DE4214594A1 - Verbundkoerper, bestehend aus geometrisch bestimmten segmenten eines elektrisch isolierenden und eines elektrisch leitenden werkstoffes - Google Patents

Verbundkoerper, bestehend aus geometrisch bestimmten segmenten eines elektrisch isolierenden und eines elektrisch leitenden werkstoffes

Info

Publication number
DE4214594A1
DE4214594A1 DE19924214594 DE4214594A DE4214594A1 DE 4214594 A1 DE4214594 A1 DE 4214594A1 DE 19924214594 DE19924214594 DE 19924214594 DE 4214594 A DE4214594 A DE 4214594A DE 4214594 A1 DE4214594 A1 DE 4214594A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
ceramic
composite body
segments
joining
electrically conductive
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
DE19924214594
Other languages
English (en)
Other versions
DE4214594C2 (de
Inventor
Roland Dr Ing Emmrich
Gerhard Dipl Ing Krippl
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Individual
Original Assignee
Individual
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Individual filed Critical Individual
Priority to DE19924214594 priority Critical patent/DE4214594C2/de
Publication of DE4214594A1 publication Critical patent/DE4214594A1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE4214594C2 publication Critical patent/DE4214594C2/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N27/00—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
    • G01N27/02—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating impedance
    • G01N27/04—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating impedance by investigating resistance
    • G01N27/06—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating impedance by investigating resistance of a liquid
    • G01N27/07—Construction of measuring vessels; Electrodes therefor
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B37/00—Joining burned ceramic articles with other burned ceramic articles or other articles by heating
    • C04B37/02—Joining burned ceramic articles with other burned ceramic articles or other articles by heating with metallic articles
    • C04B37/021—Joining burned ceramic articles with other burned ceramic articles or other articles by heating with metallic articles in a direct manner, e.g. direct copper bonding [DCB]
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B37/00—Joining burned ceramic articles with other burned ceramic articles or other articles by heating
    • C04B37/02—Joining burned ceramic articles with other burned ceramic articles or other articles by heating with metallic articles
    • C04B37/023—Joining burned ceramic articles with other burned ceramic articles or other articles by heating with metallic articles characterised by the interlayer used
    • C04B37/026—Joining burned ceramic articles with other burned ceramic articles or other articles by heating with metallic articles characterised by the interlayer used consisting of metals or metal salts
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2237/00—Aspects relating to ceramic laminates or to joining of ceramic articles with other articles by heating
    • C04B2237/02—Aspects relating to interlayers, e.g. used to join ceramic articles with other articles by heating
    • C04B2237/12—Metallic interlayers
    • C04B2237/121—Metallic interlayers based on aluminium
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2237/00—Aspects relating to ceramic laminates or to joining of ceramic articles with other articles by heating
    • C04B2237/02—Aspects relating to interlayers, e.g. used to join ceramic articles with other articles by heating
    • C04B2237/12—Metallic interlayers
    • C04B2237/122—Metallic interlayers based on refractory metals
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2237/00—Aspects relating to ceramic laminates or to joining of ceramic articles with other articles by heating
    • C04B2237/02—Aspects relating to interlayers, e.g. used to join ceramic articles with other articles by heating
    • C04B2237/12—Metallic interlayers
    • C04B2237/123—Metallic interlayers based on iron group metals, e.g. steel
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2237/00—Aspects relating to ceramic laminates or to joining of ceramic articles with other articles by heating
    • C04B2237/02—Aspects relating to interlayers, e.g. used to join ceramic articles with other articles by heating
    • C04B2237/12—Metallic interlayers
    • C04B2237/124—Metallic interlayers based on copper
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2237/00—Aspects relating to ceramic laminates or to joining of ceramic articles with other articles by heating
    • C04B2237/30—Composition of layers of ceramic laminates or of ceramic or metallic articles to be joined by heating, e.g. Si substrates
    • C04B2237/32—Ceramic
    • C04B2237/34—Oxidic
    • C04B2237/343—Alumina or aluminates
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2237/00—Aspects relating to ceramic laminates or to joining of ceramic articles with other articles by heating
    • C04B2237/30—Composition of layers of ceramic laminates or of ceramic or metallic articles to be joined by heating, e.g. Si substrates
    • C04B2237/40—Metallic
    • C04B2237/401—Cermets
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2237/00—Aspects relating to ceramic laminates or to joining of ceramic articles with other articles by heating
    • C04B2237/50—Processing aspects relating to ceramic laminates or to the joining of ceramic articles with other articles by heating
    • C04B2237/76—Forming laminates or joined articles comprising at least one member in the form other than a sheet or disc, e.g. two tubes or a tube and a sheet or disc
    • C04B2237/765—Forming laminates or joined articles comprising at least one member in the form other than a sheet or disc, e.g. two tubes or a tube and a sheet or disc at least one member being a tube

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Ceramic Products (AREA)

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Verbundkörper, bestehend aus geometrisch bestimmten Segmenten eines elektrisch isolierenden und eines elektrisch leitenden Werkstoffes, insbesondere zum Einsatz im Automobilbau, der Sensortechnik und im Apparatebau etc. Eine Anwendung des Verbundkörpers in der Sensortechnik betrifft einen neuartigen Leitfähigkeitssensor.
In der Umwelt- und Meeresforschung werden neben Druck- und Temperatursensoren auch Leitfähigkeitsensoren eingesetzt. Diese müssen extrem genau sein, damit die z. T. geringfügigen Änderungen im Mikrobereich, die aber bereits globale Veränderungen andeuten (JAMSTEC: "Annual Report 1989", Japan Marine Science and Technology Center, 2-15, Natsushima- Cho, Yokosuka, 237 Japan), erfaßt werden können. Auf Grund ihrer Meßfehler sind übliche Leitfähigkeits-Mehrelektroden-Sensoren auf der Basis von Edelstahl bzw. Graphit und Kunststoffen in diesem Fall nicht einsetzbar.
Die Mehrzahl der Sensoren wird aufgrund ihrer Konstruktion (Platin) wiederholt verwendet. Die große Anzahl der notwendigen Meßpunkte in den Meeren und die langen Tauchtiefen sind mittels bemannter Forschungsschiffe nur sehr kostenintensiv zu gewinnen. Wünschenswert sind umweltverträgliche Einweg-Sensoren, die durch Abwurf vom Flugzeug oder Hubschrauber in Echtzeit bis an den Meeresboden (Tauchtiefe 1000-6000 m) messen können. Neben der gesteigerten Meßgenauigkeit, Tauchtiefe und der Schnelligkeit, mit der in Echtzeit gemessen werden kann, entfällt das zeit- und kostenaufwendige Einsammeln der Mehrweg-Sensoren. Der Leitfähigkeitssensor stellt eine bestimmte Abfolge von ringförmigen Elektroden dar. Durch die Aneinanderreihung der Ringe entsteht ein Rohr, durch das beim Tauchen des Sensorträgers das Wasser strömt (DE-OS 34 33 687 v. 20.3.1986, DE-OS 34 27 050 v. 30.1.1986, DE-OS 32 38 956 v. 26.4.1984).
An die Verbundkörper werden immer größere Forderungen bezüglich der Einhaltung von engen Toleranzen für definierte Eigenschaftszusammenstellungen gestellt. Herkömmliche Metall- Keramik- oder Metall-Glas-Verbunde können z. B. hinsichtlich ihrer Isolator/Leitfähigkeit-Eigenschaft für Elektrizität und Wärme befriedigen, aber hinsichtlich gleicher Bearbeitbarkeit für Präzisionsanwendungen nicht. Die erheblich unterschiedlichen werkstofftechnischen Strukturen weisen stark unterschiedliche Bearbeitungseigenschaften auf. Die auf löttechnischer Basis hergestellten Verbundkörper können auch deshalb nicht eingesetzt werden, weil der möglichst scharfe, spaltlose Übergang von Leiter zu Isolator an der Innenwand nicht optimal ist. Je besser die Oberflächenqualität der inneren Wandung des rohrförmigen Sensors und die Reproduzierbarkeit der Ring- und Rohrgeometrie, desto genauer ist der Sensor (Zell-Konstante k und Feldhomogenität).
Die meist metallischen Lote "verschmieren" den Übergang, da der Abtrag bei der Feinstbearbeitung auf dem Metall und der Keramik oder dem Glas unterschiedlich ist und zur Stufenbildung führt. Ähnlich ist es beim Kleben. Außerdem gibt es nur eine kleine Zahl in diesem Fall anwendbarer Klebstoffe (Epoxid-Harze).
Auch die bekannten durch Schmelzschweißverfahren (z. B. Laser- oder Elektronenstrahlschweißen) hergestellten Verbundkörper scheiden auf Grund der strukturellen und anderen physikalisch- chemischen Unterschiede der Werkstoffe (z. B. erheblich abweichende Schmelzpunkte) aus.
Die Festigkeit von Metall-Keramik- und von Metall-Glas-Verbunden hängt selbst bei gut wärmedehnungsangepaßten Werkstoffen hauptsächlich von der Unversehrheit der Glas- und der Keramikoberfläche in unmittelbarer Nähe der Verbindungszonen ab. Eine nachträgliche abrasive Bearbeitung (Schleifen, Läppen, Polieren) führt unweigerlich zu Mikrorissen und damit zu Festigkeitsverlusten.
Nur eine Abätzung der Tiefenrißzonen mit Flußsäure (in Gegenwart des Metall-Glas-Verbund praktisch unmöglich) oder eine Feuerpolitur (Schließen/Umschmelzen der Rißzonen infolge der Oberflächenspannung) kann dies verhindern. In beiden Fällen ist die erreichte Präzision bei der Bearbeitung aber verloren. Letztlich sind als elektrisch leitfähige Materialien Cermets bekannt, jedoch gibt es zum Fügen (Verbinden) von Cermets mit anderen Werkstoffen bisher nur wenige Angaben. Durch die Verwendung von Cermets als Schneidstoff ist bekannt, daß Cermets durch Silber- und Kupferlote mit den metallischen Werkzeugmaterialien verbunden werden können (VDI-Berichte Nr. 432, 1982, S. 156). Außerdem wird über die Verwendung von Ag Ti-Aktivloten zum Löten von Cermets berichtet (Metall 43(1989)8, S. 746). Die Verwendung von sinternden Zwischenschichten aus anorganisch-nichtmetallischen Stoffen zum Verbinden von Aluminiumoxid mit Cermets ist ebenfalls bekannt (EP A1 0009352 v. 4.9.1979). Weiterhin ist die Benutzung von Cermet-Schichten zum Fügen bzw. zum Beschichten von Keramiken oder Metallen bekannt (EP A2 0367434 v. 13.10.1989). Alle genannten Zwischenschichten zum Fügen von Cermets mit Keramiken bzw. Metallen haben den Nachteil, daß sie beim Fügen, Schmelzen oder Sintern und nach der Verbindungsbildung noch eine endliche Ausdehnung besitzen, die im Bereich von einigen µm bis zu Zehntelmillimetern liegen kann. Bei dem herzustellenden Verbundkörper geht es aber um eine Reproduzierbarkeit der Geometrie im Bereich von 1 µm und weniger. Eine derartige Reproduzierbarkeit ist mit den oben genannten Fügeverfahren nicht erreichbar.
Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung eines Verbundkörpers, bestehend aus einem oder mehreren geometrisch bestimmten Segmenten oder Schichten eines elektrisch isolierenden und eines elektrisch leitenden Werkstoffes, der im Verbund eine sehr hohe geometrische Reproduzierbarkeit < 1 µm besitzt und bei dem die Werkstoffe stoffschlüssig verbunden sind, daß gleiche bzw. fast gleiche Bearbeitungseigenschaften besonders im Übergangsbereich der Werkstoffe garantiert werden und bei dem die Werkstoffe eine für das Fügen notwendigerweise gleiche oder fast gleiche lineare Wärmedehnung aufweisen.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß die ohne Klebstoff und Lot und ohne Schmelzen der Werkstoffe nur durch eine Festkörperreaktion stoffschlüssig verbundenen Segmente des Verbundkörpers aus elektrisch isolierender Keramik, z. B. Oxid- bzw. Nichtoxidkeramik, und aus elektrisch leitendem Metall- Keramik-Werkstoff, z. B. Cermet oder Hartmetall, bestehen, wobei die Segmente, die kleine zusätzliche mechanische Verankerungen, z. B. eine formbedingte Verzahnung, aufweisen können, ohne Klebstoff und Lot und ohne Schmelzen der Werkstoffe nur durch eine Festkörperreaktion stoffschlüssig bei Fügetemperaturen von 600-1350°C, einem Fügedruck von 0,01-35 MPa, einer Haltezeit der Temperatur von 5 - ca. 60 Minuten in einer Schutzgas- oder Vakuum-Atmosphäre mit weniger als 10-2 Torr verbunden sind. Dabei kann zwischen den Segmenten eine aktivierende Zwischenschicht, z. B. aus Titan, Zirkonium, Kupfer, Aluminium, Nickel oder Chrom, angeordnet sein.
Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden.
Fig. 1 zeigt einen Verbundkörper, als Vierelektrodenmeßzelle, bestehend aus vier Segmenten 1 eines elektrisch leitenden Metall-Keramik-Werkstoffs, z. B. Cermet oder Hartmetall, und drei Segmenten 2 eines elektrisch isolierenden Werkstoffs. z. B. Aluminiumoxidkeramik. Als elektrisch leitende Werkstoffe wurden die für den Bereich der Schneidstoffe entwickelten und zu größten Teilen aus den Hartstoffen Wolframkarbid, Titankarbid, Titankarbonitrid, Chromkarbid und anderen Zusatzkarbiden bestehenden Cermets eingesetzt. Die elektrische Leitfähigkeit der Werkstoffe wird durch die geringen Mengenanteile der metallischen Binder (Kobald, Nickel/Molybdän, Nickel/Chrom) bewirkt. Die großen Anteile (in der Regel größer 80%) an Hartstoffen erfordern die Bearbeitung durch Diamantwerkzeuge und gewährleisten der Keramik ähnliche Bearbeitungseigenschaften. Durch die Variation der unterschiedlichen Hartstoffkomponenten und Binder lassen sich Festigkeit, Härte, Wärmeleitfähigkeit, elektrische Leitfähigkeit und Wärmedehnung in weiten Grenzen beeinflussen (Seminar "Hartmetalle und keramische Werkstoffe als Konstruktionsbauteil" Krupp Widia GmbH, S. 2-38).
Durch Variation der Zusammensetzung werden auch die Bearbeitungseigenschaften beeinflußt. Damit kann bei gleichzeitiger Verwendung verschiedener Keramiken, z. B. Oxid- bzw. Nichtoxidkeramiken als Isolatorwerkstoffe, für die genannten Verbundkörper bei der Bearbeitung eine Stufenbildung vermieden werden, da auch für die Bearbeitung von Keramiken Diamantwerkzeuge notwendig sind. Durch die vielen Möglichkeiten bei der Variation der Zusammensetzung von Cermets ist z.Z. eine Anpassung des Ausdehnungsverhaltens an Oxid- bzw. Nichtoxidkeramiken im Bereich von ca. (5-11) 10-6 K-1 möglich. Die Anpassung des linearen thermischen Ausdehnungskoeffizienten hat vor allem Bedeutung zur Vermeidung von inneren Spannungen. Durch diese Spannungen können Teile beim Fügen, nach dem Fügen und noch nach längerer Zeit, z. B. bei der Anwendung oder Lagerung, zerstört werden.
Der erfindungsgemäße Verbundkörper kann aus mehreren beliebigen unterschiedlichen Platten, Segmenten oder Ringen aufgebaut werden. Die Fügeflächen der z. B. ringförmigen Segmente 1 und 2 wurden vor dem Fügen einer Feinbearbeitung durch Diamantschleifen, Läppen und Polieren unterzogen. Alle zu fügenden Teile wurden vor dem Fügen in eine geometrische definierte Form in den entsprechenden Toleranzen gebracht. Somit lassen sich exakt bemessene Verbunde konstruieren und herstellen. Vor dem Einbringen in eine Fügevorrichtung wurden die Segmente 1 und 2 mit organischen Lösungsmitteln in einem Ultraschallbad 15 Minuten gereinigt. Das Fügen erfolgte bei Temperaturen um 1050°C, einem Fügedruck (Preßdruck) von 0,02 MPa und einer Haltezeit der Temperatur von 30 Minuten in einer Wasserstoff-Atmosphäre. Es ist auch möglich, daß nach der Reinigung der Segmente 1 und 2 eine Beschichtung bzw. Dotierung der Fügeflächen der ringförmigen Segmente 1 und/oder 2 mit aktivierenden Stoffen 3, z. B. Kupfer, Titan, Zirkonium, Aluminium, Nickel oder Chrom in µm-Bereich erfolgt. Verwendet man zur Aktivierung der Fügeflächen sehr dünne metallische Schichten, so sind diese nach dem Füge-Prozeß kaum mehr nachweisbar, so daß hierdurch die Genauigkeit der Verbindung und die nachfolgende Bearbeitung nicht nachteilig beeinflußt werden kann.
Zur Erhöhung der Belastbarkeit des Verbundes können die Segmente 1 und 2 kleine zusätzliche mechanische Verankerungen, z. B. eine formbedingte Verzahnung, aufweisen.
Auf Grund der nahezu gleichen Bearbeitungseigenschaften der Werkstoffe der Segmente 1 und 2 des erfindungsgemäßen Verbundkörpers ist eine etwaige nachträglich erforderliche Bearbeitung unproblematisch und mit höchster Präzision ausführbar. Auch bei Verwendung interferometrischer Oberflächenmeßmethoden zur Untersuchung der polierten Oberfläche derartiger Verbindungszonen konnte keine Absatzbildung festgestellt werden. Die erreichte Verformung wurde während des Fügevorganges gemessen und betrug weniger als 1 µm bezogen auf die Ausgangsdicke der Fügeteile. Im Ergebnis der Versuche wurden hochvakuumdichte Verbindungen erzielt. Die Verwendung angepaßter Werkstoffe und die Herstellung eines entsprechenden Verbundes stellen einen erheblichen Fortschritt für die erreichbare Bearbeitunspräzision einer so hergestellten Baugruppe aus einem Isolator und einem elektrisch leitenden Werkstoff dar. Bei gleicher Bearbeitbarkeit von Werkstoffen können somit aus diesen Werkstoffen gefügte Baugruppen mit der für die Feinstbearbeitung (Schleifen, Läppen, Polieren) üblichen Präzision ohne Stufenbildung bearbeitet werden.

Claims (6)

1. Verbundkörper, bestehend aus geometrisch bestimmten Segmenten eines elektrisch isolierenden und eines elektrisch leitenden Werkstoffes, dadurch gekennzeichnet, daß der elektrisch isolierende Werkstoff Keramik und der elektrisch leitende Werkstoff Metall-Keramik ist, wobei die Segmente (1, 2) ohne Klebstoff und Lot und ohne Schmelzen der Werkstoffe nur durch eine Festkörperreaktion stoffschlüssig bei Fügetemperaturen von 600-1350°C, einem Fügedruck von 0,01-35 MPa, einer Haltezeit der Temperatur von 5 - ca. 60 Minuten in einer Schutzgas- oder Vakuum-Atmosphäre (weniger als 10-2 Torr) verbunden sind.
2. Verbundkörper, bestehend aus geometrisch bestimmten Segmenten eines elektrisch isolierenden und eines elektrisch leitenden Werkstoffes, dadurch gekennzeichnet, daß der elektrisch isolierende Werkstoff Keramik und der elektrisch leitende Werkstoff Metall-Keramik ist, wobei die Segmente (1, 2) ohne Klebstoff und Lot und ohne Schmelzen der Werkstoffe nur durch eine Festkörperreaktion stoffschlüssig bei Fügetemperaturen von 600-1350°C, einem Fügedruck von 0,01-35 MPa, einer Haltezeit der Temperatur von 5 - ca. 60 Minuten in einer Schutzgas- oder Vakuum-Atmosphäre (weniger als 10-2 Torr) verbunden sind und daß zwischen den Segmenten (1, 2) eine aktivierende Zwischenschicht (3) angeordnet ist.
3. Verbundkörper nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erhöhung der Belastbarkeit des Verbundes die Segmente (1, 2) kleine zusätzliche mechanische Verankerungen, z. B. eine formbedingte Verzahnung, aufweisen.
4. Verbundkörper nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischenschicht (3) aus Titan, Zirkonium, Kupfer, Aluminium, Nickel oder Chrom besteht.
5. Verbundkörper nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 4 dadurch gekennzeichnet, daß die elektrisch isolierende Keramik hauptsächlich aus Oxid- bzw. Nichtoxidkeramiken besteht.
6. Verbundkörper nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 5 dadurch gekennzeichnet, daß der elektrisch leitende Metall- Keramik-Werkstoff Cermet oder Hartmetall ist.
DE19924214594 1992-05-03 1992-05-03 Verfahren zur Herstellung eines Sensors, der die Erzeugung geometrisch sehr genau abgegrenzter elektrischer Felder erlaubt, und Sensor Expired - Fee Related DE4214594C2 (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19924214594 DE4214594C2 (de) 1992-05-03 1992-05-03 Verfahren zur Herstellung eines Sensors, der die Erzeugung geometrisch sehr genau abgegrenzter elektrischer Felder erlaubt, und Sensor

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19924214594 DE4214594C2 (de) 1992-05-03 1992-05-03 Verfahren zur Herstellung eines Sensors, der die Erzeugung geometrisch sehr genau abgegrenzter elektrischer Felder erlaubt, und Sensor

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE4214594A1 true DE4214594A1 (de) 1993-11-04
DE4214594C2 DE4214594C2 (de) 1994-07-07

Family

ID=6458049

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE19924214594 Expired - Fee Related DE4214594C2 (de) 1992-05-03 1992-05-03 Verfahren zur Herstellung eines Sensors, der die Erzeugung geometrisch sehr genau abgegrenzter elektrischer Felder erlaubt, und Sensor

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE4214594C2 (de)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1995012557A1 (de) * 1993-11-02 1995-05-11 Roland Emmrich Verfahren zur herstellung eines verbundkörpers, der die erzeugung geometrisch sehr genau abgegrenzter elektrischer felder erlaubt, und verbundkörper
US5926269A (en) * 1995-06-14 1999-07-20 Dystar Textilfarben Gmbh & Co. Optical probe with sensor made of optical polymer
DE10302519B3 (de) * 2003-01-23 2004-07-08 Robert Bosch Gmbh Keramisches Schichtsystem und dessen Verwendung in einem Gassensorelement
WO2010072483A1 (de) * 2008-12-15 2010-07-01 Endress+Hauser Conducta Gesellschaft Für Mess- Und Regeltechnik Mbh+Co. Kg Konduktiver leitfähigkeitssensor

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10132578B4 (de) * 2001-07-10 2007-04-26 Forschungszentrum Jülich GmbH Verfahren zum Verbinden von metallischen und/oder keramischen Formteilen

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0009352A1 (de) * 1978-09-06 1980-04-02 THORN EMI plc Verfahren zum Abdichten keramischer Teile mit Cermets, Dichtungsmasse dafür und hergestellte keramische Abdichtung
DE3238956A1 (de) * 1982-10-21 1984-04-26 Werner Prof. Dr. 2308 Preetz Kroebel Praezisionszelle zur messung elektrolytischer widerstaende bzw. von leitfaehigkeiten
DE3427050A1 (de) * 1984-07-23 1986-01-30 HDW-Elektronik GmbH, 2300 Kiel Eine c-t-d-kompaktsonde
DE3433687A1 (de) * 1984-09-13 1986-03-20 HDW-Elektronik GmbH, 2300 Kiel Elektrolytische praezisionsmesszelle extrem hoher raeumlicher aufloesung auch bei hohen durchstroemungsgeschwindigkeiten des messmediums durch die messzelle
DE3806153A1 (de) * 1987-02-26 1988-09-08 Ulvac Corp Verfahren zum zusammenfuegen von keramikmaterialien
DE3924591A1 (de) * 1988-07-28 1990-02-01 Lilliwyte Sa Verfahren zum verbinden einer keramischen komponente mit einer metallischen komponente
EP0367434A2 (de) * 1988-11-01 1990-05-09 Fosbel International Limited Schweissen eines Cermets
DE4018715A1 (de) * 1990-06-12 1991-12-19 Bayer Ag Verfahren zur herstellung von metall- und/oder keramik-verbund-teilen

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0009352A1 (de) * 1978-09-06 1980-04-02 THORN EMI plc Verfahren zum Abdichten keramischer Teile mit Cermets, Dichtungsmasse dafür und hergestellte keramische Abdichtung
DE3238956A1 (de) * 1982-10-21 1984-04-26 Werner Prof. Dr. 2308 Preetz Kroebel Praezisionszelle zur messung elektrolytischer widerstaende bzw. von leitfaehigkeiten
DE3427050A1 (de) * 1984-07-23 1986-01-30 HDW-Elektronik GmbH, 2300 Kiel Eine c-t-d-kompaktsonde
DE3433687A1 (de) * 1984-09-13 1986-03-20 HDW-Elektronik GmbH, 2300 Kiel Elektrolytische praezisionsmesszelle extrem hoher raeumlicher aufloesung auch bei hohen durchstroemungsgeschwindigkeiten des messmediums durch die messzelle
DE3806153A1 (de) * 1987-02-26 1988-09-08 Ulvac Corp Verfahren zum zusammenfuegen von keramikmaterialien
DE3924591A1 (de) * 1988-07-28 1990-02-01 Lilliwyte Sa Verfahren zum verbinden einer keramischen komponente mit einer metallischen komponente
EP0367434A2 (de) * 1988-11-01 1990-05-09 Fosbel International Limited Schweissen eines Cermets
DE4018715A1 (de) * 1990-06-12 1991-12-19 Bayer Ag Verfahren zur herstellung von metall- und/oder keramik-verbund-teilen

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
DE-Z.: Metall, 43. Jahrgang, Heft 8, August 1989, S. 742-749 *
DE-Z: VDI-Berichte, Nr. 432, 1982, S. 156 *

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1995012557A1 (de) * 1993-11-02 1995-05-11 Roland Emmrich Verfahren zur herstellung eines verbundkörpers, der die erzeugung geometrisch sehr genau abgegrenzter elektrischer felder erlaubt, und verbundkörper
US5926269A (en) * 1995-06-14 1999-07-20 Dystar Textilfarben Gmbh & Co. Optical probe with sensor made of optical polymer
DE10302519B3 (de) * 2003-01-23 2004-07-08 Robert Bosch Gmbh Keramisches Schichtsystem und dessen Verwendung in einem Gassensorelement
WO2010072483A1 (de) * 2008-12-15 2010-07-01 Endress+Hauser Conducta Gesellschaft Für Mess- Und Regeltechnik Mbh+Co. Kg Konduktiver leitfähigkeitssensor
US9000784B2 (en) 2008-12-15 2015-04-07 Endress + Hauser Conducta Gesellschaft für Mess- und Regeltechnik mbH + Co. KG. Conductive conductivity sensor

Also Published As

Publication number Publication date
DE4214594C2 (de) 1994-07-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE2805460C2 (de)
KR100769747B1 (ko) 브레이징 접합체의 제조 방법, 이로 인해 제조된 브레이징 접합체 및 브레이징 접합체를 포함하는 연마 제품
EP0235546B1 (de) Verwendung einer Weichlotlegierung zum Verbinden von Keramikteilen
AU611511B2 (en) Diamond and cubic boron nitride abrasive compacts
EP3008440B1 (de) Kapazitive, keramische druckmesszelle und verfahren zu ihrer herstellung
US20230321766A1 (en) Nickel-Carbon And Nickel-Cobalt-Carbon Brazes And Brazing Processes For Joining Ceramics And Metals And Semiconductor Processing And Industrial Equipment Using Same
DE3443675A1 (de) Probe zur pruefung durch ultraschall
D'Urso et al. Micro-EDM milling of zirconium carbide ceramics
DE102012106236A1 (de) Verfahren zum Fügen von Keramikkörpern mittels eines Aktivhartlots, Baugruppe mit mindestens zwei miteinander gefügten Keramikkörpern, insbesondere Druckmesszelle
DE4214594C2 (de) Verfahren zur Herstellung eines Sensors, der die Erzeugung geometrisch sehr genau abgegrenzter elektrischer Felder erlaubt, und Sensor
WO2009003826A1 (de) Drucksensor
US4714189A (en) Brazing eutectic and method
DE2829340A1 (de) Pyrometer-schutzhuelle und pyrometrisches verfahren
DE102018108744A1 (de) Verfahren zur Herstellung eines Drucksensors
CA2125622A1 (en) Internal soldering in metal/ceramic composites
DE102013105132A1 (de) Keramische Druckmesszelle und Verfahren zu ihrer Herstellung
DE102016112200A1 (de) Druckaufnehmer
DE3854388T2 (de) Beschichtete polykristalline diamantkörper, produkte und ihre herstellung.
EP3304019B1 (de) Drucksensor mit einer aktivhartlötung
WO1995012557A1 (de) Verfahren zur herstellung eines verbundkörpers, der die erzeugung geometrisch sehr genau abgegrenzter elektrischer felder erlaubt, und verbundkörper
DE3824900A1 (de) Verfahren zur herstellung einer lotbeschichtung auf metallisierte keramik
DE69809912T2 (de) Verfahren zur herstellung von einsätzen mit löchern zum festklemmen
DE102005051672A1 (de) Mehrdimensionaler Fluidströmungssensor
DE3943475C2 (en) Capacitive pressure transducer with thermal bonded flexible diaphragm
DE3641679C2 (de)

Legal Events

Date Code Title Description
OP8 Request for examination as to paragraph 44 patent law
8122 Nonbinding interest in granting licenses declared
D2 Grant after examination
8364 No opposition during term of opposition
8320 Willingness to grant licenses declared (paragraph 23)
8339 Ceased/non-payment of the annual fee