DE1646996A1

DE1646996A1 - Verfahren zur Herstellung von Werkstuecken aus kristallisierten Oxydwerkstoffen grosser elektrischer Isolationsfaehigkeit

Info

Publication number: DE1646996A1
Application number: DE19651646996
Authority: DE
Inventors: Walter Dr Rer Nat Haenlein
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1965-06-25
Filing date: 1965-06-25
Publication date: 1971-04-15
Also published as: GB1149016A

Description

SISMEiJS AKTISIiGESSLLSCHAPT Erlangen, ⁹^ ^v* "K M9

Berlin und München Werner-von-Siemens-Str.

Akt.Z.: P 16 46 996.8-45 Uns.Z.i VPA 65/H4O Mü/Hü

Verfahren zur Herstellung von Werkstücken aus kristallisierten Oxydwerkstoffen großer elektrischer Isolationsfähigkeit

Die Erfindung bezieht sioh auf ein Verfahren zur Herstellung von Werkstücken aus kristallisierten Oxydwerkstoffen großer elektrischer Isolationsfähigkeit und hoher Temperaturbeständigkeit, insbesondere für elektrisch beheizte Geräte. Derartige Formkörper v/erden in der Technik in sehr großen Stücksahlen benötigt, es ist daher wünschenswert, ihre Herstellung so su führen, daß die dazu benötigten Voraussetzungen mit erträglichem Aufwand erzeugt und eingehalten werden können. Fun sind aber die Sinter- und Brenntemperaturen für oxydkeramische Werkstoffe oftmals sehr hoch, so daß ein großer Aufwand für die Erzeugung und Haltung dieser Temperaturen erforderlich ist. Außerdem ist es oftmals nicht mehr möglich, z.B. metallische Heizleiter vor dem Brennen in diese Körper einzubetten.

Es wird daher angestrebt, die Verarbeitungstemperaturen derartiger Werkstoffe wesentlich zu senken, ohne jedoch die Qualität der Enderzeugnisse damit nachteilig au beeinflussen. Srfindungsgemäß werden die aus kristallisierten Oxydwerkstoffen, wie z.B. SiOp, AIpO-,, MgO oder OaO bestehenden Ausgangsisaterialien zu einem Glas zusammengeschmolzen, anschließend zu einem Pulver zerkleinert und dann zu. gewünschten Formen gepreßt und etwa bei den bekannten Entglasungstemperaturen gewintert. Dabei wird die Zusammensetzung der Ausgangsstoffe so _rje wählt, daß bei der Sintertemperatur gleichzeitig ein Kristallisationsvorgang stattfindet.

Dieses Verfahren verwertet die bekannte Erkenntnis, daß Sintervorgänge besonders schnell und gut vor sich gehen, wemi sie von UiE-ffand lung s Vorgang en begleitet sind. In diesem Pail bestehen die Umwandlungsvorgänge in der Kristallisation des Glasmaterials.

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G Unterlagen fArt. 7 :; ι >■ .. r. ι satz 3 des Änderungsgee. v. 4.9.1B67)

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Akt.Z.s P 16 46 996.8-45 " tins.Z.: VPA 65/1440

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Kristalline Werkstoffe sind für technische Zwecke besonders : .·-- günstig, da sie ein ganz bestimmtes Wännedelmungsverhalten aufweisen. Dieses kann dadurch noch zusätzlich, gesteuert werden,, daß der Kristallisationsvorgang, der an sich durch Zusatz von Mineralisatoren "beschleunigt werden kann, nur einen Teil des Werkstoffes erfaßt, so daß ein vorbestiBH&ter Anteil an ^ .asartigen Oxydwerkstoff erhalten bleibt. In nachstehender Tabelle sind die Anteile verschiedener Oxyde in Crew.-$ derartiger Oxydwerkstoffe, zusammen mit der Entglasungstemperatur, die etwa ihrer Sintertemperatur entspricht, angegeben..

SiO₂	Al₂O₃	MgO	GaO	Entglasungstemperatur Sintertemperatur
62,1	21,2	16,7		1QOQ⁰C
61,4	18,3	20,3		98Q°C
51,5	22,8	*257**		900 -95O°O
42,8	42,0	15,2		95O°G
7,0	41,0		52,0	95O°C
44,1		14,8	40,85	80Q- 850⁰G
44,7 '	13,4	6,8	35,1	900 ~ 95O⁰G

Daraus ist zu erse'hen, daß die Sintertemperaturen etwa zwischen 800 und 1000⁰C liegen, also bei Temperaturen, die in "normalen Öfen verhältnismäßig einfach erzeugt werden können und bei denen auch evtl. metallische Einbettungen in diesen Werkstoff keine Schäden erleiden. Die normalen Sintertemperaturen dieser Stoffe liegen dabei zwischen 1200 und 140O⁰C - die Glasphase wird dabei übersprungen - und liegen damit wesentlich höher als die bei, dem genannten Verfahren benötigten. Aus diesen Temperaturunterschieden wird auch ersichtlich, daß nach dem herkömmlichen Sinterverfahren eine vorherige Einbettung metallischer Teile üblicher Zusammensetzung praktisch nicht möglich ist. Der zunächst umständlich erscheinende Weg über die Glasschmelze erweist sich daher dennoch als ein fortschrittliches Verfahren, zumal der Sintervorgang, wie bereits erwähnt, durch den gleichzeitig" ablaufenden UmwandlungsVorgang, also die Auskristalli-

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sation des Glases, "besonders schnell und leicht vor sich geht.

Patentansprüche

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Claims

1646998 Akt.Z.i P 16 46 996.8-45 Uns.Z.: VPA.65/1440 Patentansprüche . ' =,

1. Verfahren zur Herstellung von Werkstücken aus kristallisierten Oxidwerkstoffen großer elektrischer Isolationsfähigkeit und hoher Temperaturbeständigkeit, insbesondere für elektrisch' be- · heizte Geräte, dadurch gekennzeichnet, daß die aus kristallisierten Oxydwerkstoffen, wie z.B. SiO₂, Al₂O₅, MgO oder CaO bestehenden Ausgangsmaterialien zu einem- Glas zusammengeschmolzen, anschließend zu einem Pulver zerkleinert und dann zu gewünschten Formen gepreßt und etwa bei den bekannten Entglasungstemperaturen gesintert werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1» dadurch gekennzeichnet, daß der Kristallisationsvorgang so geführt wird, daß ein vorbestimmter Anteil an Glas im Endprodukt aus kristallisiertem Öxydwerkstoff erhalten bleibt.· ,

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