143648. lajstromszámú szabadalom • Alumíniumoxid-készítmény (ún. alundum-por) és eljárás annak előállítására
143.648 3 wolfram felé induló elektronáram egyértelmű az alundum rétegében a nikkelre érkező Na+ ionok áramával. Az üveghártyábau bőven vannak könynyen mozgó Na+ ionok az áram fenntartására és ha a wolfram felületén elfogynak, wolfram ionok lépnek a helyükbe (jelentősebb átvezetéskor analitikailag kimutatható, hogy az alundum réteg wolfram tartalmúvá válik). Ilyen irányú elektronáram folyásának üveges vezetőréteg esetében tehát nincsen akadálya. Pozitív nikkelelektróda esetén a wolframról a nikkelre érkező elektronáramot az üveges vezetőréteg negatív ionjaiinak kellene hordozniok. Ezek azonban az [SiOJ -tetraéder hálózat óriás ionjai, amelyek mozgékonyság hiányában erre a feladatra nem képesek. Mivel pedig analitikai megállapítások szerint nikkel ionok nem lépnek be az alundum rétegbe, azaz nem veszik át a mozdulatlan negatív ionok helyett ellenkező töltésük ellenkező irányú elmzodulásával az áramvezetés szerepét, egy ilyen üveges vezetőréteg az elektronáramot ebben az irányban nem engedi át.. Feltéve, hogy ezek az átvezetés folyamatáról alkotott nézetek helytállóak, két út is kínálkozik olyan alundumporok előállítására, amelyek átvezetési hibától mentesek, de zsugorodást elősegítő praeparaló anyagokat mégis tartalmaznak: vagy a nátriumot vagy a SiO2 -0t kell a felületi rétegben jelentéktelen mértékre csökkenteni, vagyis olyan mértékre, amelynél gyakorlatilag mérhető átvezetés nem következik be. Vizsgálataink azt mutatták, hogy mind a két út eredményes. Mivel azonban egyrészt célszerűnek látszott a zsugorodást elősegítő adalékanyagok közül a jól bevált szilikátok mellett kitartani, másrészt az előzőkben ismertetett izzítási eljárás módot ad gyakorlatilag teljesen nátriummentes a-Al2 0 3 -por készítésére, kísérleteinket főképpen a nátriummentes alapanyagból és szilikátos kötőanyagból előállítható alunduimporok területére irányítottuk. Ismeretes, hogy praeparaló anyagokat (úgynevezett adalékanyagokat) nem tartalmazó alumíniumoxid még 1700 C°-on sem áll össze kellő szilárdságú réteggé. Ezért az elektroncsőgyártás gyakorlatában olyan, a wolframmal szemben eléggé közömbös adalékanyagokat szokás az «-Al2 O g -porhoz keverni, amelyek 1600 C° körül fekvő hőmérséklete-ken jól tapadó és fitellő szilárdságú alundumréteg kialakulását segítik elő anélkül, hogy átvezetést okoznának. Szokás ilyen célra szteatit port, kaolin port stb. alkalmazni. Saját vizsgálataink azt.mutatták, hogy éppen az üveges állapotú szilikátok, pl. a keményüvegek pora szolgáltat igen kiváló zsugorodást elősegítő adalékanyagokat. Arra kell csupán ügyelni, hogy az átvezetés veszélyének elkerülése végett adalékanyagként csak alkálimentes, vagy legalább is nátriummentes keményüveg kerüljön alkalmazásra, így, pl. 0,1—0,5% alkálimentes és földalkálit is csak kis mennyiségben tartalmazó keményüvegpor adagolásával igen megfelelő zsugorodási sajátságokat és kitűnő melegszigetelőképességet értünk el nátriummentes ^A^Os-ból készült alunduinporokkal és rétegekkel. Az «-A^Os-por és az alkálimentes keményüvegpor benső összekeveréséi többféleképpen végezhetjük. Célszerűnek mutatkozott az a-Al2 O s -port és a keményüveg törmeléket vagy port kemény porcelánból készült, vagy — még célszerűbben — gumival bélelt korundgolyós malomban összeőrölni. A porcelánmalmok kopásából származó, főleg Al, Mg, és Si tartalmú kismértékű szenynyezések tapasztalás szerint általában nem rontják le az aluindumiporok szigetelő sajátságait. Elvégezhető az adalékanyaggal való elkeverés pl. az a-Al2 0 3 alkálimentesítésére szolgáló 48 órás sósavas őrlés alatt is, melyet célszerűen szintén pl. golyósmalomban végzünk el. Az előzőkben leírt módon készített, jól kimosott és kiszárított keményüvegport is tartalmazó alundumporok nemcsak elektroncsövek fűtőtesteinek szigetelésére használhatók előnyösen, hanem sikeresen alkalmazhatók más hőálló alkatrészek, sőt izzítócsónakok vagy kémiai tégelyek stb. hőálló és kémiailag közömbös rétegekkel való bevonására is. A zsugorodás hőfokát és a réteg tulajdonságait az üvegpor minőségének és mennyiségének változtatásával tág határok között módosíthatjuk a különféle alkalmazási területek kívánalmai szerint. Előnyösen készíthetők- ezenkívül a találmány szerint előállított alundumporból magas hőmérsékleten kiválóan szigetelő, önálló kerámiai testek, pl. adócsövekben stb. alkalmazott szigetelő kerámiák is. Üzemi méretekre kiterjesztett vizsgálataink során azt tapasztaltuk, hogy a sorozatos gyártásban az alundumporok önmagában véve igen csekély nátriumtartalmában némi ingadozás volt észlelhető — amint az sorozatos vizsgálatoknál általában történni szokott. Valamint azt is megfigyeltük, hogy az egyébként gyakorlatilag teljesen nátriummentesen elkészített üvegporos alunduimbevonatok az izzítókemencékben további hőkezelésük folyamán egyes esetekben kismértékben nátrium vegyületekkel szennyeződtek el. Azt találtuk, hogy ezeknek a kis nátriumnyomoknak az átvezetésre gyakorolt hatását azzal háríthatjuk el, ha az üvegporos alundumporhoz már előre kis mennyiségű olyan oxidokat — pl. BeO-ot, MgO-ot stb. — is adagolunk, amelyek kisméretű és nagytöltésű ionjaik -folytán mint devitrifikáló anyagok ismeretesek. Ezek az alunduimszemcséket összekötő üveghártyákban minden valószínűség szerint éppen devitrifikáló hatásuk folytán kedvezőtlen helyzetet -teremtenek az alkáli ionok okozta átvezetés számára. Szigetelő rétegek kialakítása céljából többnyire megfelel, ha az alundumporból több-kevesebb kötőanyaggal szuszpenziót készítünk és azt a bevonandó tárgyak felületére felszórjuk vagy felkenjük vagy pedig a bevonandó tárgyakat abba bemártjuk. Ilyen szuszpenzió készítésére célszerűen használhatunk szerves szuszpendáló folyadékokat, pl. kollodium tartalmú amilacetát-acetan elegyet, vagy kollodium tartalmú metanolt. Egyenletesebb, jobban tapadó bevonatok elérése céljából és anyagtakarékosság miatt is gyakran felmerül azonban az a kívánalom, .hogy az alundumpor felvitele elektroforetikus úton történjék. Különösen az elektroncsövek fűtőtesteinek tömeges bevonásánál jelentkezik nyomatékosan ez a követelmény. Az előzőkben leírt alundumpor nem alkalmas közvetlenül, —minden további felületi előkészítés nélkül —- jóminőségű, pl. jól tapadó elektro-
