197553. lajstromszámú szabadalom • Eljárás 85-99 tömeg% alumíniumoxid tartalmazó szinterkerámiák előállítására
197553 11 12 Kerámia Méret/tömeg Kopásveszteség relatív hőlckészsugorítás hő(tömeg %/óra) állóság mérséklet e/ideje A 189 338. sz. magyar 3 szabadalmi leírás kb. 100 cm-, O ^ szerinti; összetétel: 0,18 - 0,7 3,5 1700 o/j óra 97 t% A1203 - 3 t% "A" / \ 3 adalék 1 x) max.300 g A 192 712 sz.^magyar szabadalmi leírás kb. 100 ent5 n szerinti; összetétel: 99 t% A1?0^ + 1 t% ”B"/ / adalék C x J 8. példa szerinti max.300 g 0,06 - 0,1 2,5 1720 C/3 óra 10-15 dm"5 0,11 3,5 l5 50°C/4 óra 10-12 kg (.x) "A" összetétel: 0,1 t% La2°3 + 0,2 t^° Ml3205 "B" összetétel: 0,05 t% + 0,05 t% LSgO^ Az 1—7. példában ismertetett eljárással előállított kerámiák jellemzőit a technika állásából ismert kerámiák átlagos jellemzőivel összehasonlítva a következő eredményeket kapjuk: 3q Az ismert kerámiák 3,8 g/cm3-es sűrűsége, minimális adalékunkkal 3,8 g/cm3-ra emelhető, míg a felületi érdesség 2 pm-re szorítható le, szemben a korábbi 3—7 pm-rel átlagosan. 35 Hőtechnikai szempontból — mivel tömör és porózusos testeket egyaránt lehet ezzel az adalékkal készíteni — a hőlökésállóság 1,5— 2-szeresére javul, ami a nem túl jó alumínium-oxid kerámiák hőlökésállósága tekintetéből 40 kiváló érték. Elektromos szempontból a találmány szerinti eljárásban alkalmazott adalékanyag nem rontja le .az aluoxidok 1014 Ohm.cm-es fajlagos ellenállását és 2—4X10~4 (10 (MHzel, szobahőmérsékleten mért) veszteségi tényezőjének értékét, továbbá a 9 körüli dielektromos állandót sem növeli a Ti02 60 körüli értéke, mivel kis mennyiségben van jelen. További előny, hogy más, specifikus ha- g,, tású olyan anyagokat is bevihetünk az alumínium-oxid alapanyaghoz, amelyek csak nehezen (például ZrÖ2) vagy a TiÖ2-al nem reagálnának (Pl. Si02, Cr2Ö3), de ebben a ternér adalék-rendszerben igen. gg A találmány szerinti eljárás gazdaságos, mert az ismert eljárásokhoz képest a szintereléshez kevesebb energia kell. Az adalékanyag is olcsóbb, mint az ismert Y203, Ga203, La203, stb. szinter-adalékok, továbbá szélesebb területen használható, mint a kilágyu- 60 lást okozó talkum, vagy a félvezető jellegű 4 tömeg%-nyi Mn02-|-Ti02 adagolása. Mivel adalékunk leszállítja a szinterelési hőmérsékletet, ezért a kristályok feldurvulása elmarad. A finom-kristályos anyagnak 65 pedig — hasonlóan a fémekhez — jobb a kopásállósága is. így például 2 pm átlagos szemcséjű alumínium-oxid alapanyag adalék nélkül, vagy más, szemcseméretnövekedést gátló anyagot nem tartalmazó esetben 20—40 pm re nő 1600°C-os zsugorításnál és ennek a kétszeresére 1700°C feledi égetéseknél. Találmányunk szerint ez az érték maximum 5— 10 pm lesz. így a „durva" kristályos aluoxid kerámiákhoz képest 20—40%-al növekszik a mechanikai szilárdságok értéke, míg a kopásállóság 1,3—1,8-szorosára emelkedik. A hőlökésállóság, a fentiekben ismertetett hőlökésá 1 lósági sort alapul véve adalékunkkal tömör szerkerieitel 3,2—3,5-re javul pórusos kivitelben pedig 5—6 körülire emelkedik a szokványos 3-ról. (A „tiszta” alurmnium-magnézium-titanát kerámiáknál ez az érték 6—7 körüli, nulla porozitásnál.) Az ismert eljárások további hátránya, hogy csak kis méretű, 2—10 mm falvastagságú és legfeljebb 300 g körüli tömegű idomtestek előállítására alkalmasak, mert az adalékok hőkiterjedése közel azonos az alapanyagéval és így a magas hőmérsékletű zsugorításkor nem csökkenti annak amúgy is magas hőtágulását. így főleg a nagy 20—40 mm falvastagságú és a 0,5—1 kg tömeg feletti idomtestek idő előtti elrepedezése következik be a fellépő mechanikai mikro-feszültségek következtében. A találmányunk szerinti eljárással elérhető kihozatal legalább 75—85%, ami nagyméretű idomtestek esetében eddig nem ismert jó érték, míg a viszonylag kis méretű alumínium-oxid kerámiák esetében ez a szám meghaladja a 90%-ot. További előny, hogy eljárásunk az ismert eljárásokhoz képest sokkal gazdaságosabb, mivel a ritka-földfém-oxidokkal összehasonlítva gazdaságosabban beszerezhető adalék7
