NO142265B - Baererbundet enzymatisk substrat. - Google Patents

Description

Glassaktig legeme som inneholder glimmer i findelt tilstand.

Den foreliggende oppfinnelse angår et glassaktig legeme, som inneholder glimmer i findelt tilstand.

Dette glassaktige legeme tilhører den

type i hvilken glimmer er fordelt i findelt tilstand i en glassaktig masse. I henhold til oppfinnelsen utgjøres massen av et glass hvis vesentlige bestanddeler består av et alkalimetalloksyd (R.,0), et oksyd av et toverdig metall i gruppen Zn, Ca, Mg, Sr, Cd, Ba (RO), fosforsyreanhydrid (P205) og aluminiumoksyd (Al2Ot), hvilke bestanddeler anvendes i de følgende molekyl-prosenter, beregnet på den molare mengde d av det toverdige metall: oksyd av toverdig metall (RO) 6—20, fosforsyreanhydrid (P.,0-) fra (36 4- d/3)

til (56 d),

aluminiumoksyd (Al.,0.,) fra 6 til

(16 + d/6),

oksyd av alkalimetall (R20) 22—42,5,

hvor innholdet av aluminiumoksyd ligger under 20 pst. av glassets vekt.

Det er kjent legemer som inneholder

glimmer blandet i en glassaktig masse som oppnås ved oppvarmning av en blanding av glimmer og et legeme som etter oppvarmning har en glassaktig struktur f. eks. metallisk borat, borsyre, borsilikat osv. Videre er det likeledes kjent legemer som inneholder partikler av glimmer som er gjensidig sammenholdt av et bindstoff

som er dannet idet glimmerpartiklene ved deres overflate omsettes i varmen med fos-

for- eller borsyre, sure fosfater eller borater, unntatt av alkalimetallenes, således at under dannelse av et som bindemiddel

tjenende fosfat eller borsilikatskdkt sam-menklebes glimmerpartiklene med hver-andre. Det tilsatte stoff er ikke bindemid-let selv, men det er et stoff som ved kjemisk innvirkning på glimmer-småpar-tiklene forandrer deres overflateegenska-per således at det oppstår en klebevirkning. Videre er det kjent legemer som omfatter

glimmer i finfordelt tilstand i en glassaktig masse som oppnås ved å blande malt glimmer med en blanding eller blandinger

som innbefatter bor og blyoksyder ved å

koldpresse blandingen, tørke de koldpres-sede blokker og å utsette de tørkede blokker for en gradvis temperaturstigning i en ovn og ved å avkjøle eller å støpe det varmebehandlede material. I en spesiell utførelsesform av disse legemer kan man blande det knuste glimmer med glasskom-ponentene som omfatter blyoksyd, og å tilsette kryolitt i blandingen. Glasskom-ponentene kan omfatte metalliske borater, borsyre eller borsilikater som har et smeltepunkt lavere enn det glimmeraktige ma-terials dehydratasj onstemperatur.

Som oksyd av toverdig metall benyttes ifølge oppfinnelsen, fortrinnsvis ZnO, CaO eller MgO. Disse kan anvendes hver for seg, eller i forskjellige blandinger, særlig for å få en lettere behandling av glasset eller for å forbedre dettes motstandsevne mot angrep fra vann.

Som alkalimetalloksyd anvendes Na.,0,

K, 0 eller som oftest en blanding av disse. I enkelte tilfeller kan det også benyttes en blanding av disse med ikke over 5 pst. litiumoksyd, beregnet på glassmassens vekt.

Det anvendte glimmer kan være naturglimmer eller kunstig fremstilt glimmer. Kunstig fremstilt glimmer benyttes særlig når glassmassen skal tåle spesielt høye temperaturer under sin anvendelse. Som kjent mister naturglimmer alt sitt konsti-tusjonsvann ved å opphetes ved 700—900° C, alt etter forholdene. Denne avvanning medfører en fullstendig forandring av glimmerets struktur og av dets egenskaper. De syntetisk fremstilte glimmere un-dergår ikke denne modifisering ved opphetning opp til deres smeltepunkt og bi-beholder derfor sine egenskaper ved temperaturer opp til over 1200° C.

De glassaktige legemer som fremstilles i henhold til oppfinnelsen har samlet følgende egenskaper: a. de er lette å støpeforme, og kan således gi produkter av komplekse former. I denne henseende kan de sammenlignes med glasslegemer som inneholder findelt glimmer i et blyglass. b. deres elektriske motstand ligger som regel mellom 1000 x IO10 ohm/cm2/cm og 6000 x lOio ohm/cmycm. c. deres dielektriske fasthet er av størrelsesordenen 25—26 KV/mm. Det er å bemerke, at glassaktige legemer som består av findelt glimmer fordelt i et blyglass som regel har en lavere dielektrisk fasthet av størrelsesordenen 19 KV/mm. d. deres volumvekt kan varieres alt etter de relative mengder av glimmer og glass som anvendes ved deres fabrikasjon, og fabrikasjonsbetingelsene forøvrig, og ligger som regel mellom 2,2 og 2,7. Deres volumvekt er altså lavere enn hos de legemer som består av findelt glimmer som er agglomerert ved hjelp av blyglass, hvilke sistes volumvekt som regel er meget over 3,0. e. deres utvidelseskoeffisient ligger som regel mellom 125 . lO^? og 150 . 10^. De vanligst anvendte produkter har en utvidelseskoeffisient på mellom 130 og 140 x 10^7. Denne forholdsvis høye utvidelseskoeffisient letter okkludering av metalliske inneslutninger under formning, spesielt støpeformning av produktene. f. både deres trykkfasthet og deres volumvekt er variabel alt etter de anvendte relative mengder av glimmer og glass, samt fremstillingsforholdene, disse egenskaper kan sammenlignes med de som finnes hos legemer som består av glimmer som er blitt agglomerert ved hjelp avet blyglass, for de høyere glassinnhold i glass-glimmerblandingen (dvs. for glassinnhold på 50 pst. og derover). g. deres motstandsevne mot angrep fra vann og atmosfæren er meget stor. Ut-trykt som vektsmengde stoff som fjernes pr. enhetsoverflate ved angrep er denne motstandsevne betydelig større enn hos legemer som består av findelt glimmer som er agglomerert ved hjelp av blyglass (som regel 5—20 ganger større). Denne egenskap, som har meget stor betydning i praksis, gjør at legemer som er fremstilt i henhold til oppfinnelsen i lange tidsrom kan utsettes for atmosfærillene uten at deres mekaniske eller elektriske egenskaper nedsettes. h. de er ikke giftige, og derfor ufar-lige å behandle. i. de er lette å maskinbehandle, bore,

drive og ellers behandle mekanisk.

For å senke den temperatur som blandingen av glimmer og glass utsettes for under agglomereringsbehandlingen er det fordelaktig å anvende et glass som har et lavt innhold av aluminiumoksyd og av alkalimetalloksyd og et høyt innhold av toverdig metall.

Et glasslegeme i henhold til oppfinnelsen angripes desto mindre av vann jo høyere mol-forholdet mellom fosforsyreanhydrid og alkalimetalloksyd er d glasset som anvendes for agglomereringen av glimmeret. Men hvis man, på den annen side, ønsker å ytterligere øke produktets stabilitet like over for atmosfæren, er det hensiktsmessig at man i glasset, som tje-ner til agglomerering av det findelte glimmer, innfører en mengde borsyreanhydrid (BjO.,) som kan gå opp tål ca. 7 pst. En slik innføring medfører ennvidere en ned-settelse av glassets utvidelseskoeffisient.

Det glassaktige legeme i henhold til oppfinnelsen fremstilles ved å blande findelt glimmer med fosforholdig glass av den foran angitte sammensetning og å opphete blandingen tilstrekkelig til at glasset mykner. Når blandingen er blitt plastisk blir den deretter som regel trykk-støpt i former.

Nedenfor beskrives det, som et rent utførelseseksempel, som ikke begrenser oppfinnelsen, en arbeidsmåte hvor man unngår at glimmeret spaltes og angripes av det fosforholdige glass, samt at man unngår at glasset avglasses.

Man blander da intimt findelt glimmer med fosforholdig glass som har form av et fint pulver, hvor mengden av glass som regel utgjør 30—50 vektprosent. Det herved erholdte produkt avkjøles og formes herunder til pastiller som har en diameter av ca. 30 mm og en høyde av ca. 20 mm. Pastillene blir deretter først opphetet i ca. 1 time og deretter knust til pulver. Pulveret innføres i en form, som har en fasong svarende til fasongen av det produkt man ønsker å fremstille. Pulveret blir først rystet inn i formen, og deretter komprimert d denne ved hjelp av et stempel. Deretter underkastes det i ca. 1 time en fornyet opphetning, hvoretter slutt-formeoperasjonen skjer i varmen ved et høyt sluttrykk.

Som regel skjer de nevnte to opphet-ninger ved omtrent samme temperatur. Denne varierer alt etter glimmerets og glassets egenskaper. Når det anvendes naturglimmer kan temperaturen være av størrelsesordenen 500—550° C, og slutt-trykket være av størrelsesordenen 3 tonn/ cm2. Benyttes det syntetisk glimmer kan temperaturen være høyere, f. eks. av stør-relsesordenen 700° C, og sluttrykket være lavere.

Generelt anvender man i den foreliggende fremgangsmåte et glass hvis egenskaper er tilpasset til den art glimmer som benyttes, og til de spesielle fremstillings-betingelser, samt til de egenskaper slutt-produktet skal ha.

De nedenstående fire eksempler bely-ser oppfinnelsen.

Eksempel 1.

Man blander grundig 70 vektdeler pulverisert phlagopit-glimmer, som går gjennom en 200 mikron-sikt, med 30 vektdeler pulverisert, fosforholdig glass, som går gjennom en 50 mikron-sikt. Glasset har følgende molare sammensetning: 15 g av blandingen presses kaldt i hy-draulisk presse ved 2 tonn/cm2, så det fås en pastille av 30 mm diameter.

Den således erholdte pastillesylinder innføres i en til 500° C opphetet ovn, holdes i denne i ca. 1 time, og blir deretter avkjølt. Deretter blir pastillen knust til partikler hvis dimensjoner er ikke under 0,5 mm. Det erholdte pulver helles i en form, som på forhånd er blitt smurt med f. eks. en grafittolj e, og underkastes i denne form en re-agglomerering under trykk. Denne form utgjøres av en stålsy-linder, i hvilken det kan forskyves et stempel. Sylinderen har en innvendig diameter av 31 mm. Pulveret, som er blitt egalisert på bunnen av formen, opphetes til 500° C og holdes på denne temperatur i ca. 1 time, og blir deretter komprimert ved denne temperatur og et trykk på 3 tonn/cm2. Deretter kan man i varmen ta ut fra formen en pastill hvis volumvekt er 2,45. Denne pastill har en helt glatt, grå overflate av pent utseende.

Hvis det skulle finnes nødvendig kan denne pastille maskinbehandles så den får nøyaktig ønskede dimensjoner.

Hos den således erholdte sylindriske pastille bestemmes for det ene, den elektriske motstand og for det annet, den elektriske gjennomslagsstyrke, som finnes å være: elektr./motstand : 18 x 1012 ohm cm'V

cm.

gjennomslagsstyrke: 25 KV/mm. Videre bestemmes motstandsevnen mot angrep fra vann. Dette ble gjort ved at pastillen ble anbragt i 2 timer i et til 120° C opphetet rom, hvoretter den ble avkjølt og dyppet 24 timer i destillert vann av 80° C, hvorpå den pånytt ble anbragt i et til 120° C opphetet rom og holdt i dette i 2 timer. Deretter ble den atter avkjølt. Vekttapet var av størrelsesordenen 0,2 mg/cm2 overflate.

Trykkfastheten varierte hos de forskjellige prøvestykker mellom 1300 og 1500 kg/cm2.

Eksempel 2.

Det blandes grundig 50 vektdeler pulver av phlogopitglimmer, som går gjennom en sikt med 200 mikronmasker og 50 vektdeler pulver av fosforholdig glass, som går gjennom en 50 mikron sikt.

Glasset hadde følgende molare sammensetning:

På samme måte som i eksempel 1 ble

15 g av blandingen presset kaldt til en pa-

stille av 30 mm diameter, ved et trykk på 2 tonn/cm-'.

Den herved erholdte sylindriske pa-

stille ble anbragt i en til 550° C opphetet ovn, holdt i denne i ca. 1 time og deretter avkjølt, hvorpå den ble knust. Det således erholdte pulver ble anbragt i en sylindrisk form, hvis bunnflate oppviste et hult kryss. Formen lukkes ved hjelp av et stempel. Formen pluss stempel anbringes mellom platene i en presse, og etter at formen med innhold er blitt opphetet til 550° C i 1

time presses den med et trykk på 3 tonn/

cm2. Etter avkjøling kan man ta ut en meget homogen gjenstand, som i relief opp-

viser et feilfritt kryss.

Denne gjenstand har en volumvekt av

2,52. Dens elektriske motstand er 23 x 1012

ohm cm2/cm og dens elektriske gjennom - slagsfasthet 26 KV/mm.

Motstandsevnen mot vann ble målt på samme måte som i eksempel 1 ved dyp-

ping i 24 timer i destillert vann av 80° C,

og vekttapet var da 0,15 mg/cm2 overflate.

Trykkfastheten varierte mellom 1400

og 1600 kg/cm2.

Eksempel 3.

Det ble omhyggelig blandet 60 vekt-

deler pulver av muskovittglåmmer, som gikk gjennom en 200-mikron sikt og 40 vektdeler pulver av fosforholdig glass, som gikk gjennom en 50-mikron sikt. Glasset hadde følgende molare sammensetning:

100 g av blandingen ble i en hydrau-

lisk presse ved et trykk på 2 tonn/cm2

presset til en pastille av 30 mm diameter.

Den erholdte pastillesylinder ble opphetet

i 1 time i en ovn ved 550° C, og deretter avkjølt og knust i en morter. Det erholdte produkt ble anbragt i en form som hadde en diameter av 60 mm. Formen med inn-

hold ble opphetet til 500° C og holdt på

denne temperatur i 1 time. Deretter ble det ved hjelp av denne forms stempel ut-

øvet et trykk på 75 tonn i 5 minutter, hvor-

etter den formede gjenstand ble tatt ut av formen. Den hadde form av en ca. 15 mm tykk skive med kompakt og homogen

struktur. Den kunne uten vanskelighet sages opp til sirkulære meget tynne (1—

2 tiendels mm tykkelse) plater, som var

mekanisk sterke og hadde gode elektriske egenskaper.

Eksempel 4.

Man blander omhyggelig 80 vektdeler

pulver av muskovittglimmer, som går gjen-

nom en 200-mikrons sikt og 40 vektdeler pulver av fosforholdig glass, som går gjen-

nom en 50-mikrons sikt. Dette glass har følgende molare sammensetning:

120 g av blandingen ble i en hydrau-

lisk presse, ved et trykk på 2 tonn/cm2, presset til en pastille av 30 mm diameter.

Den erholdte flate sylinder opphetes ved

550° C i 1 time, og ble deretter avkjølt og knust i en morter. I en form av 60 mm diameter, i hvilken det er plassert en gjenget stang av 6 mm diameter og 50

mm lengde, innføres det ved knusingen erholdte pulver, slik at stangen rager ca.

30 mm ovenfor pulveret. Formen opphetes

ved 550° C i 1 time. Deretter presser man,

med et trykk av 3 tonn/cm2, ved hjelp av et stempel som har en svak styreribbe langs sin lengdeakse samt har en diameter av ca. 7 mm og en dybde av 50 mm. Deretter tas den pressede gjenstand ut av formen.

Man får på denne måte en isolerende sy-

linder i hvilken det er fast innleiret en gjenget stang, som ikke kan skilles fra sylinderen uten at denne ødelegges.

Claims (3)

1. Glassaktig legeme hvor findelt glimmer er inkorporert i en glassaktig masse, karakterisert ved at denne masse utgjøres av et glass hvis vesentlige bestanddeler består av et alkalimetall-

oksyd (RjO), et oksyd av et toverdig metall i gruppen Zn, Ca, Mg, Sr, Cd, Ba, (RO), fosforsyreanhydrid (P205) og aluminiumoksyd (AljOy), hvilke "bestanddeler anvendes i de følgende molekyl-prosenter, beregnet på den molare mengde d av det toverdige metall: oksyd av toverdig metall (RO) 6—20, fosforsyreanhydrid (P2Or,) fra (36 -h d/3) til (56 -r- d), aluminiumoksyd (Al.^O.) fra 6 til (16 + d/6), oksyd av alkalimetall (R20) 22—42,5, hvor innholdet av aluminiumoksyd lagger under 20 pst. av glassets vekt, og hvor even-tuelt anvendt litiumoksyd benyttes i blanding med natriumoksydet og/eller med kaliumoksydet i en mengde som ikke over- stiger 5 pst. av glassets vekt.

2. Glassaktig legeme ifølge påstand 1, karakterisert ved at alkalime-talloksydet i den glassaktige masse består av natriumoksyd og/eller kaliumoksyd.

3. Glassaktig legeme ifølge en hvilken som helst av påstandene 1—2, karakterisert ved at den glassaktige masse består av et glass som dessuten inneholder borsyreanhydrid (B,0:!), i en mengde som kan gå opp til ca. 7 mol-prosent av den glassaktige masse.