DE684932C - Elektrischer Isolierkoerper - Google Patents

Description

• Elektrischer Isolierkörper Die Elektrotechnik hat einen steigenden Bedarf an IsolierstQffen anorganischer Zusammensetzung, die überwiegend nach keramischer Arbeitsweise verformt: werden. Auf Specksteinbasis wurden die veredeltmi Steatitstoffe entwickelt, die im fertiggebrannten Zustande aus kristallisiertem Magnesiumsilicat bestehen und durch besonders niedrigen dielektrischen Verlust ausgezeichnet sind. Andererseits wurden auf Rutil- (Titandioxyd-) Basis Stoffe mit hoher Dielektrizitätskonstante entwickelt, die als Dielektrikum ini Kondensatorenbau eine wichtige Verwendung finden.
• Wenn auch diese Stoffe in vielen Fällen vollkommen den Ansprüchen genügen, so bleibt doch das Bedürfnis nach Vervollkommnung bzw. nach einer'Vereinigung der vtrschiedenen Vorzüge in einem einzigen Isolierstoff bestehen.
• Drurch. die Erfindui#g wird eine Gruppe dicht gesinterter keramischer Stoffe für die Elektrotechnik erschlossen, weliche geeignet ist, auch gesteigerten Anforderungen Bund erschwerten Bedingungen des elektrophysik-alischeu Gerätebaus zu genügen. Die Isolierkörper nach der Erfindung bestehen im wesentlichen aus einer Mischung von Magnesiumoxyd und Titandioxyd, die unter Bildung von Magnesiumtitanat dicht gesintert ist. Die Angabe, daß die Masse im wesentlichen aus einer Mischung von l#Iagnesiumoxyd -und Titandioxyd aufgebaut sein soll, bedeutet, daß das Gemisch der beiden Oxyde oder ihr R#eaktionsprodukt so weit in der Masse vorherrscht, daß es die physikalischen Eigenschaften maßgeblich bestimmt-.
• Keramische Massen, welche teilweise oder vollständig aus einer lvhsc«hung von Magnesia und Titandioxyd bestehen, für die Herstellung von feuerfesten Steinen oder magnesiumtitanathaltigen Formkörpern als Zwischenprodukten bei der Gewinnung chemisch reiner Titansäure sind bereits bekannt. Man hat jedoch bisher solche Massen nicht für die Herstellung elektrisch-er Isolierkörper vorgeschlagen, da die überraschend günstigen dielektrischen Eigenschaften der aus dieser Masse erbrannten Formkörper noch imcht erkannt waren.
• Magnesiumoxyd in freier, nicht an Kieselsäure gebundener Form und Titandioxyd kZnnen im keramisthen Brande Verbindungen miteinander eingehen. Es sind die Verbindungen Mg0 - Ti02; MgO - 2 Ti02; 2 MgO - TiO2 und 3 MgO - 2 TiO2 bekannt. Ihrem Anteil an Titandioxyd entspricht die H#öhe der Dielektrizitätskonstante dieser Stoffe. So enthält eine Masse von der stöchiometrischen Zusammensetzung MgO-TiO" rund 33 Gewichtsteile Magnesiumoxyd und rund 67 Gewichtsteile Titandioxyd, wodurch die Dielektrizitätskonstante gegenüber derjenigen des Porzellans bereits vervielfacht wird. Es ist jedoch durchaus 'nicht notwendig, die Zusammensetzung der Masse genau entsprechend den- stöchiometrisclien Zusammen-.-setzungen der Magnesiumtitanate zu wählqA#,-i ' vielmehr kann auch eine der beiden ponenten im überschuß vorhanden sein' S'dll" die Dielektrizitätskonstante hoch sein, so wir*äl übersc-hüssigies Titandioxyd eingeführt, im anderen Falle überschilssiges Magnesiumoxyd. Schließlich kann auch natürliches mine, ralisches Magnesiumtitanat in die Masse eingeführt werden, soweit die natürlichen Verunreinigungen sich in zulässigen Grenzen halten.
• Die Isolierkörper nach der Erfind:=g vereinigen in sich große Härte, erhebliche Feuerfestigkeit, gutes Isolationsvermögen auch bei hoher Temperatur, Überraschend niedr!-gen dielektrischen Verlustfaktor und gesteigerte Dielektrizitätskonstänte. Als wichtig ist hervorzuheben, daß die Abhängigkeit der Dielektrizitätskonstanten von der - Temp eratur sich in diesem Stoffsystem in besonders eng-en Grenzen hält.
• Die Mischung von Magnesiumoxyd und Titandioxyd ist an sich wenig plastisch. Die k,eramisc'he Preßtechnik erlaubt jedoch noch eine recht reichhaltige Verformung auch bei wenig plastischen oder halbplastischen Gemischen. Wenn -es -unumgänglich notwendig ist, beispielsweise zur Herstellung von Rohren, ein plastischere Masse zu verarbek ten, so muß vorsichtig in möglichst geringer Menge zur Plastifizierung Tonsubstanz# Bentonit oder ein anderes plastisches Aluminiumsilikat zugesetzt - werden. Natürlich. können auch organischie Hilfsstoffe ohne Schaden zugefügt werden. Die ziemlich hohe Bildungstemperatur der Magnesiumtitanate

  ,`i es nahe oder nötigt unter Umständen

  dazu, kleine Flußmittehnengen in den

  atz #eh=f ühren. Bei einer wahllosen

  endung der bekannten Flußmittel wer-

  -a#ii die dielektrischen Eigenschaften in der

  Regel stark verschlechtert. Die besten Erfolge erzielt man durch Einführung weiterer Erdalkaliverbindungen.
• Titandioxyd kann als kutil nur dann eingeführt werden, wenn nur mäßige Ansprüche an Reinheit der Farbe und Güte der dielektrischen Eigenschaften gestellt werden. Andernfalls ist ein chemisch gerei:nigtes; und gefälllt ' es -Produkt zu verwenden. Dieses kann in roher oder auch in vorgebrannter Form verwendet werden. Auch das Magnesiumoxyd kann in verschiedenen Zustandsfarmen verwenidet werden,- als. Hydroxyd, Magnesia usta, gebrannte Magnesia, geschmolzene Magnesia. Zweckmäßig wird die rohe Masse so aufgebaut, daß sowohl künstli-cU verdichtete als auch rohe lockere Stoffanteile im Gemisch vorhanden sind.

Claims (2)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Elektrischer lsolierkörper aus keramisch,em Stoff, im wesentlichen bestehend aus einer unter Bildung von Magnesiumtitanat dicht gesinterten Mischung von Magnesiumoxyd und- Titandioxyd.
2. 2. Elektrischer Isolierkörper nach Anspruchi, gekennzeichnet durch die Verwendung geschmolzener Magnesia und bzw. oder vorgebrannten Titandioxyds.