DE716617C

DE716617C - Porous electrical insulating body made of ceramic material with a glaze layer that seals against the outside air

Info

Publication number: DE716617C
Application number: DEST59884D
Authority: DE
Inventors: Dr Ernst Albers-Schoenberg
Original assignee: Steatit Magnesia AG
Current assignee: Steatit Magnesia AG
Priority date: 1940-07-24
Filing date: 1940-07-24
Publication date: 1942-01-24

Description

Poröser elektrischer Isolierkörper aus keramischem Stoff mit einer gegen die Außenluft abdichtenden Glasurschicht = In der Kurzwellentechnik sind Isolierkörper mit kleiner wirksamer Dielektrizitätskonstante und kleinem Verlustfaktor erwünscht. Alle bekannten anorganischen, insbesondere silicathaltigen Isolierstoffe, die ihrer Formstarrheit und Wärmefestigkeit wegen unentbehrlich sind, haben jedoch eine verhältnismäßig hohe Dielektrizitätskonstante.. Man hat daher schon vorgeschlagen, die wirksame Dielektrizitätskonstante von Isolierkörpern aus solchen Werkstoffen dadurch zu ermäßigen, daß man diese auflockerte und mit Lufträumen durchsetzte. Dabei war es hinsichtlich der Erniedrigung der wirksamen Dielektrizitätskonstante gleichgültig, ob man verhältnismäßig -wenige größere Poren oder viele sehr kleine Poren in den Isolierstoffen erzeugte. Die grobporösen keramischen. Isolierstoffe lassen eine Bearbeitung nach dem Brand nur durch Schleifen zu; eine Reihe der feinporösen, verlustarm-en keramischen Isolierstoffe bieten den Vorteil, daß sie nach dem Brande mit in der Metallbearbeitung üblichen Werkzeugen und Geschwindigkeiten durch Drehen, Hobeln u. d-1. bearbeitet werden können.Porous electrical insulating body made of ceramic material with a Glaze layer that seals against the outside air = In shortwave technology, insulating bodies are used with a small effective dielectric constant and a small dissipation factor are desirable. All known inorganic, in particular silicate-containing insulating materials that their Dimensional rigidity and heat resistance are indispensable because of, but have a relative high dielectric constant .. It has therefore already been proposed that the effective To reduce the dielectric constant of insulating bodies made of such materials, that they were loosened up and interspersed with air spaces. There it was with regard to the lowering of the effective dielectric constant does not matter whether one is relatively -few larger pores or many very small pores created in the insulating materials. The coarse-pored ceramic. Insulating materials allow processing after the fire just by grinding too; a range of fine-pored, low-loss ceramic insulating materials offer the advantage that they are common in metalworking after the fire Tools and speeds by turning, planing and d-1. to be edited can.

Ziemlich unabhängig von Porenaijzahl und -ab.messungen haben alle aufgelockerten porösen Isolierstoffe die unangenehme Eigenschaft, Feuchtigkeit aus der Außenluft nach Maßgahe der jeweiligen atmosphärischen Bedingungen aufzunehmen, wodurch die dielektrischen Eigenschaften der Isolierkörper aus solchen porösen Stoffen schwanken. Die als Gegenmaßnahme schon vorgeschlagene Trän kung der porösen keramischen Isolierkörper mit organischen Isolierstoffen ist nur als bedingt brauchbar anzusehen, da sich diese organischen Schutzmittel bei lang andauernder Einwirkung von Feuchtigkeit nicht al vollkommen beständig erweisen. Es komme als Nachteil hinzu, daß die gleichmäßige, Durchtränkung einer Vielzahl von Isolic#1-körpern, die zur Erzielung gleicher dielektrischer Eigenschaften notwendig ist, Schwierigkeiten bereitet. .All of them are fairly independent of the number and dimensions of pores loosened porous insulating materials have the unpleasant property of moisture absorb the outside air in accordance with the respective atmospheric conditions, whereby the dielectric properties of the insulating body made of such porous materials vary. The impregnation of the porous ceramic, which has already been proposed as a countermeasure Insulating body with organic insulating materials is only conditional useful to be seen, as these organic protective agents change with long-term exposure do not prove to be completely resistant to moisture. There is also a disadvantage that the uniform, impregnation of a large number of Isolic # 1 bodies, which for the Achieving the same dielectric properties is necessary, creates difficulties. .

Durch Gläser und die ihnen wesensgleichen Glasuren läßt sich bekanntlich ein gas- und ]iüssigkeitsdichter Abschluß erzielen. Die Schwierigkeit bei der Aufbringung einer dicht abschließenden Glasur besteht nun darin, daß jeweils eine Auflagefläche eines keramischen Körpers unglasiert bleiben muß, hier also eine unabgedichtete Stelle verbleibt. Durch mehrfaches Glasieren unter Anwendung von Glasuren verschiedenen Schmelzpunktes kann man wohl mit einiger Mühe einen allseitigen Überzug erzeugen, dessen Dichtigkeit jedoch nicht gewährleistet ist. Die während des Glasiervorganges durch die Erwärmung und Abkühlung bedingten, innerhalb des keramischen Körpers auftretenden Luftdruckschwankungen führen zu Durchbrechungen der Glasurschicht.It is well known that through glasses and the glazes of the same nature achieve a gas- and liquid-tight seal. The difficulty in applying it a tightly sealed glaze is that each has a bearing surface a ceramic body must remain unglazed, so here an unsealed one Position remains. By multiple glazing using different glazes Melting point one can produce a coating on all sides with some effort, however, its tightness is not guaranteed. During the glazing process caused by the heating and cooling, occurring within the ceramic body Fluctuations in air pressure lead to breaks in the glaze layer.

Nach der Erfindung wird nun der Gasinhalt des mit Poren durchsetzten keramischen Teils genau beherrschbar und eine vollkommene Glasurabdichtung möglich gemacht. An einer oder mehreren Stellen der Oberfläche werden Rohransätze aus dichtgebranntem Werkstoff angesetzt und mit der Glasurschicht verbunden. Das freie Ende dieser Ansätze ist durch Glasschmelzfluß oder Lötung @-erschließbar. Der Rohransatz dient erstens zur Halterung des Isolierkörpers währenddes Glasierens seiner Oberfläche, ziveiteris, um der in den Poren enthaltenen Luft bei Erwärmung und Abkühlung eine Dur chtrittsstelle zu geben, und drittens, um innerhalb des Isolierteils einen gewünschten Zustand des Gasinhalts herzustellen und nach Abschluß des Rohransatzes alsdann aufrechtzuerhalten. Ob man einen oder mehrere Rohransätze verwendet_, richtet sich in erster Linie nach der Größe des Isolierkörpers. Es ist klar, daß man bei Isolierkörpern großer Abmessung die Einstellung des Gasinhalts der Porenräume schneller durchführen kann, wenn mehrere Rohransätze als Gasdur chtrittsstellen vorhanden sind. Um die Einstellung des Gasinhalts zu beschleunigen, kann erfindungsgemäß der Hohlraum des Rohransatzes in das Innere des Isolierkörpers hinein verlängert werden.According to the invention, the gas content of the is now interspersed with pores ceramic part can be precisely controlled and a perfect glaze seal is possible made. At one or more points on the surface, pipe sockets are made of tightly burned Material attached and connected to the glaze layer. The free end of these approaches can be closed by glass melt flow or soldering. The pipe socket serves first to hold the insulating body during the glazing of its surface, ziveiteris, to allow the air contained in the pores to pass through when it is heated and cooled to give, and thirdly, to a desired state within the insulating part of the gas content and then to maintain it after completion of the pipe socket. Whether you use one or more pipe sockets depends primarily on the size of the insulator. It is clear that with insulating bodies of large dimensions the adjustment of the gas content of the pore spaces can be carried out more quickly if several Pipe sockets are available as gas penetration points. To adjust the gas content to accelerate, according to the invention, the cavity of the pipe socket into the interior of the insulator can be extended into it.

Schmilzt man an das äußere Ende des Rohransatzes ein Glasröhrchen an, so kann der Isolierkörper an eine Pumpe oder Gasaustauscbapparatur gelegt und schließlich abgeschmolzen werden. Auf diese Weise lassen sich die Porenräume im Innern des Isolierkörpers mit vollkommen trockener Luft, mit Stickstoff oder einem ,anderen im besonderen Falle geeigneten Gase füllen. Evakuieren ist selbstverständlich auch möglich, aber wegen des frühen Glimmeinsatzes bei Hochspannung nicht immer empfehlenstvert. Das Ende des Röhrchens kann auch metallisiert und durch einen Löttropfen verschlossen werden. Der Isolierkörper gemäß der Erfindung setzt eine lückenlose und lochfreie Abdeckung durch Glasur voraus. Dies ist möglich bei Abrundung aller Kanten und bei Verwendung mehrerer Glasurschichten, wobei gegebenenfalls Glasuren verschiedenen Schmelzpunktes zu benutzen sind.One melts a glass tube at the outer end of the pipe socket on, the insulating body can be placed on a pump or gas exchange apparatus and will eventually be melted off. In this way, the pore spaces in the Inside the insulator with completely dry air, with nitrogen or with a , fill with other gases suitable for special cases. Evacuation is a matter of course also possible, but not always because of the early glow onset at high voltage recommend The end of the tube can also be metallized and covered by a drop of solder be locked. The insulating body according to the invention sets a gapless and hole-free cover with glaze. This is possible by rounding off all of them Edges and when using several layers of glaze, where appropriate glazes different melting points are to be used.

Die notwendige Übereinstimmung des Ausdehnungsverhaltens zwischen dem porösen Stoff des Isolierkörpers, dem dichten Stoff des Rohransatzes und dem Glas bzw. der Glasur ist nach dem heutigen Stande der Technik unschwer zu erzielen. Die dichte Verschmelzung geht besonders leicht, wenn der dichte Stoff des Rohransatzes und der poröse des Isolierkörpers einer Stoffgruppe angehören. Der Rohransatz wird dabei zweckmäßig in ein Versenk des Isolierkörpers eingelassen. An welcher Stelle der Rohransatz angebracht wird, hängt von der Formgebung des Isolierkörpers und der Art seines endgültigen Einbaues ab. Erfahrungsgemäß bieten alle derartigen Isolierkörper die Möglichkeit, die erfindungsgemäßen Rohransätze an einer nicht störenden Stelle anzubringen.The necessary agreement of the expansion behavior between the porous material of the insulating body, the dense material of the pipe socket and the Glass or the glaze is easy to achieve according to the current state of the art. The tight fusion is particularly easy if the dense fabric of the pipe socket and the porous of the insulating body belong to a group of substances. The pipe socket will in this case expediently let into a countersink in the insulating body. At which point the pipe socket is attached depends on the shape of the insulator and the type of its final installation. Experience has shown that all offer such insulating bodies the possibility of the pipe sockets according to the invention at a non-disturbing point to attach.

In manchen Fällen läßt sich eine Vereinfachung dadurch erzielen, daß der bzw. die Rohransätze Teile des porösen keramischen Körpers selbst sind, die äußerlich auf einem Stück ihrer Länge ebenso wie die Oberfläche des Körpers durch eine Glasurschicht abgedichtet sind, während ein noch übrigbleibendes unglasiertes Stück zur Halterung im Brande dient. Werden die porösen Isolierkörper durch Pressen hergestellt, so können die Rohransätze unmittelbar in demselben Arbeitsgang mit angepreßt werden.In some cases a simplification can be achieved in that the or the pipe sockets are parts of the porous ceramic body itself, the outwardly on a piece of their length as well as the surface of the body through a layer of glaze are sealed, while a remaining unglazed Piece serves as a holder in the fire. Become the porous insulating body by pressing produced, the pipe sockets can be used directly in the same operation be pressed.

Einige schematische Schnittzeichnungen erläutern den Erfindungsinhalt.A few schematic sectional drawings explain the content of the invention.

a ist der poröse Körper, c die Glasurschicht, d der Glasverschluß. In Fig. i, a und ¢ ist b das einglasierte Röhrchen aus dichtem Werkstoff. In Fig. z ist das Versenk zur Aufnahme des Röhrchens in das Innere des Isolierkörpers hinein verlängert. In Fig. 3 ist a' ein Fortsatz des porösen Körpers, der auf die Länge e glasiert wird, während das unglasierte Stücke' zur Halterung und danach zur Anschmelzung des Glasverschlusses dient. Fig. q. veranschaulicht den Aufbau des Körpers während des Glasierens auf dem Boms f.a is the porous body, c the glaze layer, d the glass closure. In Fig. I, a and ¢ b is the glazed tube made of dense material. In Fig. z is the countersink for receiving the tube into the interior of the insulating body extended. In Fig. 3, a 'is an extension of the porous body, the length e is glazed, while the unglazed pieces' to hold and then to melt of the glass closure is used. Fig. Q. illustrates the construction of the body during of glazing on the bomb f.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Porous electrical insulating body made of ceramic Fabric with a glaze layer that seals against the outside air, characterized by one or more dense pipe attachments connected to the glaze layer at their periphery to adjust the gas inli # old inside the body, which at their free end through Glass melt flow or soldering are closed.

2. Porous electrical insulating body according to claim i, characterized in that the cavity of the pipe socket in the Inside of the insulator is extended into it. ' 3.

Porous electrical insulating body according to claim i or 2, characterized in that at the free end of the pipe extension a glass tube that can be used in the manner of the usual pump nozzle is melted on.

More porous electrical insulating body according to claim i or one of the following, characterized in that that the dense material for the pipe socket and the porous material of the insulating body belong to a substance group.

5. Porous electrical insulating body according to claim i, 2 or 3, characterized in that the pipe socket or sockets are parts of the porous ceramic bodies are outwardly on a piece of their length just like the Surface of the body are sealed by a layer of glaze.

6. Porous electric Insulating body according to claim i or one of the following, characterized by Use of several layers of glaze, possibly made of glazes with different melting points with rounding of all edges.