DE4414284A1 - Chemisch, thermisch und/oder mechanisch hoch belastbarer Verbundkörper mit elektrischer Leitfähigkeit und dessen Verwendung - Google Patents
Chemisch, thermisch und/oder mechanisch hoch belastbarer Verbundkörper mit elektrischer Leitfähigkeit und dessen VerwendungInfo
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Description
Die Erfindung betrifft einen Verbundkörper der oben erwähnten Gattung sowie dessen Ver
wendung, insbesondere unter Umgebungsbedingungen, die neben der erwähnten hoben Be
ständigkeit auch eine besondere integrierte Ausführung elektrische leitender Elemente zu
sammen mit elektrisch isolierenden Elementen erfordern, also kurz gesagt, ein beliebiger
metallischer elektrischer Leiter kombiniert mit einem beliebigen Isolierkörper versagt.
Es ist bekannt, elektrische Leiter herzustellen, indem Metallpulver mit einer Zumischung
von 10 bis 30 Gewichts-% Aluminiumoxid nach keramischen Fertigungsverfahren geformt
und gesintert wird (DD 1 01 503), wobei eine Einformung in eine im oben genannten Sinne
sehr beständige reine Aluminiumoxidkeramik denkbar wäre. Nachteilig bleibt jedoch die ins
besondere unter elektrochemischen Bedingungen sehr angreifbare und wenig resistente me
tallische Leiterphase. Gleiches gilt für eine Leiterpaste aus Kupfer, Kupferoxid und Titan zur
Beschichtung der Partikel aus den vorgenannten Stoffen zur Herstellung Leiterbahndurchfüh
rungen in keramischen Substraten für Mikroelektronikschaltungen (EP 0 371 512).
Sehr verbreitet ist die Zumischung von Kohlenstoff, meist in Gestalt von Ruß als leitfähige
Phase zu Polymeren oder Keramik (beispielsweise DD 1 24 212 beziehungsweise
DE 16 71 167), wobei erhöhte chemische Beständigkeit durch geringere thermische und
elektrische Leitfähigkeit erkauft wird.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diese Mängel zu beseitigen. Diese Aufgabe wird
erfindungsgemäß durch die in den Patentansprüchen beschriebenen Erzeugnisse und insbe
sondere bei den ebenfalls erfindungsgemäßen Anwendungsfällen gelöst.
Die Erfindung wird nachfolgend an Hand von Ausführungsbeispielen näher erläutert. Die
beigefügten Abbildungen stellen dar:
Fig. 1 eine Querschliff-Mikroaufnahme einer Grenzfläche von Bereichen islolierender
und elektrisch leitfähiger Keramik nach Anspruch 6.
Fig. 2 einen Anwendungsfall nach Anspruch 9.
Fig. 3 einen Anwendungsfall nach Anspruch 13 oder 14.
Fig. 1 zeigt deutlich in einer vergrößerten Querschliff-Gefügeaufnahme den erfindungsgemä
ßen poren- und übergangsfreien Grenzbereich zwischen isolierender Al₂O₃-Keramik 1 und
einer elektrisch leitfähigen Keramik 2 aus etwa 70 Masse-% Al₂O₃ und 30 Masse-% Ti
tankarbid. Diese elektrisch leitfähige Keramik erreicht eine Leitfähigkeit von
1 * 10-3 Ωcm-1 und wird auch bei den nachfolgenden Anwendungsbeispielen eingesetzt.
Fig. 2 zeigt eine Heizplatte mit einer mit Ausnahme der Anschlüsse 3 vollständig von der
isolierenden Keramik 1 umhüllte Heizspirale aus elektrisch leitfähiger Keramik 2.
Fig. 3 zeigt eine Anordnung zur Einleitung elektrischer Ströme oder Abnahme elektrischer
Kennwerte, wie des Widerstandes, in ein bzw. aus einem strömendem, flüssigem, elek
trolytisch leitfähigem Medium 4. Die in ein Rohr von 40 mm Außendurchmesser und 20 mm
Innendurchmesser aus isolierender Keramik 1 fest integrierten elektrisch leitfähigen Bereiche
2 haben eine Breite von jeweils 10 mm.
Claims (15)
1. Chemisch, thermisch und/oder mechanisch hoch belast
barer Verbundkörper mit elektrischer Leitfähigkeit, da
durch gekennzeichnet, daß makroskopische Bereiche iso
lierender und elektrisch leitfähiger Keramik, deren
Wärmedehnungskoeeffizienten einander angepaßt sind, frei
von Hohlräumen, die größer wären als mikroskopische
Hohlräume in den Bereichen selbst und frei von Über
gangs-Mischphasen oder -Phasengemischen verbunden sind.
2. Verbundkörper nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch
die Anordnung bezüglich der elektrischen Leitfähigkeit
innerhalb eines Bereiches abgestufter Bereiche.
3. Verbundkörper nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet
durch die Anordnung der Bereiche in Mustern zur Erzie
lung einer gewünschten räumlichen Verteilung der elek
trischen Leitfähigkeit.
4. Verbundkörper nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekenn
zeichnet, daß die elektrisch leitfähige Keramik elek
tronenleitend ist.
5. Verbundkörper nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekenn
zeichnet, daß die elektrisch leitfähige Keramik ionen
leitend ist.
6. Verbundkörper nach Anspruch 4, dadurch gekennzeich
net, daß die elektrisch leitfähige Keramik ein Gemisch
aus Aluminiumoxid und Titancarbid ist.
7. Verbundkörper nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich
net, daß die elektrisch leitfähige Keramik Perowskit
struktur aufweist.
8. Verbundkörper nach Anspruch 1 bis 7, dadurch
gekennzeichnet, daß die isolierende Keramik eine solche
ist, deren spezielle dielektrischen Eigenschaften
ausgenutzt werden.
9. Verwendung von Verbundkörpern nach Anspruch 1 bis 8
für örtliche Flächenheizkörper oder solche einer ge
wünschten Temperaturverteilung über eine größere
Fläche.
10. Verwendung von Verbundkörpern nach Anspruch 1 bis 8
für punktförmige Heizelemente.
11. Verwendung von Verbundkörpern nach Anspruch 10 für
Thermodruckköpfe.
12. Verwendung von Verbundkörpern nach Anspruch 10 für
thermisch betätigte Tintenstrahldruckköpfe.
13. Verwendung von Verbundkörpern nach Anspruch 1 bis 8
für das Abnehmen elektrischer Charakteristika fluider
Medien in Rohren oder Behältern, insbesondere für
Sensoren.
14. Verwendung von Verbundkörpern nach Anspruch 1 bis 8
für das Einleiten elektrischer Ströme in fluide Medien
in Rohren oder Behältern.
15. Verwendung von Verbundkörpern nach Anspruch 1 bis 8
für die Erzeugung von Temperaturgefällen.
Priority Applications (1)
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| DE19944414284 DE4414284A1 (de) | 1994-04-23 | 1994-04-23 | Chemisch, thermisch und/oder mechanisch hoch belastbarer Verbundkörper mit elektrischer Leitfähigkeit und dessen Verwendung |
Applications Claiming Priority (1)
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| DE19944414284 DE4414284A1 (de) | 1994-04-23 | 1994-04-23 | Chemisch, thermisch und/oder mechanisch hoch belastbarer Verbundkörper mit elektrischer Leitfähigkeit und dessen Verwendung |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE4414284A1 true DE4414284A1 (de) | 1995-10-26 |
Family
ID=6516306
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE19944414284 Withdrawn DE4414284A1 (de) | 1994-04-23 | 1994-04-23 | Chemisch, thermisch und/oder mechanisch hoch belastbarer Verbundkörper mit elektrischer Leitfähigkeit und dessen Verwendung |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE4414284A1 (de) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102008036836A1 (de) * | 2008-08-07 | 2010-02-11 | Epcos Ag | Formkörper, Heizungsvorrichtung und Verfahren zur Herstellung eines Formkörpers |
| US9363851B2 (en) | 2008-08-07 | 2016-06-07 | Epcos Ag | Heating device and method for manufacturing the heating device |
-
1994
- 1994-04-23 DE DE19944414284 patent/DE4414284A1/de not_active Withdrawn
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102008036836A1 (de) * | 2008-08-07 | 2010-02-11 | Epcos Ag | Formkörper, Heizungsvorrichtung und Verfahren zur Herstellung eines Formkörpers |
| US9321689B2 (en) | 2008-08-07 | 2016-04-26 | Epcos Ag | Molded object, heating device and method for producing a molded object |
| US9363851B2 (en) | 2008-08-07 | 2016-06-07 | Epcos Ag | Heating device and method for manufacturing the heating device |
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