151850. lajstromszámú szabadalom • Eljárás kerámiatesten fémbevonat előállítására
3 151850 4 itt is a kerámia fizikai tulajdonságainak romlását okozzák, és az eljárás technikai keresztülvitele, különösen a fém felvitele folyékony formában viszonylag körülményes. Fémes forrasztható rétegnek üvegtestre, kvarctestre, vagy kerámiatestre történő felvitelére szolgáló további eljárásnál a fémbevonatot létrehozó port egy vagy több fémből, és mint üvegképző anyagból körülbelül 0,1—4% finom eloszlású savanyú, az izzítási eljárás során nem redukálódó axidból, mint bórsav, foszforsav, cirkoniumoxid, vagy különösen kovasavból állítják elő és a fém olvadáspontja alatti hőmérsékleten ráégetik ezt a keveréket a kerámiatestre. Azonkívül, hogy ily módon rideg zománcréteg keletkezik, ennél az ismert eljárásnál a megfelelő fémbevonóréteg teljesen elégtelen tapadóképessége különösen hátrányos. A kovasavnak, vagy pontosabban a szilíciumdioxidnak az a jelentős hátránya van, hogy a redukáló atmoszférában színterelt fémrészecskékkel sem kapcsolatba nem lép, sem ezeket nem nedvesíti. Éppen ezért nagyobb mennyiségű kovasav hozzátét sem vezet célhoz. Bórsav alkalmazása ezenkívül azzal a hátránnyal jár, hogy a bórsav tartalmú üvegek az idők folyamán vizet vesznek fel, amely a kötés szétbomlását okozza. Gyakran alkalmazott ismert eljárás fémes bevonat előállítására kerámia testen, amelynél semmiféle nem-fémes adalékanyagot nem használnak, és amelynél csak 80% molibdén és 20% mangán keverékéből készült fémporkeveréket alkalmaznak. Ez az eljárás csak olyan kerámiai anyagoknál alkalmazható, melyek valamilyen szilikátot, különösen cirkoniumszilikátot vagy magnéziumszilikátot tartalmaznak. A színterelést ennél az eljárásnál nem oxidáló atmoszférában, 1350 C°-on végzik fél óra alatt. Ez az eljárás azonban, és az összes többi előbb említett eljárás nem használható szilikátmentes vagy szilikátszegény kerámiák esetében. Ilyen esetben a fémréteg egyáltalán nem ad kielégítő szilárdságot. A találmány alapvető feladata abban állott, hogy olyan eljárást dolgozzon ki, amely részben a kiindulási kerámia szilikáttartalmától független, és alkalmas szilikátmentes vagy szilikátszegény korundból készült kerámia előállítására, legalább 98% A12 0 3 tartalommal, különösen elektromos kisülési edények nagy dielektromos és mechanikai tulajdonságú részeinek tiszta korundból történő előállítására, és amelynél a többi eljáráshoz viszonyítva a szükséges színterelési hőmérséklet alacsony, mégpedig valamivel a megszilárdításra használt fém színterelési hőmérséklete, ill. a felhasználandó keményforrasz forrasztási hőmérséklete felett van. Ez a találmány szerinti módon, az első bekezdésben leírt eljárás révén elérhető ezáltal, hogy a fémporhoz hozzákevert finom eloszlású, kötőréteget képező anyagként valamilyen szilikátot használunk, amely színterelésnél nem ad le semmilyen könnyen diffundáló fémiont és alacsony olvadáspontű, ami az alkalmazandó forrasztási hőmérséklet fellett van. Olyan szilikátok alkalmazásával, mélyek semmilyen könnyen diffundáló fémiont nem adnak le, megakadályozzuk, hogy a kerámia dielektro-5 mos tulajdonságait lerontó fémionok a kerámia belsejébe bevándoroljanak, amint ez a kötőréteg előállítására szolgáló szokásos üvegszerű anyagoknál megtörténik. A kiválasztott szilikát adalékanyag alacsony, jól definiált olVadás-10 pontú töltőanyag készítésére szolgál, amellyel színtereléshél mind a fémrészecskék mind pedig a kerámiarészecskék könnyen nedvesednek és egyidejűleg a színterelt réteg pórusai eltömődnek, anélkül, hogy említésre méltó köz-15 benső réteg keletkeznék, amelynek a szilárdsága mindig alacsonyabb, mint a megfelelő kerámiáé. A találmány számos rendszeres kutatás alapján azon a felismerésen alapszik, hogy a már említett ismert eljárás alapján fémbevo-20 natként mangán-molibdén keverék használatánál a mangán színterezési folyamata közben, miután oxidálódott, a kerámia alumíniumoxid, jávai Reakcióba lép és spinell struktúrájú fázis alakul ki, melynek a tulajdonságai teljesen 25 megfelelnek a kerámia tulajdonságainak, azonban ez sem a kerámiarészecskéket, sem a fémrészecskéket nem jól nedvesíti, úgyhogy jól tapadó és tömör kötés eléréséhez feltétlenül valamilyen jól nedvesítő töltőanyagra van még S0 szükség, mint amilyen a hozzákevert szilikátból keletkezik. További felismerést jelent az a tény, hogy jó tapadóképesség eléréséhez a fémrétegnek teljesen össze kell keverednie a kötőréteggel. Ez az oka annak, hogy az egyéb ismert el-35 járásoknál alkalmazott zománcrétegek nem megfelelőek, minthogy ezeknél az említett, egész tömegben lejátszódó effektus nem jön létre. Nem elég például szilikátmentes vagy szilikátszegény kerámia esetében, amely legalább 40 98% alumíniumoxidot tartalmaz, a fém bevonókeverékhez a sziliciumdioxidot hozzákeverni, abban a feltevésben, hogy a színterelési körülmények között a folyékony fázis például MnO-ból és Si02 -ből fog kialakulni. Emellett az 45 MnO a határfelületen inkább spinellképződést (MnO • Al2 0 3 ) fog okozni. A szükséges mangánszilikátot tehát már mint kész vegyületet kell hozzáadnunk. Jó eredményeket érünk el, ha a hozzáadandó 50 szilikát mennyisége legalább 20 súlyszázalékot tesz ki. Különösen előnyös a mangánszilikát alkalmazása, amelynek olvadáspontja csak 1290 C° úgy, hogy már 1250—1300 C° hőmérséklet elég a fémbevonat színtereléséhez. Ez a hőmér-55 séklet egyrészt elég magas ahhoz, hogy a leghasználatosabb keményforraszok forrasztási hőmérsékletét túllépje, másrészt elég alacsony ahhoz, hogy a kerámia formáját ne veszélyeztesse és a szokásos színterelőkemencék alkal-60 mázasánál még gazdaságos legyen. Azonban még alacsonyabb forráspontú vegyületek, például háromfázisú rendszerek MnO—A12 0 3 —Si0 2 MgO—A12 0 3 továbbá FeO—A1 2 0 3 —Si0 2 is különösen alkalmasak a leírt eljárás kivitelezé-65 sere. A fémbevonat céljára a szokásos^ ismert 2
