DE735667C - Verfahren zur Herstellung von elektrischen Isolierstoffen - Google Patents

Description

• Verfahren zur Herstellung von elektrischen Isolierstoffen Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von elektrischen Isolierstoffen durch Verformen von Mischungen aus pulverförmigen mineralischen oderkeramischen Füllstoffen und aus der Schmelze kristallisierenden Bindemitteln, die in geschmolzenem oder gelöstem Zustand keine Ionen zu bilden vermögen.
• Verfahrensgemäß werden hierbei geringe Mengen von Bindemitteln verwendet.
• Bei der Herstellung künstlicher elektrischer Isolierstoffe wird angestrebt, die dielektrischen Verluste möglichst gering zu halten. Dies ist für die Hochfrequenztechnik von besotnderer Wichtigkeit. Um geringe dielektrische Verluste zu erreichen, wilde vorgeschlagen, Rutil mit Polystyrö1 als Bindemittel, dem gewisse Mengen Divinylbenzol bei der Polymerisation zugesetzt werden, zu verformen. Auch Quarzpulver in Mischung mit Polystyrol' wurde zur Anwendung gebracht. Die so perhalteneu Isolierstoffe tragen aber durchaus. den Charakter polymerisierter Kunststoffe. Sie zeigen große Wärmeausdehnung, geringe Wärmeleitfähigkeit, und außerdem reicht ihre Wärmefestigkeit nicht in allen Fällen aus. Es ist ferner bekannt, Gemische aus Schwefel und harzartigen- chlorierten Diarylen, z. B. chloriertem Diphenyl; als Binde- und Tränkmittel für Füllstoffe zu verwenden. Diese Massen zeigen ,aber wegen der amorphen Struktur der chlorierten Diaryle hohe dielektrische Verluste. Ein weiterer Nachteil derartiger Massen ist der niedrigeTropfpunkt.
• Schließlich ist es bekannt, elektrische Isolierstoffe aus anorganischen Füllstoffen und Schwefel als Bindemittel herzustellen. Hierbeiwerden jedoch größere Mengen an Schwefel verwendet, so daß in der Wärme flIeßbare Massen erhalten werden.
• Das erfindungsgemäße Verfahren gibt nun ,die Möglichkeit, :elektrische Isolierstoffe, welche einen überwiegend keramischen Charakter aufweisen, in einfacher und billiger 'Weise herzustellen. Diese Isolierstoffe werden dadurch erhalten, daß mineralische oder keramische Füllstoffe in Pulverform mit geringen Mengen von aus ihrer Schmelze kristallisierenden Substanzen, vorzugsweise, mit höherem Schmelzpunkt, als Bindemittel Ver-, formt werden. Es kommt dabei darauf an, daß im fertigen Isolierstoff höchstens so viel Bindemittel enthalten ist, daß gerade bei. dichtester Packung der keramischen oder mineralischen Teilchen,das noch verbleibende Porenvolumen ausgefüllt wird. t Auch bei Unterschreitung dieser Grenzen werden noch Formkörper mit guter Festigkeit erhalten.
• Das Zusammenbringen der beiden Komponenten kann nach verschiedenen Methoden erfolgen. Man kann beispielsweise die Komponenten im festem Zustand miteinander vermischen und diese Mischung, gegebenenfalls nach vorheriger Verformung, durch Erhitzen über den Sdhmelzpunkt des Bindemittels und anschließende Abkühlung verfestigen, Die Verfestigung kann auch in vorteilhafter Weise so durchgeführt werden, daß man bei der Mischung der Komponenten in festem Zustand und bei normaler Temperatureinen größeren Überschuß an Bindemittel zugibt, der beim nachfolgenden Pressen oberhalb der Schmelztemperatur des Bindemittels wieder entfernt wird. Auf diese Weise gelingt es, die einzelnen Teilchen der keramischen bzw. mineralischen Füllstaffe sehr dicht nebeneinander zu lagern und mit verhältnismäßig geringen Mengen von Bindemitteln auszukommen. Dias bei dem Herstellungsvorgang abgepreßte überschüssige Bindemittel kann selbstverständlich für den gleichen Zweck weiterverwertet werden.
• Man kann die Verdichtung auch dadurch erreichen, daß man die mineralischen bzw. keramischen Füllstoffe vorerst ohne Zugabe eines Bindemittels mit einer indifferenten, leicht verdunstbaren Flüssigkeit (Lösungsmittel) versetzt und nach gründlichem Durchmischen durch Absaugen wund Abpressen das indifferente Lösungsmittel zum größten. Teil. wieder entfernt. Dier noch verbleibende Rest von Lösungsmittel wird durch Verdunsten weggeschafft. Anschließend wird der auf die beschriebeneArt erhaltene Preßling mit einem geschmolzenen. Bindemittel getränkt und erkalten gelassen. Ein derartiges Verfahren eignet sich besonders bei großen Formstücken, weil man die Verdichtung der keramischen Teilchen sodann bei gewöhnlicher Temperatur und wegen der geringeren Viscosität des Lösungsmittels auch bei geringerem Druck durchführen kann.' Wenn das Bindemittel in .dem angewandten indifferenten Lösungsmittel löslich ist, so kann es,diesem Lösungsmittel schon von vornherein beigefügt werden und bleibt nach Verdunste des Lösungsmittels im Preßling zurück, wodurch höhere Formbeständigkeit des Rohpreßlings ,erreicht wird, Erfindungsgemäß können als Bindemittel allgemein solche Substanzen Verwendung finden, welche aus ihrer Schmelze erstarren und die weder im geschmolzene noch im gelösten Zustand Ionenbildner oder Ionenträger sind.
• Vorzugsweise kommen als Bindemittel mekkernige cyclische Kohlenwasserstoffe, wie Anthracen, Phenanthren, Chrysen oder Pyren, in Betracht. Ferner können Polyalkohole, wie Mannit, Sorbit, Pentaerythrit, desgleichen Sulfone, wie Diphenylsulfon, Dinaphthylsulfon oder Thianthrendisulfon, als Bindemittel verwendet werden. Schließlich hat es sich auch gezeigt, daß zur Herstellung von. für gewisse Zwecke Schwefel als Bindemittel geeignet ist.
• Ein wichtiger Vorzug der nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Isolierstoffe ist darin gelegen, daß sie sich mit spanabhebenden Werkzeugen bearbeiten lassen. In besonders vorteilhafter Weise und mit genngem Kraftaufwand läßt sich die Bearbeitung durchführen, wenn man dafür Sorge trägt, daß die Temperatur an der zu bearbeitenden Zone etwas über der Schmelztemperatur des Bindemittels liegt, was vorzugsweise dadurch erreicht wird, daß man wenigstens die Spitze des bearbeitenden Werkentsprechend hoher Temperatur zeuges auf hält. Die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Isolierstoffe und Formkörper zeigen die guten Eigenschaften der keramischen Werkstoffe in bezug auf Wärmeleitfähigkeit, geringe Wärmeausdehnung, ahne die Nachteile aufzuweisen, welche sich bei keramischen Körpern dadurch ergeben, daß sie einem Brennprozeß unterworfen werden müssen, bei welchem Verformungen auftreten, die nicht mit Sicherheit vorausberechenbar sind.
• Beispiel r 859 Sand werden mit a 5 g Phenanthren vermischt und das feinpulvrigie Gemisch oberhalb der Schmelztemperatur des Phenanthrens verpreßt.
• Beispiel z 2o g Rutil werden nach Zusatz von Benzol geprneßt, getrocknet und mit q.-g geschrnolzenem Diphenylsiilfon getränkt. Beispiel 3 20 g Rutil werden nach Zusatz von Wasser durch Pressen von letzterem befreit. Der Preßling wird getrocknet und mit 59 geschmolzenem Schwefel getränkt. Beispiel 4 Rutil und Mannt werden in gepulverter Form im Verhältnis von 4:1 gemischt, das Gemisch schwach gepreßt und gesintert.

Claims (1)

1. PATENTANSPRÜCHE: I. Vezfahnen zur Herstellung von elektrischen Isolierstoffen durch Verformen von Mischungen aus pulverförmigen mineralischen oder keramischen Füllstoffen und aus der Schmelze kristallisierenden Bindemitteln, die in geschmolzenem oder gelösten Zustand keine Ionen zu bilden vermögen, dadurch gekennzeichnet, daß man geringe Mengen von Bindemitteln verwendet. z. Verfahren nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß man das Bindemittel zunächst in größerer Menge zusetzt, als zur Verbindung der einzelnen mineralischen bzw. keramischen Füllstoffteilchen nötig wäre, und darauf diesen Überschoß zum größten Teil beim Verformen oberhalb der Schmelztemperatur des Bindemittels wieder entfernt, so daß eine größtmögliche Verdichtung der mineralischen Bestandteile im Endprodukt erreicht wird. 3. Verfahren nach Anspruch I und 2, dadurch gekennzeichnet, daß man die Verdichtung der mineralischen bzw. keramischen Füllstoffe durch Zugabe einer indifferenten, leicht verdunstbaren Flüssigkeit an Stelle eines Bindemittels erreicht und nach Entfernung der Flüssigkeit das Bindemittel im geschmolzenen Zustand zuführt. 4. Verfahren nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß man das Gemisch aus pulverförmigen mineralischen bzw. keramischen Füllstoffen mit ebenfalls gepülvertem festem Bindemittel nach vorhergehender Verformung durch Einwirkung einer über der Schmelztemperatur des Bindemittels liegenden Temperatur durch Sinterung verfestigt. 5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß man als Bindemittel mehrkernige cyclische Kohlenwasserstoffe, wie Anthracen, Phenanthren, Chrysen oder Pyren, verwendet. 6. Verfahren nach einem der Ansprüche I biss 4, dadurch gekennzeichnet, daß man als Bindemittel Polyalkohole, wie Mannit, Sorbit oder Pentaerythrit, verwendet. 7. Verfahren nach einem der Ansprüche I bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß man als Bindemittel Sulfone, wie Diphenylsulfon, Dinaphthylsulfon oder Thianthrendisulfon, verwendet. B. Verfahren nach einem der Ansprüche i bis q:, dadurch ,gekennzeichnet, d;aß man als Bindemittel Schwefel verwendet.