DE910068C - Isolierstoff, insbesondere fuer Kondensatoren - Google Patents

Description

• Isolierstoff, insbesondere für Kondensatoren Die Erfindung bezieht sich auf einen elektrischen Isolierstoff, insbesondere für Kondensatoren, welcher Titandioxyd enthält. Titandioxyd enthaltende elektrische Isolierstolfe sind insbesondere als Dielektrika für Kondensatoren bekannt. Zum Beispiel hat man pulverförmiges Titandioxyd verwendet, welches mit Nitrobenzol getränkt war. Auch ist es bekannt, Rutil unmittelbar als Dielektrikum für Kondensatoren zu verwenden. Ein anderer Vorschlag geht dahin, Titandioxyd zwischen Papierlagen zu bringen und diese dann zu verbinden, und wiederum ein anderer, Papiere mit einem Gemisch von Titandioxyd und flüssigem Paraffin zu tränken und diese Papiere für die Herstellung von Kondensatoren zu verwenden.
• Bei der Anwendung von Titandioxyd als Dielektrikum für Kondensatoren spielt die Vorbehandlung des Titandioxydes eine große Rolle, wenn man ein elektrisches Material von hoher Dielektrizitätskonstante und niedrigen elektrischen Verlusten erhalten will.
• Das handelsübliche Titandioxyd (Ti0z), welches aus Rutil durch Reinigung erhalten wird, ist als Kondensatordielektrikum weniger geeignet, da es eine verhältnismäßig niedrige Dielektrizitätskonstante und hohe dielektrische Verluste zeigt. Das Handels- Produkt ist ein amorphes Pulver von weißer Farbe.
• Es wurde nun gefunden, daß durch eine mehrstündige Erhitzung auf etwa 135o' die dielektrischen Eigenschaften dieses amorphen pulvrigen Titandioxydes wesentlich verbessert werden. Während der Hitzebehandlung tritt unter teilweiser Kristallbildung eine Farbänderung des Stoffes von Weiß in Bläulichgrau ein, die bei nochmaliger Erhitzung in ein leichtes Strohgelb übergeht. Nach der Hitzebehandlung weist das Titandioxyd eine erheblich höhere Dielektrizitätskonstante und gleichzeitig geringere dielektrische Verluste auf.
• Zweckmäßig wird das handelsübliche Titandioxyd beispielsweise in einem Mischgerät mit einer kleinen Menge, ungefähr i0/" eines Bindemittels, welches aus 10/, Stärke, 1 °/o Ammoniak und 98 °/o Wasser bestehen kann, gemischt. Nach dem Mischen wird die teigige Masse zu Kuchen von 21/2 bis 3 cm Dicke und io cm Durchmesser verpreßt. Die Preßkuchen werden übereinandergeschichtet in einen Behälter, welcher zweckmäßig aus kristallinem Aluminiumoxyd besteht, eingebracht und in einem Gasofen mehrere Stunden auf ungefähr 135o° erhitzt. Nach dem üblichen Abkühlen werden die Kuchen zerkleinert und mit der Hand durch ein feines Sieb, z. B. durch ein 30o-Maschen-Sieb, gedrückt. In dem erhaltenen Pulver, welches von bläulichgrauer Farbe ist, ist unter dem Mikroskop kristallines Titandioxyd zu erkennen.
• Das so behandelte Pulver kann wiederum mit einem Bindemittel gemischt, zu Kuchen gepreßt und mehrere Stunden einer zweiten Erhitzung auf etwa 135o° unterworfen werden und wird danach wieder zerkleinert und gesiebt. Nach der zweiten Hitzebehandlung weist das Pulver eine helle, strohgelbe Farbe auf und zeigt Kristalle von Titandioxyd, die an Größe die nach der ersten Erhitzung erhaltenen Kristalle erheblich übertreffen: Setzt man die erste Hitzebehandlung länger als angegeben fort, so wird trotzdem kein Wachsen der Kristalle erreicht. Andererseits bewirkt auch eine dritte und vierte Erhitzung des Stoffes kein weiteres Wachsen der Kristalle.
• Im nachstehenden sind die Dielektrizitätskonstanten und die dielektrischen Verluste des handelsüblichen Titandioxydes sowie die Werte eines einmalig und zweimal auf etwa 135o' erhitzten Titandioxydes aufgeführt. Die elektrischen Messungen wurden an Scheiben von ungefähr 3 mm Dicke und io cm Durchmesser bei iooo Perioden durchgeführt.

  Dielek- Verlust-

  Stoff Farbe trizitäts- faktor

  konstante

  Ti 02 (handels-

  üblich) . . . . . . . . Weiß 6 bis 12 I2 bis 16

  Ti 02 1 x bei i350'

  gebrannt ...... Bläulich- 15 bis 22 6 bis 8

  grau

  Ti 02 (handels-

  üblich) 2 x bei

  1350' gebrannt . Hell- 22 bis 40 2 bis 3

  stroh-

  gelb

  Das erfindungsgemäß hitzebehandelte Titandioxydpulver kann bei -der Kondensatorenherstellung verschiedenartig angewandt werden. Es kann z. B. zur Beschwerung von Papier in der Weise Verwendung finden, daß 5 bis io % des Pulvers während der Papierherstellung in irgendeinem Zeitpunkt des Verfahrens dem Papierbrei bzw. der Papiermasse einverleibt werden. Es können aber auch Titandioxyd enthaltende Kunstharzplatten in der Weise hergestellt werden, daß das Titandioxydpulver in bekannter Weise dem Kunstharzpulver als Füllstoff beigemischt wird und unter Anwendung von Hitze und Druck aus der Mischung Platten verschiedener Form und Größe hergestellt werden. Beispielsweise lassen sich so biegsame Alkydharze, wie sie in dem Patent 631 268 beschrieben sind, mit bis zu 8o °/o des erfindungsgemäß behandelten Titandioxydes als Füllstoff zu elektrisch isolierenden Formkörpern verpressen. Auch Kautschuk sowie synthetischer Kautschuk und andere thermoplastische Stoffe, Polyacrylsäurever-Bindungen und Poiyvinylverbindungen aller Art lassen sich auch im Gemisch untereinander mit dem erfindungsgemäß erhitzten Titandioxyd vermischt in jede gewünschte - Form pressen oder zu elektrisch isolierenden Formkörpern spritzen.

Claims (2)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Elektrischer Isolierstoff, insbesondere für Kondensatoren, dadurch gekennzeichnet, daß er ein- oder mehrmals auf ungefähr 135o' erhitztes pulverförmiges Titandioxyd enthält.
2. 2. Elektrischer Isolierstoff nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß er aus 5 bis 8o °/o Titandioxyd und einem isolierenden Bindemittel, z. B. Kunstharz, besteht.