163881. lajstromszámú szabadalom • Eljárás aluminiumoxid alapuú, pórusos szerkezetű alátét-test előállítására
MAGYAR NÉPKÖZTÁRSASÁG ORSZÁGOS TALÁLMÁNYI HIVATAL SZABADALMI LEÍRÁS SZOLGÁLATI TALÁLMÁNY Bejelentés nap( a 1970. IX. 9. (HI-293) Közzététel napja 1973. V. 28. Megjelent 1975. VI.7. 163881 Nemzetközi osztályozás: C 04 b 21/12, 35/10,35/64, Feltaláló-Sztankovics László oki. vegyész, tudományos osztályvezető, Budapest Tulajdonos Hiradástechnikai Ipari Kutató Intézet. Budapest. Eljárás alumíniumoxid alapú, pórusos szerkezetű al&ét-tes test előállítására 1 Találmányunk tárgya alumíniumoxid alapú pórusos szerkezetű alátéttest előállítási eljárása, amely alátét-test elengedhetetlenül szükséges porcelán, szteatit, kemény- és lágyferritek, szén- és alumíniumoxid alapú kerámiák, főleg integrált áramköröket hordozó aluminiumoxidlapkák kemencében 5 történő izzításánál. Az égetendő idomok alá helyezett alátét testnek kell biztosítani az átmenetet az égetőtok vagy a kemencefal felé, a hőingadozásokat, hőlökéseket fel kell fognia, s anyagát úgy kell megválasztani, hogy a két szomszédos anyaggal a magas io hőmérsékleten sem reagáljon. Ugyanakkor kellő mechanikai szilárdsággal és kémiai stabilitással kell rendelkeznie még a zsugorítás 1400-1800°C hőmérsékleten is. E sokféle követelmény általában többféle pl. A12 0 3 , MgAl,0 4 , ZrSiO,, SiC, fém-Mo. stb. anyagokkal igyekeznek kielégueni. 15 Legismertebb eljárás alumíniumoxid por leszórása az égetendő idomok alá. A por meggátolja ugyan az összesülést, de nem akadályozza meg a vékony lapok égetés alatti deformációját. Továbbá káros, hogy a por összesül az égetendő korund idommal, különösen ha akár a por, akár az 20 égetendő idom Si03 -t tartalmaz. Az összesülés következtében az égetett idom felülete mindenképpen eldurvul, vagy a ráragadt porszemcséktől, vagy azok benyomódásától. A kémiailag tiszta korundalátét is összesül 1650-1700 C° hőmérséklet körül más oxid-, vagy szilikát kerámiával. A 25 pórusos szerkezetű korundalátét azonban jobban alkalmazható, mint a tömör alátét mert kisebb felületen érintkezik az égetendő idommal. A pórusos idomtestek alacsonyabb értékű mechanikai szilárdsággal, de jobb hőlökésállósággal is rendelkeznek. Használatuk max. 1700 C-ig történhet mivel maga- 30 sabb hőmérsékleten kilágyulnak és nem gátolják a MgO elpárolgását, reakcióba lépnek azzal. Vékony korund-lapok saját anyagukból készült alátéteken un. pumzlin szintén nem égethetők, részben mert elgörbülnek, részben pedig összesülnek. Különösen fennáll ennek 35 163881 veszélye, ha az égetendő korund-lapok néhány százalék szilikát-féleséget tartalmaznak. Ismeretes, hogy a magnézium-spinel (MgAl,04 ) alátétek kedvezőek a kémiailag tiszta korundok zsugorításánál. (Mattyasovszky: Finomkerámiai Kézikönyv II. Építésügyi Kiadó, Bp. 1954. ). Ha azonban a korund szilikátokat tartalmaz, azzal - az ismert fázistörvények értelmében - erős összesülést mutat, mely összesülés fokozódik a hőmérsékletemelkedés függvényében. Különösen síkidomok esetében lép fel intenziven e káros jelenség, az égető-alátét, és az égetett lap egyaránt használhatatlanná válik. Más alátétek közül említésre érdemes a Brit. Pat. 1.005.178. által ajánlott a SiC-ból, vagy a rétegelt kivitelben előállított A120, -SiC - A1,0 3 égetőlapok, melyek oxidáló atmoszférában max. 1500 C° hőmérsékletig használhatók. A 2620 C° olvadáspontu fém-Mo alátétek vagy más fémek csak semleges, vagy redukáló pl. H2 atmoszférában és vákuumban használhatók magas hőmérsékleten. A kerámiagyártók többsége azonban nem rendelkezik ilyen költséges kemencékkel. CaO-dal, GeOj-dal, ül. SiO,-dal stabilizált Zr03 -ből, vagy ZrSiQ4 -ból készített alátétek jó hőlökésállósággal rendelkeznek, viszont 1700 C° körül hajlamosak kémiai reakciókra és/vagy disszociációra pl. a stabilizálásra használt anyagokkal, i-melynek következtében elszennyezhetik az égetendő korundot, vagy más kerámiát. Ez különösen az elektrotechnikai célokra készülő kerámiáknál lehet káros. Levegőatmoszférás (oxidáló) égetésekhez készít a Carboramdum Co. 99,4% AljO, tartalmú „Alfrax 101", vagy 90% AljOj • 10% Si02 összetételű „Mullfrax 202" jelű, max. 26% porozitású téglákat és más idomtesteket melyek fő alapanyaga az elektrokorund. (McNamara: Alumina and Mullite Refractories as Kiln Furniture. Ceram. Bull. 49(3), p. 272, 1970.). Vizsgálataink szerint az „Alfrax 101" tégla durva felületű, s a szilikát-tartalmú korundok 1700 C°- körül - amely hőmérséklet e téglák kitűnően bírtak - hozzásültek.
