DE900912C

DE900912C - Verfahren zur Herstellung elektrischer Isolierkoerper aus Magnesiumtitanat

Info

Publication number: DE900912C
Application number: DEP3516D
Authority: DE
Inventors: Dr Phil Werner Rath
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1942-12-15
Filing date: 1942-12-15
Publication date: 1954-01-04

Description

Verfahren zur Herstellung elektrischer Isolierkörper aus Magnesiumtitanat Es ist bereits ein Verfahren zur Erzeugung von Magnesiumtitanat zur Herstellung keramischer elektrischer Isolierkörper bekannt. Hiernach werden die Bestandteile Mg 0 und Ti 02 gemischt, unter hohem Druck gepreßt und bei i4oo bis 155o° C gesintert. Der Rohstoff, in dem die Verbindungsbildung von Mg0 und Ti 02 zu Magnesiumtitanat sich vollzogen hat, wird sodann als wesentlicher Bestandteil in fein pulverisierter Form in die Masse des herzustellenden Isolierstoffes eingeführt. Es lassen sich auf diese Weise nur einfache Formkörper durch Pressen herstellen, weil das hochgesinterte Magnesiumtitanat nur wenig bildsam ist. Selbst durch beträchtliche Zugaben von Ton, Kaolin, Speckstein oder organischen Plastifizierungsmitteln ist eine befriedigende keramische Verarbeitung, z. B. durch Drehen oder Strangpressen, nicht möglich. Bei keramischen Massen für Hochfrequenz sind außerdem solche, die Bildsamkeit der Masse verbessernde hohe Zusätze von Ton, Kaolin und Speckstein unerwünscht, weil sie den Verlustwinkel unzulässig erhöhen.
Das Verfahren nach der Erfindung ermöglicht dagegen die Herstellung eines geschmeidigen und gut verformbaren Magnesiumtitanats. Es besteht darin, daß die Ausgangsstoffe Mg 0 und Ti 02 in genügend reaktionsfähiger, d. h. feinkörniger, kryptokristalliner Form oder magnesium- und titanhaltige Stoffe, wie Magnesiumkarbonat Mg C 03 und Orthotitsäure Ti (OH)" aus denen sich Mg 0 und Ti 02 beim Glühen bilden, in bestimmten Mengenanteilen gemischt und bei Temperaturen zwischen 60o und iioo°C geglüht werden. Es entsteht dabei ein pulverförmiges Magnesiumtitanat, dessen Zusammensetzung von dem Mischungsverhältnis der Ausgangsstoffe abhängig ist. Es ist zweckmäßig, dieses Mischungsverhältnis so zu wählen, daß das molekulare Verhältnis von MgO und Ti 02 dem des Magnesiummetatitanates Mg 0 - Ti 02 entspricht, Überschüsse von MgO oder Ti 02 bis zu etwa 2o Gewichtsprozent sind jedoch ohne weiteres zulässig.
Das durch Glühen vorgebildete Pulver aus Magnesiumtitanat wird der üblichen keramischen Formung durch Pressen, Strangpressen usw. unterzogen. Die erhaltenen Formkörper werden anschließend bei Segerkegel 8 bis 12 (i2oo bis 1350°C, je nach Brenndauer) dicht gebrannt. Die Masse der fertig gesinterten keramischen Formkörper kann nach dem Vorstehenden im wesentlichen aus 25 bis 45 °/° Mg 0 und 55 bis 75 °/° Ti 02 bestehen. Sie stellt einen Hochfrequenzisolierstoff mit sehr geringem dielektrischem Verlustwinkel und mäßig hoher Dielektrizitätskonstante mit geringer Temperaturabhängigkeit dar.
Obwohl die Gescbmeidigkeit und Verformbarkeit des Magnesiumtitanats, das durch Glühen eines Gemisches der magnesium- und titanhaltigen Ausgangsstoffe bei 60o bis =ioo° C gewonnen wird, recht gut sind, kann es sich, besonders wenn Formkörper größerer Abmessungen oder schwieriger Gestaltung hergestellt werden sollen, empfehlen, bis insgesamt etwa io°/a Bentonit, Tön, Kaolin und Speckstein allein oder in Mischung miteinander der Masse zuzufügen. Dabei tritt noch keine übermäßige Erhöhung des Verlustwinkels der Masse ein. Bis zu 20°/o dieser Zuschläge ist die Erhöhung des Verlustwinkels für viele Anwendungszwecke noch tragbar.
Die Schwindung nach dem Verfahren der Erfindung hergestellter, z. B. trocken gepreßter Körper beträgt etwa 2o bis 250/,. Sie ist wesentlich geringer als die Schwindung, die sich bei Verwendung nicht vorgeglühter Ausgangsmasse ergibt, die zwischen 35 und 40"/, liegt. Die Temperaturen des Dichtbrennens ermäßigen sich von Segerkegel 14 bis 18 (135o bis i5oo°C, je nach Brenndauer) bei Verwendung nicht vorgeglühter Mässe auf Segerkegel 8 bis i2 (i9,oo bis 1350°C, je nach Brenndauer) bei der erfindungsgemäßen Verwendung der geglühten Ausgangsstoffe. Das Verfahren nach der Erfindung zeichnet sich somit durch große Wirtschaftlichkeit aus. Es erfordert lediglich ein Glühen des Gemisches aus den Ausgangsstoffen bei 60o bis iioo°C. Es wird dabei ein sehr plastischer pulverförmiger Rohstoff gewonnen, der sich leicht zu elektrischen Isolierkörpern für Hochfrequenzzwecke, insbesondere Hochfrequenzkondensatoren, verarbeiten läßt.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. VerfahrenzurHerstellungeinesimwesentlichen aus Magnesiumtitanat bestehenden elektrischen Isolierstoffes und Kondensatordielektrikums, dadurch gekennzeichnet, daß ein Gemisch von reaktionsfähigem Magnesiumoxyd und reaktionsfähigem Titandioxyd so hoch und so lange bei Temperatur unter iioo°C geglüht wird, daß dabei ein Magnesiumtitanat in Pulverform entsteht, daß dieses Magnesiumtitanat nach keramischen Arbeitsverfahren verformt und daß schließlich der so erhaltene Formkörper bei Sägerkegel 8 bis i2 dicht gebrannt wird.
2. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß an Stelle von Magnesiumoxyd und Titandioxyd magnesiumhaltige und titanhaltige Ausgangsstoffe, wie Magnesiumkarbonat Mg C 03 und Ortbotitsäure Ti(OH)4, verwendet werden, aus denen- sich beim Glühen MgO und Ti 02 bilden.
3. Verfahren nach Anspruch i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Isolierstoff im wesentlichen die Zusammensetzung des Mägnesiummetatitanates MgO # Ti 02 aufweist.
4. Verfahren nach Anspruch i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Isolierstoff außer Magnesiummetatitanat bis zu etwa 2o0/0 überschüssiges Magnesiumoxyd oder überschüssiges Titandioxyd enthält.
5. Verfahren nach Anspruch i bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Isolierstoff im wesentlichen aus 25 bis 46 °/° Mg 0 und 54 bis 75 °/° Ti 02 besteht.
6. Verfahren nach Anspruch i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Isolierstoff bis insgesamt 20 °/° Ton, Bentonit, Kaolin und Speckstein allein oder in Mischung miteinander enthält.