DE3201430A1 - Verfahren zur herstellung von isolier-ueberzuegen auf stahlerzeugnissen - Google Patents

Verfahren zur herstellung von isolier-ueberzuegen auf stahlerzeugnissen

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Description

Verfahren zur Herstellung von Isolier-Überzügen auf
Stahlerzeugnissen
Die Erfindung betrifft ein Herstellungsverfahren von Isolier-Überzügen auf Stahlgegenständen. Die Stahlerzeugnisse werden gegen äußere Einflüsse und gegen Oxydation durch Aufbringen von verschiedenen Lacken, Einbrennlacken oder geeigneter Emaille geschützt. In manchen Fallen weisen solche Überzüge die erwünschten Eigenschaften bis zu den ;}e nach Art des Überzugs erreichbaren Temperaturen auf. Von den oben genannten Überzugsarten ertragen die höchsten Temperaturen besonders die Emaille. Deswegen sind sie auch für die Herstellung von Unterlagen bzw. Trägern und Substraten in der Hybrid-Elektronik für gedruckte Resistoren geeignet. Solche Resistoren können aber nur bei einer Temperatur von maximal 675°C gebrannt werden. Die Mehrheit von Widerstandspasten für die Herstellung von Widerstandsschichten erfordert aber diese Schichten bei höherer Temperatur, nämlich bis zu 8500C, zu brennen, was mit den emaillierten Trägern nicht möglich ist.
Der oben erwähnte Nachteil wird durch das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung von Isolier-Überzügen auf Stahlerzeugnissen oder auf Stahlblechen beseitigt.
Das Wesen der Erfindung liegt darin, daß auf ein Stahlerzeugnis gemahlenes Barium-Borglas mit der Zusammensetzung von 10 bis 80 Massen-% Bariumoxid, 10 "bis 70 Masse-96 Bortrioxid, 0,1 bis 10 Masse-% Siliciumdioxid und 0,1 bis 40 Masse-% Aluminiumfluorid in einer gleichmäßigen Schicht aufgetragen wird, daß das Stahlerzeugnis mit dieser Schicht bei einer unter 3000C liegenden Temperatur zuerst getrocknet und dann bei einer zwischen 700 und 10000C liegenden Temperatur gebrannt wird, daß auf dieses so überzogene Stahlerzeugnis eine zweite gleichmäßige Schicht aufgetragen wird, die aus einer Mischung von 4 bis 99,9 Masse-% des oben erwähnten Barium-Borglases mit 0,1 bis 96 Masse-% Aluminiumtrioxid und einer verdampfbaren Flüssigkeit besteht, und daß das Erzeugnis bei einer Temperatur von 700 bis 10000C nochmals gebrannt ist. Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist die zweite Schicht eine dielektrische Paste. Nach einer anderen Weiterbildung der Erfindung wird dem gemahlenen, die erste Schicht bildenden Barium-Borglas eine Menge von Spuren bis 60 Masse-% von pulverförmigem Zinkoxid und/oder Aluminiumtrioxid zugesetzt.
Der grundsätzliche Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens liegt darin, daß es solche Isolier-Keramiküberzüge auf den Stahlerzeugnissen zu schaffen ermöglicht, die man Temperaturen bis zu mindestens 1000°C aussetzen kann. Solche Stahlbleche mit den erfindungsgemäßen Überzügen kann man z.B. als eine Unterlage bzw. als Träger für hybride Schaltungen einsetzen.
Das erfindungsgemäße Verfahren wird weiter anhand einiger Ausführungsbeispiele näher beschrieben.
Beispiel 1
Eine Glasfritte mit der Zusammensetzung von 40 M.-% Bariumoxid, 50 M.~% Bortrioxid, 5 M.-% Siliciumdioxid und 5 M.-% Aluminiumfluorid wird zerdrückt und vermählen auf Teilchengröße von unter 10 um. Ein Stahlblech wird
320H30
dann mit einer sehr dünnen Ölschicht, z.B. von Siliconoder Motoröl, bedeckt. Diese dünne Schicht wird so hergestellt, daß das Blech in einer Lösung des oben angeführten Öls in Benzin z.B. in einem Verhältnis von 20:1 eingetaucht und nach dem Herausnehmen das Benzin abgedampft wird. Das auf dem Blech verbleibende Öl bildet eine genügend große Schicht für ein weiteres Auftragen von Glaspulver, das auf das senkrecht oder schräg liegende Blech aufgestaubt oder unmittelbar aufgeschüttet wird. Die größeren auf der Oberfläche gebildeten Anhäufungen von Glaspulver werden durch mechanisches Anklopfen des Stahlblechs beseitigt. Die aufgetragene Schicht wird nach dem Trocknen bei 2000C 5 bis 10 Minuten, dann bei 8600C während 8 Minuten, gebrannt. Auf diesen so hergestellten Überzug wird eine weitere Schicht mittels Siebdruck aufgebracht und zwar durch Auftragen einer Paste mit nachstehender Zusammensetzung: 12 M.-96 des oben erwähnten Barium-Borglases, 47 M.-96 Aluminiumtrioxid und 41 M.-% einer verdampfbaren Flüssigkeit, die 10 M.-96 von Äthylcellulose und 90 M.-96 von Terpineol enthält. Die so aufgetragene Schicht wird nach dem Trocknen bei 2000C während 5 bis 10 Minuten, bei 860°C während 15 Minuten, gebrannt. Der so hergestellte Überzug ist grau-weiß, hat eine gute Haftfähigkeit zu Stahlblech, selbst bei hohen Temperaturen, z.B. bei 8500C.
Beispiel 2
Der Grundüberzug wird auf gleiche Weise wie in Beispiel 1 hergestellt und darauf mittels Siebdruck eine Paste mit der Zusammensetzung von 37 M.-96 Glaspulver von gleicher Zusammensetzung wie in Beispiel 1, 25 M.-96 von AIuminiumtrioxid und 38 M.-96 einer verdampfbaren Flüssigkeit, deren Zusammensetzung 10 M.-96 von Äthylcellulose und 90 M.-96 von Terpineol ist, aufgetragen. Die so hergestellte Schicht wird zuerst bei 2000C während 5 bis 10 Minuten getrocknet und dann bei 840°C während 8 Min.
gebrannt. Dor so erhaltene Überzug, der seine sehr hohe Haftfähigkeit zu Stahlblech aufweist, weist ein glänzend-glasiges Aussehen auf. Man kann die Schichtdicke mittels der Siebwahl ändern.
Beispiel 3
Der Grundüberzug wird auf gleiche Weise wie in Beispiel 1 hergestellt. Auf ihn wird mittels Siebdruck eine dielektrische Paste aufgetragen. Die so hergestellte Schicht wird nach dem Trocknen bei 1500C während mindestens 15 Minuten bei 8600C während 8 Minuten gebrannt. Der so hergestellte Überzug hat eine grau-weiße Farbe und haftet gut auf dem Stahlblech, sofern die zweite Schicht bis zum Rande nicht aufgetragen ist, wo es widrigenfalls zu ihrem Abschälen kommt.
Beispiel 4
Die mit gleicher Zusammensetzung und auf gleiche Weise wie in Beispiel 1 hergestellte Glasfritte wird gründlich mit pulverförmigem Zinkoxid von Teilchengröße von 10 um vermischt. Das Massenverhältnis der beiden Bestandteile beträgt 75 M.-# des gemahlenen Glases und 25 M.-% Zinkoxid. Diese Mischung wird auf die Oberfläche des Stahlblechs auf die in Beispiel 1 erwähnte Weise aufgetragen und nach dem Trocknen bei 86O°C während 8 Minuten gebrannt. Auf den auf diese Weise hergestellten Überzug wird mittels Siebdruck eine Paste der in Beispiel 1 angeführten Zusammensetzung aufgetragen und nach dem Trocknen bei 200°C während 10 Minuten wird sie bei 8600C während 15 Minuten gebrannt. Der so hergestellte Überzug weist die gleichen Eigenschaften wie der nach Beispiel 1 auf.
Beispiel 5
Die mit gleicher Zusammensetzung und auf gleiche Weise wie in Beispiel 1 hergestellte Glasfritte wird gründlich
mit pulverförmigem Alxaminiumtrioxid mit Teilchen, deren Abmessungen unter 10 um liegen, vermischt. Das Massenver hältnis der "beiden Bestandteile beträgt 85 M.-% gemahlenes Glas und 15 M.-% Aluminiumtrioxid. Diese Mischung wird auf die Oberfläche des Stahlblechs in der in Beispiel 1 angeführten Weise aufgetragen und nach dem Trocknen bei 200°C wird sie bei 860°C während 8 Minuten gebrannt. Auf diesen so hergestellten Überzug wird eine weitere nach Beispiel 3 hergestellte Schicht aufgetragen, die gleiche Eigenschaften wie der nach diesem Beispiel hergestellte Überzug aufweist.

Claims (3)

  1. .Γ. PAT E NT-A N WA UT E ".,".'... 3 2 Q 1 M- 3 U
    SCHIFF ν. FÜNER STREHL SCHÜBEL-HOPF EBBINGHAUS FINCK
    MARIAHILFPLATZ 2 & 3, MÜNCHEN ΘΟ POSTADRESSEiPOSTFACH 95 O1 6O, D-8OOO MÜNCHEN 95
    AtS(I F'HOP-FiäfiiONAt Rtr'HtSI NIATIVI ', BFiiORF- IHE EUROPEAN PATENT Oi l· ICt.
    KARL LUDWIG SCHIFF (1S64 - 197U)
    DIPL. CHEM. DR. ALEXANDER V. FÜNER
    DIPL. ING. PETER STREHL
    DIPL. CHEM. DR. URSULA SCHÜBEL-HOPF
    DIPL. ING. DIETER EBBINGHAUS
    DR. ING. DIETER FINCK
    TELEFON (OSO) 48 9Ο64
    TELEX 5-Q3G65 AURO D
    TELEGRAMME AUROMARCPAT MÜNCHEN
    DEA - 22 484
    PATENTANSPRÜCHE
    1; Verfahren zur Herstellung von Isolier-tiberzügen auf Stahlgegenständen, dadurch gekennzeichnet, daß auf ein Stahlerzeugnis gemahlenes Barium-Borglas mit einer Zusammensetzung von 10 bis 80 Masse-% Bariumoxid, 10 bis 70 K.-% Bortrioxid, 0,1 bis 10 M.-?ö Siliciumdioxid und 0,1 bis 40 M.~% Aluminiumfluorid in einer gleichmäßigen Schicht aufgetragen wird, daß das so überzogene Stahlerzeugnis bei einer unter 3000C liegenden Temperatur zuerst getrocknet und dann bei einer zwischen 700 und 10000C liegenden Temperatur gebrannt wird, daß auf dieses Stahlerzeugnis eine zweite gleichmäßige Schicht aufgetragen wird, die aus einer Mischung von 4 bis 99,9 M.-% des oben erwähnten Barium-Borglases mit 0,1 bis 96 M.-% Aluminiumtrioxid und einer verdampfbaren Flüssigkeit besteht, und daß das Erzeugnis bei 700 bis 10000C wieder gebrannt wird.
  2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß man als zweite Schicht eine dielektrische Paste verwendet.
    01
    320H30
  3. 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , daß man dem gemahlenen, die erste Schicht bildenden Barium-Borglas eine Menge von Spuren bis 60 M.-% von pulverförmigem Zinkoxid und/oder Aluminiumtrioxid zusetzt.
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