der Herstellung elektrischer Stromkreiskomponenten aufgebracht werden, sie haben
zweitens eine hohe Kohäsionsfestigkeit und binden sich drittens fest an keramische Träger. Geschmolzenes
Vanadiumpentoxyd benetzt keramische Träger, besonders Aluminiumoxyd, leicht und breitet sich rasch auf
ihnen aus. Die Ausbreitungsgeschwindigkeit, die über 5 cm/Min, liegt, beträgt mehr als das DoppeUe als diejenige
von Bi2O3. Eine Ausbreitungsgeschwindigkeit
von etwa 5 cm/Min, ist aber der obere noch zulässige Grenzwert, da sich das Bindemittel bei höheren Geschwindigkeiten
auch über die Oberfläche des Metallbelages ausbreitet, so daß sich dieser nicht mehr löten
läßt. Vanadiumpentoxyd ist aber wegen seiner sehr geringen Kohäsionsfestigkeit für sich allein ein sehr
schlechtes Bindemittel für die erfindungsgemäßen Metallisierungsmassen. Es wurde gefunden, daß man
durch Zusatz von Kupfer(I)-oxyd im richtigen Verhältnis zu dem Vanadiumpentoxyd zu Metallisierungspulvern gelangt, die nach dem Aufbrennen eine ausgezeichnete
Kohäsionsfestigkeit und ein hervorragendes Benetzungsvermögen für keramische Träger besitzen.
Aus der USA.-Patentschrift 2 733 161 ist das Aufbringen eines Gemisches aus Silber- und Vanadiumpentoxydpulver
auf einen keramischen Träger, nachfolgendes Erhitzen, um das Vanadiumpentoxyd zum
Schmelzen zu bringen, und anschließendes Infiltrieren des Silbers in den Träger bekannt. Eine Mischung aus
Vanadiumpentoxyd und Kupferoxyd ist aber in der USA.-Patentschrift nicht offenbart. Erst ein Zusatz
von Kupferoxyd zum Vanadiumpentoxyd, wie es die Erfindung vorschlägt, schafft Metallisierungsmassen,
die nach dem Aufbrennen die Kohäsionsfestigkeit und das Benetzungsvermögen für keramische Träger entscheidend
verbessern. Wesentlich ist hierbei, daß der Zusatz an Kupferoxyd nicht nach Belieben erfolgen
darf.
Es wurden Kupferoxyd-Vanadiumoxyd-Pulver hergestellt, indem verschiedene Gemische aus Cu2O und
V2O5 bis zur Entstehung homogener Schmelzen erhitzt,
die Schmelzen durch Aufgießen auf eine Stahlplatte erstarren gelassen, dann zerstoßen und die festen
Bruchstücke in der Kugelmühle zu feinen Pulvern vermählen wurden. Jedes Pulver wurde dann auf einen
Aluminiumoxydträger aufgeschmolzen, und es wurden der Kontaktwinkel und die Ausbreitungsgeschwindigkeit
bestimmt. Ferner wurden aus den einzelnen Schmelzen 7,6 cm lange und 6,35 mm dicke Stäbe gegossen,
an denen die Kohäsionsfestigkeit nach dem Querbruchfestigkeitstest bestimmt wurde. Die Ergebnisse
waren die folgenden:
Masse Nr. |
Gewicht Cu2O |
sprozent V2O5 |
Kontaktwinkel, O |
Ausbreitungs geschwindigkeit cm/Min. |
Kohäsion kg/cms |
Übermäßige Ausbreitung |
1 | 90 | 10 | 18 | 1 | 457 | Nein |
2 | 75 | 25 | 10 | 1 | 407,8 | Nein |
3 | 60 | 40 | 5 | 2 | 400,8 | Nein |
4 | 54 | 46 | 4 | 3 | 386,7 | Nein |
5 | 50 | 50 | 2 | 4 | 365,6 | Nein |
6 | 40 | 60 | 0 | 5 | 267,1 | Grenzwert |
7 | 25 | 75 | 0 | 5 | 147,7 | Grenzwert |
8 | 10 | 90 | 0 | 6 | 84,4 | Ja |
Aus der obigen Tabelle ergibt sich, daß die Kohäsion (Bruchfestigkeit) mit steigendem Gehalt an V2O1 abnimmt.
Ein Kohäsionswert von 267,1 kg/cma, wie er bei der Zusammensetzung 60 °/0 V2O5 (und 40 °/0 Cu2O)
erhalten wird, ist etwa der niedrigste zulässige Wert. Andererseits leidet, wie sich aus dem Kontaktwinkel
3 4
und der Ausbreitungsgeschwindigkeit ergibt, das Be- jedoch dazu, sich über die Edelmetalloberfläche der
netzungsvermcgen, wenn der Cu2O-Gehalt zunimmt. metallisierten Überzüge ebenso wie über den kerami-Eei
CucO-Gehalten von mehr als 75% sind das Be- sehen Träger selbst auszubreiten, so daß man bei ihrer
netzungsvermegen und die Ausbreitungsgeschwindig- alleinigen Verwendung als Bindemittel oft aufgekeit
nicht mehr groß genug für eine feste Bindung des 5 brannte Metallbeläge erhält, deren Oberflächen noch
Metallbelages an den Träger. Bei Cu2O-Gehalten unter »poliert« oder abgeschliffen werden müssen, um das
etwa 40 %, also V2O5-Gehalten über etwa 60%, macht Bindemittel von der Oberfläche zu entfernen, bevor
sich eine übermäßige Ausbreitung auf dem Träger be- der Metallbelag sich löten läßt. Das Polieren, um den
merkbar, die zur Bildung von »Höfen« um die Über- Metallbelag lötbar zu machen, stellt aber eine besonzüge
oder Drücke herum nach dem Brennen des io dere Verfahrensstufe bei der Herstellung dar, und es
Trägers führt. Aus den obigen Werten ergibt sich, daß wäre natürlich vorteilhafter, wenn man lötbare Metall-
zvs praktischen Anwendung als Bindemittel diejenigen beläge erhalten könnte, die nicht mehr poliert zu wer-Gemische
in Betracht kommen, die etwa 40 bis 75 Ge- den brauchen.
wichtsprozent CuO2 und 60 bis 25 Gewichtsprozent Es wurde gefunden, daß ausgezeichnete Bindemittel
V2O5 enthalten, während das Gemisch Nr. 4, welches 15 für Edelmetallmassen, die beim Aufbrennen auf kera-54
Gewichtsprozent Cu2O und 46 Gewichtsprozent mische Träger unmittelbar lötbare Metallbeläge liefern,
V2O5 enthält, etwa die günstigste Kombination hin- sich leicht herstellen lassen, wenn man 30 bis 70 Gesichtlich
Benetzungsvermögen, Ausbreitungsvermögen wichtsteile der oben beschriebenen Kupferoxyd-
und Kohäsionsfestigkeit darstellt. Vanadiumoxyd-Massen mit 70 bis 30 Gewichtsteilen
Die Kupferoxyd-Vanadiumoxyd-Massen können 20 bestimmter Glaspulver mischt. Es ist wichtig, daß die
zwar in Form von physikalischen Gemischen aus Cu2O Oxydmasse mit dem Glaspulver nur einfach physi-
und V2O5 angewandt werden; es ist aber von ent- kaiisch zusammengemischt wird; denn wenn beide zuschiedenem
Vorteil, Gemische der beiden Oxyde (oder sammengeschmolzen oder anderweitig miteinander zu
von Ausgangsverbindungen, aus denen sich beim Er- einer einzigen Phase umgesetzt werden, gehen die
hitzen diese Oxyde bilden) zu verwenden, die zuvor im 25 vorteilhaften Benetzungseigenschaften der Kupfer-Schamotte-,
Porzellan-, Kyanit-, Aluminiumoxyd- oxyd-Vanadiumoxyd-Massen zum größten Teil ver-
oder Platintiegel zusammen bei 1000 bis 14000C ge- loren.
schmolzen worden sind. Die Schmelze wird nur so Zum Beimischen zu den Kupferoxyd-Vanadiumlange auf dieser Temperatur gehalten, bis sie homogen oxyd-Massen bei der Herstellung der Bindemittel für
geworden ist, d. h. 2 bis 10 Minuten, und dann gekühlt, 30 die Edelmetall-Metallisierungsmittel eignen sich nicht
z. B. durch Aufgießen auf eine Stahlplatte. Die so er- alle Gläser. Jedoch sind die auch bisher schon als
haltenen festen Bruchstücke der Oxydmasse werden Bindemittel für Edelmetallmassen verwendeten Gläser
dann zerstoßen und in der Kugelmühle in Wasser zu allgemein geeignet. Vorzugsweise verwendet man ein
einem feinen Pulver vermählen. Die genaue chemische Boratglas, d. h. ein Glas, bei dem die glasbildenden
Zusammensetzung der aus solchen Schmelzen erhal- 35 Oxyde zu mindestens 50 Gewichtsprozent aus B2O3
tenen Oxydmassen ist nicht bekannt und variiert offen- bestehen. Andere glasbildende Oxyde sind SiO2, P2O5,
sichtlich je nach dem Verhältnis von Cu2O zu V2O5. GeO2, As2O3 und Sb2O3.
Jedoch bilden Cu2O und V2O5 offenbar die hauptsäch- Das Glas kann aus B2O3 allein oder aus einem
liehen oxydischen Bestandteile der aus der Schmelze Metallborat bestehen. Als Boratgläser verwendbar sind
gewonnenen Produkte, die ausgesprochen kristallin, 40 z. B. die Alkali-, Erdalkali-, Alkali-Erdalkaliborate,
also nicht glasartig sind. Es sind Anzeichen dafür vor- ferner die Bleiborate, Wismutborate, die Blei-Wismuthanden,
daß zu einem gewissen Ausmaße zweiwertiges borate und die Alkali-Erdalkali-Übergangsmetall-Blei-Kupfer
(Cu++) und vielleicht auch verschiedene niedere Wismutborate. Geeignet sind ferner die Borsilicat-Oxyde
des Vanadiums anwesend sind. glaser, ζ. B. die Bleiborsilicat-, die Alkaliborsilicat-,
Bei der Herstellung der Kupferoxyd-Vanadiumoxyd- 45 die Erdalkaliborsilicat-, die Alkali-Erdalkaliborsilicat-Massen
entweder in Form einfacher physikalischer und die Blei-Wismutborsilicatgläser, bei denen der
Gemische der Ausgangs-Kupfer- und -Vanadiumver- Gehalt an B2O3 mindestens ebenso hoch und vorzugsbindungen
oder in Form des bevorzugten geschmol- weise höher ist als der SiO2-Gehalt. Andere geeignete
zenen Produktes kann als Kupferverbindung jede be- Gläser sind die Alkali-Erdalkali-Übergangsmetallliebige
Verbindung des zweiwertigen oder des ein- 50 Aluminiumborat- und -borsilicatgläser, die mindewertigen
Kupfers, wie Kupfer(II)-oxyd oder Kupfer(II)- stens ebensoviel B2O3 wie SiO2 enthalten,
oder Kupfer(I)-carbonat, -nitrat oder -sulfat, verwen- Bei den Gläsern, die PbO und bzw. oder Bi2O3 ent-
det werden, die beim Erhitzen unter den Bedingungen, halten, braucht der B2O3-GeImIt nur 1 Gewichtsprounter denen die Metallisierungsmasse aufgebrannt zent zu betragen; bei Gläsern, die kein PbO und bzw.
wird, in Cu2O übergeht. Ebenso kann jede Vanadium- 55 oder Bi2O3 enthalten, soll jedoch der B2O3-Gehalt im
verbindung, z. B. Ammoniumvanadat, verwendet wer- allgemeinen mindestens 8 Gewichtsprozent, z. B. 8 bis
den, die beim Erhitzen unter diesen Bedingungen in 75 Gewichtsprozent, betragen. Solche Gläser mit noch
V2O5 übergeht. Die bevorzugten Ausgangsverbindun- höheren B2O3-Gehalten sind für die Zwecke der Erfingen
sind jedoch Cu2O und V2O5. dung ebenfalls geeignet, und wie oben erwähnt,, kann
Da eine deutlich höhere Kohäsionsfestigkeit erzielt 60 das Glas sogar aus B2O3 allein bestehen,
wird, wenn das Cu2O und das V2O5 oder die Aus- Die bevorzugten Gläser sind die Gläser der oben
gangsstoffe, aus denen sich diese Oxyde bilden, wie angegebenen Arten mit hoher Dichte, die Schweroben
beschrieben, vorgeschmolzen werden, werden metalle, wie Barium, Lanthan, Tantal, Wolfram und
derartige geschmolzene Oxydmassen bevorzugt. Thallium, enthalten und durch die Gläser Nr. 1 bis 7
Die Kupferoxyd-Vanadiumoxyd-Massen gemäß der 65 der Tabelle II erläutert sind. Von diesen Gläsern hoher
Erfindung können in den Metallisierungsmitteln auf Dichte werden diejenigen besonders bevorzugt, die so-Edelmetallbasis
gemäß der Erfindung als einzige Binde- wohl PbO als auch Bi2O3 enthalten, wie das Glas Nr. 1
mittelkomponente verwendet werden. Sie neigen der Tabelle II. Die in Tabelle II angegebenen Gläser,
deren Zusammensetzung in Gewichtsprozent angegeben ist, sind typisch für die vielen Gläser, die mit
Erfolg zusammen mit den Kupferoxyd-Vanadiumoxyd-Massen gemäß der Erfindung zur Herstellung
von Bindemitteln für Metallisierungsmittel auf Edelmetallbasis verwendet worden sind.
! | 2 | 3 | 4 | Glas Nr. 5 |
6 | 7 j 8 | 81 | 9 | ||
B2O, | 5 73 20 2 |
100 | 10,5 9,9 79,6 |
2,5 97,5 |
16,8 12,7 7,3 62,9 |
10 90 |
10 | — 12 | 7 | 71 |
SiO2 | — | — | — | — | ||||||
Bi2O3 | Z | — | — | — | — | 90 | ||||
PbO | ^ | |||||||||
WO, | 14 | |||||||||
Na2O | ||||||||||
CdO | ||||||||||
BaO | 10 5 |
|||||||||
CaO | ||||||||||
TiO2 | ||||||||||
Al2O3 |
Gläser, bei denen P2O5 der Hauptglasbildner ist,
liefern weniger zufriedenstellende Bindemittel, wenn sie mit den Kupferoxyd-Vanadiumoxyd-Massen gemischt
werden, als die in Tabelle II angegebenen Gläser, und die Gläser, bei denen SiO2 der Hauptglasbildner
ist, sind den letzteren ebenfalls unterlegen. Beim Schmelzen während des Auf brennens verdrängt
die Kupferoxyd-Vanadiumoxyd-Komponente des Bindemittelgemisch.es das Boratglas von dem Aluminiumoxyd
oder dem sonstigen keramischen Träger. Durch diese Verdrängung wird eine vollständige Benetzung
des keramischen Trägers herbeigeführt, so daß beim Kühlen eine feste Bindung zustande kommt. Kieselsäurereiches
Glas andererseits wird von dem keramischen Träger festgehalten, und daher läßt sich die
Benetzung des keramischen Trägers schwieriger erzielen, und es entsteht eine weniger feste Bindung.
Wichtig ist es, daß das als Bindemittelkomponente verwendete Glas eine gute Kohäsions- oder Zugfestigkeit
aufweist. Die Boratgläser zeichnen sich in dieser Hinsicht besonders aus. Im Gegensatz dazu sind die Phosphat-,
Sulfid-, Germanat- und Arsenatgläser schwache Gläser, die niedrige Kohäsions- oder Zugfestigkeiten
aufweisen und sich daher für die vorliegenden Zwecke
nicht eignen.
Die Edelmetallmassen gemäß der Erfindung enthalten etwa 60 bis 95 Gewichtsprozent Edelmetallpulver
und 5 bis 40 Gewichtsprozent Bindemittelpulver, bezogen auf das Gesamtgewicht dieser beiden
Bestandteile. Die bevorzugten Massen enthalten 85 bis 95% Edelmetall und 5 bis 15% Bindemittel. Die Edelmetallkomponente
kann aus einem einzigen Edelmetall, z. B. Silber, Gold, Palladium, Platin, Rhodium,
Osmium oder Iridium, oder aus Gemischen oder Legierungen aus zwei oder mehreren dieser Edelmetalle
bestehen. Ferner können Edelmetalle, wie Palladium, deren Oxyde beim Brennen mindestens
überwiegend in das Metall umgewandelt werden, ganz oder teilweise in Form ihrer Oxyde verwendet werden.
Wenn z. B. Palladium anfänglich ganz oder teilweise als PdO vorliegt, soll der Edelmetallgehalt der Masse
auf Grund des Pd-Äquivalentes des eingesetzten PdO berechnet werden. Das Edelmetall kann auch in Form
eines Edelmetallresinates oder einer sonstigen Edelmetallverbindung verwendet werden, die beim Brennen
in das Edelmetall übergeht.
Die Komponenten der Metallisierungsmassen, nämlich das Edelmetall und das Bindemittel, sollen in feinteiliger
Form angewandt werden. Die Edelmetallpulver können in Teilchengrößen von nicht über 40 μ Durchmesser
verwendet werden, während Teilchengrößen von 0,05 bis 10 μ bevorzugt werden. Die Bindemittelpulver
können in Teilchengrößen nicht über 50 μ Durchmesser verwendet werden, während Teilchengrößen
von 1 bis 15 μ entschieden bevorzugt werden. Wie bei Metallisierungsmitteln aus Edelmetall und
Bindemittel üblich, werden auch die erfindungsgemäßen Metallisierungsmittel auf die keramischen
Träger, auf die sie aufgebrannt werden sollen, in Form einer Suspension in einer inerten organischen Trägerflüssigkeit
aufgebracht. Die Suspensionen oder Druckfarben können auf den Träger in beliebiger Weise aufgetragen
werden. Wenn die Masse in Form eines bestimmten Musters aufgebracht werden soll, geschieht
dies zweckmäßig nach dem Siebdruckverfahren, nach dem sich komplizierte und genaue Aufdrucke der
Metallisierungsmasse leicht herstellen lassen. Solche Drucke werden, gegebenenfalls nach dem Trocknen,
an der Luft bei einer Temperatur eingebrannt, die hoch genug ist, damit das Bindemittel schmilzt, jedoch nicht
so hoch ist, daß auch die Edelmetallkomponente schmilzt. Das Aufbrennen erfolgt im allgemeinen bei
Temperaturen im Bereich von 750 bis 1700° C im Verlaufe von 1,5 bis 45 Minuten oder längeren Zeiträumen
in periodisch betriebenen oder am laufenden Band arbeitenden Öfen. Die untere Grenze für die Einbrenntemperatur
richtet sich nach der Schmelztemperatur der Bindemittelkomponente, die obere Grenze nach
der Schmelztemperatur der Metallkomponente.
Zur Herstellung der Edelmetall-Bindemittel-Druckfarben oder -Pasten zum Aufbringen auf keramische
Träger können die gleichen organischen Trägerflüssig-
keiten verwendet werden, die üblicherweise zur Herstellung von Metallisierungsmitteln auf Edelmetallbasis
verwendet werden. Die Wahl der jeweiligen Trägerflüssigkeit richtet sich zu einem gewissen Ausmaße
nach dem betreffenden Edelmetall und der Anwendungsart der Druck- bzw. Anstrichfarbe.Die
Trägerflüssigkeiten sollen bei der Herstellung der Druckfarbe gegenüber dem Edelmetall indifferent sein.
Hierzu gehören höhere aliphatische Alkohole (mit mindestens 8 Kohlenstoffatomen im Molekül), Ester
solcher Alkohole, wie die Essigsäure- oder Propionsäureester, die Terpene, wie Kiefernöl, und die Terpineole,
aliphatische Erdöldestillate mit Siedepunkten von 150 bis 320° C und Lösungen von Harzen, wie
Polyterpenharzen, Polymethacrylsäureestern von niederen Alkoholen oder Äthylcellulose, in Lösungsmitteln,
wie /5-Terpineol, Kiefernöl, den oben angegebenen
Erdöldestillaten und den Alkyläthern _von Äthylenglykol- oder Diäthylenglykolestern, wie Äthylenglykolmonobutylätheracetat
(Butyl — O — CH2CH2 — 0OCCH3)
und Diäthylenglykoläthylätheracetat
(Äthyl — O — (CH2)2 — O — (CH2)2 — 0OCCH3).
und Diäthylenglykoläthylätheracetat
(Äthyl — O — (CH2)2 — O — (CH2)2 — 0OCCH3).
Um schnelles Trocknen oder Erstarren nach dem Auftragen zu begünstigen, können die Trägerflüssigkeiten
flüchtige Flüssigkeiten, wie Leuchtöl, Xylol oder Toluol, enthalten, oder sie können Wachse, thermoplastische
Harze oder ähnliche Stoffe enthalten, die in der Wärme flüssig sind, so daß die Masse nach dem
Aufbringen bei höheren Temperaturen auf einen verhältnismäßig kalten Träger sofort erstarrt.
Das Verhältnis des aus Edelmetall und Bindemittel bestehenden Gemisches zur Trägerflüssigkeit kann
innerhalb weiter Grenzen variieren, die sich nach der Art der Aufbringung der Druckfarbe oder Paste sowie
nach der Art der verwendeten Trägerflüssigkeit richten. Es soll genügend Trägerflüssigkeit angewandt werden,
damit die Druckfarbe oder Paste die gewünschte Konsistenz besitzt. Im allgemeinen verwendet man etwa
2 bis 20, vorzugsweise 3 bis 6 Gewichtsteile des Gemisches aus Metall und Bindemittel je Gewichtsteil
der Trägerflüssigkeit.
In den folgenden Beispielen besitzt das Goldpulver eine mittlere Teilchengröße von 3 μ, wobei die Teilchen
zu 80% Größen von 0,05 bis 5 μ aufweisen. Das Palladiumpulver hat eine mittlere Teilchengröße von
0,5 μ, wobei 80 % der Teilchen Größen zwischen 0,05 und 2 μ aufweisen. Die mittlere Teilchengröße des
Silberpulvers beträgt 0,2 μ, wobei 80 % der Teilchen Größen zwischen 0,1 und 2 μ aufweisen. Die als Bindemittelkomponenten
dienenden Kupferoxyd-Vanadiumoxyd-Pulver und die Glaspulver besitzen Teilchengrößen
im Bereich von 0,5 bis 30 μ, wobei 80% der Teilchen Größen zwischen 1 und 10 μ aufweisen.
In den folgenden Beispielen sind Zusammensetzungen von Metallisierungsdruckfarben angegeben,
die durch Dispergieren des Gemisches aus Edelmetall und Bindemittel gemäß der Erfindung in einer organischen
Trägerflüssigkeit hergestellt wurden. Sämtliche Edelmetalle, Kupferoxyd - Vanadiumoxyd - Gemische
und Glaskomponenten werden in Pulverform angewandt. In den Beispielen sind sowohl besondere Zusammensetzungen
als auch allgemeine Bereiche angegeben.
Bestandteile | Besondere | Bereich | bis 75 | bis 30 | |
Zusammen | bis 15 | bis 85 | |||
.Bei spiel |
setzung | bis 25 | |||
Gold | Gewichts | Gewichts | bis 30 | ||
Platin | prozent | prozent | bis 30 | bis 30 | |
1 | Gemisch Nr. 4 | 58,9 | 45 | bis 75 | bis 30 |
gemäß Tabelle I | 8,8 | 5 | bis 15 | bis 85 | |
Trägerflüssigkeit | bis 25 | ||||
Gold | 7,5 | 5 | 2,2 bis 21 | ||
Platin | 24,8 | 5 | 2,2bis 21 | bis 21 | |
2 | Gemisch Nr. 4 | 58,8 | 45 | 5 | bis 21 |
gemäß Tabelle I | 8,8 | 5 | 50 | bis 30 | |
Glas | 5 | bis 80 | |||
Trägerflüssigkeit | 3,8 | ||||
Gold | 3,8 | 5 | bis 21 | ||
Palladium | 24,8 | 5 | bis 30 | ||
3 | Gemisch Nr. 3 | 55,0 | 50 | bis 80 | |
gemäß Tabelle I | 9,4 | 5 | |||
Trägerflüssigkeit | bis 21 | ||||
Gold | 10,5 | 2 | bis 21 | ||
Palladium | 25,1 | 2 | bis 30 | ||
4 | Gemisch Nr. 3 | 62,0 | 5 | bis 40 | |
gemäß Tabelle I | 12,1 | 50 | bis 60 | ||
Glas | |||||
Trägerflüssigkeit | 3,0 | 2 | bis 21 | ||
Palladium | 7,0 | 5 | bis 30 | ||
Gemisch Nr. 4 | 15,9 | 50 | bis 40 | ||
5 | gemäß Tabelle I | 66,4 | bis 60 | ||
Trägerflüssigkeit | 2 | ||||
Palladium | 11,2 | 2 | bis 21 | ||
Gemisch Nr. 6 | 22,4 | 5 | bis 21 | ||
6 | gemäß Tabelle I | 70,0 | 5 | bis 30 | |
Glas | 20 | bis 80 | |||
Trägerflüssigkeit | 7,5 | ||||
Palladium | 7,5 | 2 | bis 21 | ||
Silber | 15,0 | 5 | bis 30 | ||
7 | Gemisch Nr. 4 | 22,0 | 5 | bis 90 | |
gemäß Tabelle I | 40,0 | 20 | |||
Trägerflüssigkeit | bis 21 | ||||
Palladium | 10,2 | 2 | bis 21 | ||
Silber | 27,8 | 2 | bis 30 | ||
8 | Gemisch Nr. 2 | 22,0 | 5 | ||
gemäß Tabelle I | 40,0 | 50 | |||
Glas | |||||
Trägerflüssigkeit | 7,5 | 2 | |||
Silber | 7,5 | 5 | |||
Gemisch Nr. 7 | 23,0 | 50 | |||
9 | gemäß Tabelle I | 70,0 | |||
Trägerflüssigkeit | 2 | ||||
Silber | 12,0 | 2 | |||
Gemisch Nr. 4 | 18,0 | 5 | |||
10 | gemäß Tabelle I | 72,0 | |||
Glas | |||||
Trägerflüssigkeit | 7,0 | ||||
5,0 | |||||
16,0 | |||||
Die in den obigen Beispielen verwendete Trägerflüssigkeit ist eine 8%ige Lösung von Äthylcellulose
(Viscosität 20OcP) in ß-Terpineol. Andere Trägerflüssigkeiten,
wie Lösungen von Polyterpenharzen in aliphatischen Erdöldestillaten oder in Kiefernöl,
können in gleicher Weise verwendet werden.
009 547/319
Wenn die in den obigen Beispielen angegebenen Metallisierungsmittel sowie viele ähnlich zusammengesetzte
Gemische auf keramische Träger aus Aluminiumoxyd aufgebrannt werden, entstehen feste, anhaftende
Bindungen an den Träger. Die Mittel gemäß den Beispielen 1, 3, 5, 7 und 9, die kein Glaspulver enthalten,
liefern beim Aufbrennen Metallbeläge, die vor dem Löten poliert werden müssen. Im Gegensatz dazu
liefern die übrigen Gemische, die Glaspulver enthalten, Beläge, die sich unmittelbar löten lassen.
Claims (4)
1. Edelmetallmasse zum Aufbrennen auf keramische Träger, dadurch gekennzeichnet,
daß sie zu 60 bis 95 Gewichtsprozent aus einem Edelmetallpulver und zu 40 bis 5 Gewichtsprozent
aus einem ein Kupferoxyd-Vanadiumoxydpulver
enthaltenden Bindemittelpulver besteht, welches seinerseits zu 40 bis 75 Gewichtsprozent aus Cu2O
und zu 60 bis 25 Gewichtsprozent aus V2O5 oder zu
30 bis 70 Gewichtsprozent aus dem angegebenen Gemisch aus Kupferoxyd- und Vanadiumoxydpulver
und zu 70 bis 30 Gewichtsprozent aus einem Boratglaspulver besteht.
2. Edelmetallmasse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Cu2O und das V2O5 geschmolzen
worden sind.
3. Edelmetallmasse nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Kupferoxyd-Vanadiumoxyd-Pulver
zu 54 Gewichtsprozent aus Cu2O und zu 46 Gewichtsprozent aus V2O5 besteht.
4. Edelmetallmasse nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Teilchengröße des
Edelmetallpulvers 0,05 bis 10 μ und die Teilchengröße des Bindemittelpulvers 1 bis 15 μ beträgt.
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E77 | Valid patent as to the heymanns-index 1977 | ||
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