DE916276C

DE916276C - Verfahren zur Herstellung von Verschmelzungen zwischen einem Keramikkoerper und Metallteilen

Info

Publication number: DE916276C
Application number: DES33330D
Authority: DE
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1941-03-18
Filing date: 1941-03-18
Publication date: 1954-08-05

Description

Verfahren zur Herstellung von Verschmelzungen zwischen einem Keramikkörper und Metallteilen Bei der Herstellung von thermisch widerstandsfähigenVerschmelzungen zwischen einemKeramikkörper und Metallteilen ist es vielfach erforderlich, zur Erzielung einer einwandfreien Verbindung der zu verbindenden Teile die Verschmelzungsanordnung auf eine verhältnismäßig hohe Temperatur zu erhitzen. Handelt es sich dabei um Keramikkörper von komplizierter Gestalt, so besteht dann die Gefahr, daß sich die Keramikkörper dabei erweichen und verformen. Beispielsweise treten diese Schwierigkeiten bei elektrischen Stromdurchführungen auf, bei denen Keramikkörper und Stromdurchführungsteile unmittelbar miteinander verschmolzen sind, wobei zur Erhöhung des Kriechweges zwischen den Stromleitern dem Keramikkörper eine komplizierte Gestalt gegeben werden muß. Die Erfindung, durch welche die erwähnten Nachteile vermieden werden, besteht darin, daß bei der Herstellung von Verschmelzungen zwischen einem Keramikkörper und Metallteilen der Keramikkörper zunächst aus zwei Teilkörpern gebildet wird, derart, daß der mit den Metallteilen zu verschmelzende Teilkörper bei niedrigerer Temperatur erweicht als der andere Teilkörper und daß danach der Keramikkörper mit den Metallteilen zusammengebaut und die ganze Anordnung durch Erhitzen bis zu einer Temperatur, die zwischen den Erweichungspunkten der beiden Teilkörper liegt, verfestigt wird.
Es ist bereits bekannt, beim gasdichten Einschmelzen von Metallkörpern in schwer schmelzbare Gläser, z. B. Quarzgläser, einen Zwischenkörper aus Glas zu verwenden. Hierbei soll jedoch dieser Zwischenkörper die Unterschiede in der Wärmeausdehnung der zu verbindenden Körper ausgleichen und ist deshalb aus mehreren Schichten verschiedener Wärmeausdehnungszahl gebildet. Überdies erfolgt seine Verbindung mit den übrigen Teilen durch Verschmelzen mittels einer Gebläseflamme. Sie ist also verhältnismäßig kompliziert und kann nur durch geübte Kräfte ausgeführt werden.
Demgegenüber gestaltet sich das Verfahren nach der Erfindung, bei dem es sich im Gegensatz zu der bekannten Methode um Schmelzverbindungen zwischen keramischen Körpern und Metallteilen handelt, sehr einfach, denn der keramische Zwischenkörper wird mit den übrigen Teilen in kaltem Zustand zusammengebaut, worauf das Ganze in einem nachfolgenden Erhitzungspro.zeß bis zum Verschmelzen der Teile untereinander erhitzt wird. Derartige Verbindungen eignen sich also ohne weiteres für eine Massenfertigung; die Anzahl der gleichzeitig herstellbaren Verschmelzungen ist allein durch das Fassungsvermögen des Ofens begrenzt, in dem die Teile zum Zwecke der Verschmelzung erhitzt werden.
An Hand der Zeichnung wird die Erfindung näher erläutert.
Fig. i zeigt ein Ausführungsbeispiel einer isolierten Stromdurchführung, die mit Hilfe des erfindungsgemäßen Verfahrens hergestellt ist.
Die Fig. 2 zeigt einen Stromeinführungsleiter i, der mit Hilfe des Keramikkörpers 2 gegen den rohrförmigen Leiter 3 isoliert ist. Der Keramikkörper 2 ist so ausgebildet, daß die Kriechwege zwischen den Leitern i und 3 möglichst lang sind; er besteht aus den beiden Teilkörpern 4 und 5, wobei der Teilkörper 4 einen niedrigeren Erweichungspunkt aufweist als der Teilkörper 5. Bei der Herstellung der in Fig. i dargestellten Stromdurchführung kann man nun so verfahren, daß man zunächst den in Fig. 2 dargestellten Keramikkörper 2 aus gepulvertem keramischem Werkstoff preßt. Zu diesem Zweck kann zunächst mit Hilfe einer geeigneten Matrize und eines geeigneten Stempels der Teilkörper 4. hergestellt und danach unter Verwendung derselben Matrize, aber eines entsprechend anderen Stempels auf den Teilkörper 4 der Teilkörper 5 aufgepreßt werden, der aus einer keramischen Masse besteht, deren Erweichungspunkt etwas höher liegt als der Erweichungspunkt der keramischen Masse, aus der der Teilkörper 4 gebildet ist. Als keramische Massen für die beiden Teilkörper eignen sich vorteilhaft Segerkegelmassen, aber auch gesinterte und gemahlene Porzellane und etwas poröse keramische Materialien können für diesen Zweck benutzt «-erden. Die keramischen Massen können vorteilhaft auch in der Weise angewendet werden, daß sie gefrittet oder überbrannt und danach gemahlen werden. Die Verwendung von Segerkegelmassen erweist sich deshalb als vorteilhaft, weil es mit verhältnismäßig geringen Schwierigkeiten möglich ist, Segerkegelmassen auszuwählen, die ausdehnungsmäßig den zu verschmelzenden Metallteilen angepaßt und überdies entsprechend thermisch widerstandsfähig sind. Um dem in Fig. 2 dargestellten keramischen Preßkörper für die Weiterverarbeitung eine entsprechende Festigkeit zu geben, kann der Körper zunächst unter Zuhilfenahme von Lacken, z. B. Kunstharzlacken auf Phenol-Formaldehyd-Basis, durch Fritten oder durch sonstige organische oder anorganische Bindemittel etwas verfestigt werden. Der in Fig. 2 dargestellte Preßkörper wird dann mit den Metallteilen i und 3 zusammengebaut, und danach wird die ganze Anordnung bis zu einer Temperatur erhitzt, die über dem Erweichungspunkt des Teilkörpers 4, aber unter dem Er weichungspunkt des Teilkörpers 5 liegt. Diese Temperatur ist ausreichend, um dem Teilkörper 5 durch einen Sintervorgang die erforderliche Festigkeit zu geben. Der Teilkörper 5 wird aber dabei nicht verformt. Der Teilkörper ¢ wird dagegen beim Erhitzungsprozeß erweicht, wodurch sich eine innige Verschmelzung des Teilkörpers mit den Metallteilen und dem Teilkörper 5 bildet,

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Verfahren zur Herstellung von Verschmelzungen zwischen einem Keramikkörper und Metallteilen, insbesondere bei elektrischen Stromdurchführungen, dadurch gekennzeichnet, daß der Keramikkörper zunächst aus zwei Teilkörpern gebildet wird, derart, daß der mit den Metallteilen zu verschmelzende Teilkörper bei niedrigerer Temperatur erweicht als der andere Teilkörper und daß danach der Keramikkörper mit den :Metallteilen zusammengebaut und die ganze Anordnung durch Erhitzen bis zu einer Temperatur, die zwischen den Erweichungspunkten der beiden Teilkörper liegt, verfestigt wird.
2. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der aus den beiden Teilkörpern bestehende keramische Körper zunächst aus pulverförmigem keramischem Werkstoff gepreßt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß dem pulverförmigen Werkstoff Kondensationslacke, Fritten oder sonstige organische oder anorganische Bindemittel zugesetzt werden.
4. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß für den keramischen Körper keramische Massen verwendet werden, die überbrannt und gemahlen sind.