156951. lajstromszámú szabadalom • Eljárás elektromosan vezetővé tett pórusos anyag előállítására
156951 3 4 súly%-ig előnyösen 0,1—0,3 súly% mennyiségben, majd pirolízissel a vázanyag csatornáknak falán egymással és a felülettel összefüggő vékony rétegében piropolimert állíthatunk elő. A vázanyag előnyösen szilikát, zeolit, kerámia, vagy földfém oxidból áll és legalább 5% nyilt pórusú porozitással rendelkezik. A porozitás szivacsszerkezet jellegű, egymással és a felülettel összeköttetésben álló csatornákból áll. Lényeges jellemző, hogy találmányunk szerint a vázanyag molekulárisnál nagyobb csatornáit, üregéit a piropolimer nem tölti ki teljesen. A találmány szerint készített piropolimer a nagyobb üregek falán igen vékony rétegben helyezkedik el, és csak az ott levő molekuláris méretű, de .az összporozitás igen kis %-át kitevő pórusokat tölti meg. A piropolimer és vázanyag között nagy másodlagos erők lépnek fel, amelyek nagysága vizsgálataink szerint megközelíti a kémiai kötés energiáját. Találmányunk szerinti eljárással új, eddig nem ismert csatornakomplexet is előállítunk. Találmányunk szerinti eljárást különböző módokon valósíthatjuk meg. Egyik megoldásnál a monomert például diffúzióval, vákuumszívatással, felkenéssel a vázanyagba juttatjuk, majd a rendszerben levő monomert például ionizáló sugárzással — gamma vagy röntgen sugárzással — vagy ultraibolyasugárzással, hővel, vagy kémiai iniciátorral a csatornában polimerizáljuk. Találmányunk szerinti másik megoldásnál a polimert alkalmas oldószerben, például dimetilformamid vagy cc H2 S0 4 -ban feloldjuk, az oldatot a vázanyag pórusaiba juttatjuk. Találmányunk szerinti másik kivitelnél polimert megolvasztva előnyösen vákuumozás útján juttatjuk a vázanyag csatornáiba. A következő lépés a vázanyagban levő polimer pirolizálása. A bevitt és/vagy létrejött polimert 0,1—10~10 Hgmm nyomás tartalmú vákuumban és/vagy iners gázban, és/vagy redukáló közegben 200—2000 C° közötti hőmérsékleten elektromosan vezetővé pirolizáljuk. Találmányunk szerinti eljárás és az eljárással készült anyagkombináció előnyei a következőkből adódnak: A találmány szerinti eljárásunkban poliakrilnitrilt, polietilént juttatunk egy matrix csatornába, és a polimerből pirolízissel piropolimert állítunk elő. Mivel a találmány szerint a pirolízis is a mátrixban történt, az itt képződött piropolimer tulajdonságai is merőben eltérnek a nem csatornában pirolizált terméktől. A találmány szerint elkészített piropolmer-matrix csatornakomplex tulajdonságai lényegesen mások, mint a már ismert alkotóké és más csatornákomplexé. Az eltérés oka, hogy a polimer az elektromosan vezető szerkezet kialakulása közben és után a vázanyag másodlagos erőinek hatása alatt áll. Emiatt a képződött polimer szerkezete és tulajdonságai is lényegesen és előnyösen eltérnek a más módon előállított piropolimertől. Ez az eljárás igen kis (0,1—0,2 JU.V/V) elektromos zajtényezőjű anyagot eredményez. A vázanyag szilárdságának és jó alakíthatóságának, valamint -a piropolimer előnyös elektromos tulajdonságainak kombinációja pedig mindkét alkotó komponensnél jobb elektromos tulajdonságú csatornakomplexet ad. A találmány szerinti módszerrel a legalább 5% porozitású nyílt pórusú szilikát, kerámia, földfémoxid anyagot elektromosan vezetővé tehetünk úgy is, hogy nem az egész anyag, hanem csak annak egy általunk meghatározott része vezessen. Az ilyen vezető-utak előállítása történhet például a vezetővé tenni nem kívánt réteg előzetes lefedésével, valamely ismert technológia (pl. fotoreziszt eljárás) alkalmazásával. Az alábbiakban a találmány tárgyát képező vegyület előállítására három példát ismertetünk : 1. 2% polimetákrilnitrilt tartalmazó dimetilformamid oldatot készítünk, egy 15% porozitású pirrolit kerámiát 20 Hgmm vákuum alá helyezzük, majd a 110 C°-os oldatot hozzátöltjük. A kerámia kiemelése és szárítása után 800 C°-on 10~3 Hgmm vákuumban leforrasztott kvarccsőben 5 óráig izzítjuk. Az elkészült anyag ellenállása kb. 10~3 Ohm cm/cm 2 . 2. 2%-os benzolos polietilén oldatot készítünk, amelybe 30 percen keresztül 5% porozitású zeolitot forralunk. A benzol elpárologteatása után 900 C°-on 10-4 Hgmm vákuumban 5 óráig izzítjuk. A termék ellenállása kb. 400 Ohmom/cm2 . 3. 40% porozitású zeolitit 20 C°-on 24 óráig akrilnitril oldatban áztatunk. A felszívott monomerrel együtt 8,105 rad/órás gamma sugárzású (Co 60 izotóp) térben 20 óráig sugározzuk a polimeráció végrehajtása céljából. Ezután leforrasztott kvarccsőben 900 C°-on 10~3 Hgmm nyomáson 3 óráig izzítjuk. A termék ellenállása kb. 1 Ohmcm/cm2 . Az ellenállás az időben állandó, a 900 C°-on pirrolizált anyagok ellenállás hőmérséklete koefficiense 0. Az elkészített anyagok ellenállás értékeit csiszolással lehet beállítani. A vázanyag biztosítja az elektromos csatlakozáshoz és a megfelelő megmunkálhatósághoz szükséges szilárdságot, valamint olcsó ára következtében a végtermék ára is alacsony. A csatornavegyület a szerves félvezetők ismert tulajdonságait is mutatja (tertnoelektromos hatás), így az ennek megfelelő felhasználhatóságra is lehetőség nyílik. Szabadalmi igénypontok: Eljárás elektromosan vezető porózus, előnyösen kerámia jellegű anyag előállítására, amely több mint 5% nyilt pórusú porozitással rendelkezik, azzal jellemezve, hogy önmagában elektromosan rosszul vezető vagy szigetelő és 50 Á feletti átmérőjű, egymással közeledő pórusokat tartalmazó szivacs szerkezetű váz-10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 2
