168399. lajstromszámú szabadalom • Eljárás nagy aluminiumoxid tartalmú kerámia idomtestek alapanyagának előállítására
MAGYAR NÉPKÖZTÁRSASÁG ORSZÁGOS TALÁLMÁNYI HIVATAL SZABADALMI LEÍRÁS SZOLGÁLATI TALÁLMÁNY Bejelentés napja: 1974. VII". 16. (HI-389) Közzététel napja: 1975. X. 28. Megjelent: 1977.11.28. 168399 Nemzetközi osztályozás: C 04 B 35/10 Feltalálók: PODHORÁNYI Gyuláné oki. vegyészmérnök 10%-ban, SZTANKOVICS László oki. vegyészmérnök 70%-ban WALTON Gusztáv oki. villamosmérnök 10%-ban WOLLITZER György oki. vegyész 10%-ban Budapest Tulajdonos: Híradástechnikai Ipari Kutató Intézet Budapest Eljárás nagy alumínium-oxid tartalmú kerámia idomtestek alapanyagának előállítására A találmány tárgya eljárás, nagy alumínium-oxid tartalmú, főleg elektrotechnikai és elektronikai célokra, pl. különböző szigetelő tartóeszközökként, hordozótestekként szolgáló kerámia idomtestek alapanyagának előállítására az ipari timföldek tisztítása és feldolgozása útján. Ismeretes, hogy a kerámia idomtestek mechanikai és villamos tulajdonságait, paramétereit elsődlegesen az alapanyag összetétele, valamint az egyes komponensek kémiai tisztasága határozza meg. Különösen a magas, 95-99,7% Al2 0 3 -ot tartalmazó korund kerámiák esetében jelentős a paraméterek változása az idegen anyag minőségének és mennyiségének függvényében. Villamos és mechanikai tulajdonságok szempontjából korund kerámiáknál az alkálifém-oxidok, főleg a Na2 0 és K 2 0 hatása a legkedvezőtlenebb. E szennyezőanyagok káros hatása már a kerámia gyártása során jelentkezik, mert gátolják a kerámia tömörödését, és azonos tömörség elérése végett a nagyobb alkáliaszennyezettségű formatestek zsugorításához maga" sabb hőmérséklet szükséges, mint kisebb szennyezettségű formatestek esetében. Az így kapott késztermék szerkezeten sem kielégítő minőségű, mert nagyobb a porozitása, amely pl. a dielektromos állandó értékét csökkenti, továbbá durvább a szemcsézettsége, mely pl. a felületi jellemzőket és mechanikai szilárdságot rontja. A zsugorított termék kristályszerkezete sem homogén, diszlokációkkal rendelkezik, ami szintén a mechanikai szilárdságot csökkenti. Villamos térbe helyezve, a gyengén kötött alkálifém-ionok könnyen felszabadulnak, elmozdulnak, különösen a kisebb ionsugarú, így nagyobb mozgékonyságú Na ionok. Ezáltal növelik a kerámia 5 vezetőképességét, ami a szigetelési ellenállás csökkenését okozza. Ugyanakkor a dielektromos veszteségi tényező (tgő) értékét is növelik, stabilitását rontják, különösen magasabb hőmérsékletű használat esetén. Fémezett kerámiák esetén az un. elektromos korrózió 10 jelenségének is az alkáliafém-oxidok az okozói. Megállapításaink helytálló volta egyértelműen kitűnik az 1. sz. táblázatból, amely Na2 0 + K 2 0-ot különböző mennyiségben tartalmazó korund idomtesteken végzett fajlagos ellenállás és dielektromos veszteségi 15 tényező értékére vonatkozó méréseinket összegzi, különböző hőmérséklet, 100 V egyenfeszültség, ill. 10 MHz vizsgálófrekvencia mellett. Az elektrotechnikai és elektronikai célú korund kerámiák készítésénél az alkáliafém-oxidok által oko-2C zott kedvezőtlen hatások megszüntetése végett alapanyagként minimális alkáliatartalmú alumínium-oxidot célszerű felhasználni; Ez vagy az adott alapanyag tisztításával, vagy alkáliaszegény alapanyag megválasztásával történik. 25 Alkáliaszegény alapanyag, pl. fém-alumínium, alumínium-szulfát stb. felhasználásával előállított alumínium-oxid drága, mivel kétszeres gyártási költség jelentkezik az árában. így általában általános elektrotechnikai és elektronikai rendeltetésű korund kerá-30 miák készítésére az alumíniumgyártásnál alkalmazott, 168399 1
