DE2325100A1

DE2325100A1 - Elektrisch isolierendes erzeugnis aus porzellan

Info

Publication number: DE2325100A1
Application number: DE2325100A
Authority: DE
Inventors: Noboru Higuchi; Yutaka Ogawa; Kyosuke Tunekawa
Original assignee: NGK Insulators Ltd
Current assignee: NGK Insulators Ltd
Priority date: 1972-05-18
Filing date: 1973-05-17
Publication date: 1973-12-06
Also published as: FR2184991B3; FR2184991A1; US3876455A; GB1427989A; DE2325100B2; CH582406A5; JPS4913699A; JPS5250399B2; DE2325100C3

Description

Die Erfindung betrifft ein elektrisch isolierendes Erzeugnis aus Porzellan,

Genauer gesagt, ist durch die Erfindung ein elektrisch isolierendes Erzeugnis aus Porzellan -geschaffen worden, das im wesentlichen aus einem Hauptkörper besteht, der aus einer für elektrische Isolationszwecke gebräuchlichen Porzellansorte hergestellt ist, und auf dessen Außenfläche ein Porzellanüberzug aufgebracht ist, der mindestens 50 Gewichts-.prozent Zirkon enthält, und der bewirkt, daß sich der her- · vorragende Isolationswiderstand und die mechanische Festigkeit des Erzeugnisses selbst dann nicht verringern, wenn das Erzeugnis der Einwirkung einer Atmosphäre ausgesetzt ist, die Zersetzungsprodukte von gasförmigem Schwefelhexafluorid (Sl₆) enthält, welche durch eine Funkenentladung erzeugt worden sind.

Ein elektrisch isolierendes Erzeugnis aus Porzellan, z.B. ein elektrischer Isolator, eine elektrisch isolierende Buchse oder dergl., wird gewöhnlich in der Weise hergestellt, daß man eine Glasur auf einen Porzellankörper aufbringt, wobei der Porzellankörper eine Kistallphase aufweist, die (alle Angaben in Gewichtsprozent) bestimmte Stoffe enthält,

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ORIGINAL

-2- I3201Q0

und zwar 3 bis 35/° Quarz und 6 "bis 30$ Mullit oder 15 "bis 45$ Cristobalit, 2 bis 15$ Quarz und 15 bis 30$ Mullit oder 15 bis 45$ Cristobalit, 2 bis 15$ Quarz, 15 bis 35$ Mullit und 3 bis 4-5$ Korund oder bis zu 35$ Quarz, 6 bis 30$ Mullit und 1 bis 45$ Korund oder 3 bis 35$ Quarz, 6 bis 30$ Mullit und 1 bis 30$ Zirkon oder bis zu 35$ Quarz, 6 bis 30$ Mullit, 1 bis 45$ Korund und 1 bis 30$ Zirkon, lerner enthält der Porzellankörper zusätzlich zu der soeben beschriebenen Kristallphase eine G-lasphase.

'Wenn man bei einem solchen Porzellenerzeugnis die auf den Porzellenkörper aufzubringende Glasur so wählt, daß sie einen niedrigeren Wärmeausdehnungskoeffizienten hat als der Porzellankörper, wird bekanntlich die mechanische Festigkeit des Porzellanerzeugnisses durch· die Wirkung der sogenannten Druckglasur erhöht, so daß es möglich ist, eine zweckmäßigere Konstruktion zu schaffen,, d.h. die Abmessungen zu verkleinern usw., wie es in den U.S.A.-Patentschriften 2 157 150 und 3 024 303 beschrieben ist. Wenn man jedoch ein solches Porzellanerzeugnis in einer Anlage verwendet, die als isolierendes Medium gasförmiges SF r enthält, ergibt sich "bis jetzt ein Hachteil, der darin "besteht, daß Kieselsäurebestandteile, die in der Glasur an·ihrer Oberfläche enthalten sind, durch die Zersetzungsprodukte des gasförmigen SFg angegriffen werden, die bei einer Funkenentladung entstehen, so daß Fluoride gebildet werden, die einen geringen Isolationswiderstand haben, und deren "Vorhandensein den Isolationswiderstand des Porzellanerzeugnisses "beeinträchtigt. Um diesen Nachteil zu vermeiden, wird bis jetzt der erforderliche Teil der Oberfläche des Porzell^nerzeugnisses in manchen Fällen mit einem Epoxyharz überzogen, das als Füllstoff ein Aluminiumpulver oder dergl. enthält, welches von den Zersetzungsprodukten von SFg nicht angegriffen wird. Jedoch, ist die Oberfläche der Glasur so glatt, daß es unmöglich ist, einen Harzuberzug aufzubringen, der fest an dem Porzellanerzeugnis haftet» Da die Oberfläche eines"unglasierten Porzellankörpers ein etwas grobes Gefüge hat, ist ferner versucht worden» einen Harsüberzug auf die

Oberfläche eines solchen unglasierten Porzellankörpers so aufzubringen, daß er fest an dem Porzellankörper haftet. Jedoch wird "bei einem solchen unglasierten Porzellankörper nicht die beschriebene Wirkung einer Druckglasur erzielt, so daß sich der Nachteil ergibt, daß sich die gewünschte mechanische Festigkeit nur erreichen läßt, indem man die Abmessungen des Porzellankörpers entsprechend vergrößert» Außerdem hat der Harzüberzug einen höheren Wärmeausdehnungskoeffizienten als der Porzellankörper, so daß sich ein weiterer Bachteil ergibt, der darin besteht, daß der Harzüberzug abblättert, wenn das Porzellanerzeugnis während einer langen Zeit benutzt wird. ' .

ferner sind Erzeugnisse aus Zirkonporzellan bekannt, bei denen der gesamte Hauptkörper aus Zirkon besteht. Jedpeh muß bei dem Zirkonporzellan die Brenntemperatur innerhalb enger Grenzen genau eingehalten werden, und beim Brennen ergibt sich ein erheblicher Verzug, so daß es aus technischen Gründen außerordentlich schwierig ist, aus Zirkonporzellan Isolatoren von großen Abmessungen in größeren Mengen herzustellen. Versucht man, diese Schwierigkeiten zu vermeiden^ um die Herstellung brauchbarer Erzeugnisse aus Zirkonporzellan. zu erzwingen, ist es erforderlich, bei der Herstellung sehr hohe Anforderungen zu erfüllen_?- so daß sich hohe Herstellungskosten für solche Isolatoren ergeben. Insgesamt ist daher festzustellen, daß dem "Zirkonporzellan so große lachteile anhaften, daß es praktisch nicht geeignet ist, isolierende Porzellanerzeugnisse in großen Stückzahlen herzustellen.

Die Erfindung beruht auf der Entdeckung, daß dann, wenn man einen Porzellanüberzug, der mindestens 50 Gewichtsprozent Zirkon enthält, auf einen elektrisch isolierenden Porzellankörper bekannter Art aufbringt, die Eigenschaften des so hergestellten Porzellanerzeugnisses j insbesondere der Isolationswiderstand, auch dann nicht beeinträchtigt werden, wenn das Erzeugnis in einer Atmosphäre benutzt wird, die Zersetzungsprodukte von SPg enthält, welche durch eine Funkenentladung

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erzeugt worden sind, und daß ein solcher Überzug die gleiche Wirkung hervorruft wie die sogenannte Druckglasur, da der Porzellanuberzug, der auf dem elektrisch isolierenden Porzellankörper bekannter Art vorhanden ist, einen niedrigeren Wärmeausdehnungskoeffizienten hat als der Porzellankörper. Gemäß der Erfindung setzt sich das zum Herstellen des Überzugs verwendete Zirkonporzellan aus einer G-lasphase und einer Kristallphase zusammen und enthält einen größeren Anteil an Zirkon und einen kleineren Anteil an Mullit, Zirkonerde (zirconia), Quarz und ähnliche Kristalle.

Die Erfindung und vorteilhafte Einzelheiten der Erfindung werden im folgenden anhand schematischer Zeichnungen an Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigt:

1 eine graphische Darstellung der Änderung des Isolationswiderstandes verschiedener Körper aus Porzellan für elektrische Zwe.cke in gasförmigem SFg, das durch eine Funkenentladung verunreinigt worden ist} und

Fig. 2 eine graphische Darstellung der Änderung des IsolationswiderStandes von Zirkonporzellankörpern, die unterschiedliche Mengen von Zirkon enthalten, in gasförmigem SFg, das durch Funkenentladungen verunreinigt worden ist.

Im folgenden werden die Gründe dafür genannt, daß das Zirkonporzellan nach der Erfindung bezüglich seines Isolationswiderstandes, selbst dann nicht geschädigt wird, wenn es in einer Atmosphäre benutzt wird, die Zersetzungsprodukte von gasförmigem SFg enthalten, welche durch Funkenentladungen erzeugt worden sind, sowie dafür, daß diese Wirkung bei einem Zirkonporzellan besonders ausgeprägt ist, das mindestens 50 Gewichtsprozent Zirkon enthält.

Unter Verwendung von Rohstoffen, deren chemische Zusammensetzung aus der folgenden Tabelle 1 ersichtlich ist, wurden Probestücke mit einem Durchmesser von 10 mm und einer Länge von 120 mm aus den Chargen 1 bis 3 für Porzellan für elektri-

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sehe Zwecke sowie aus der Zirkonporzellancharge nach der folgenden Tabelle 2 hergestellt, und diese Probestücke wurden einzeln in einem gewöhnlichen Ofen zum Brennen von Isolatoren aus Porzellan gebrannt.

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Alle Angaben in Gewiohtaprossent ■ Tabelle 1

Rohstoff

ilP-gl»- Kiesel- _{peiaspat Ion} Zir.cn- _Oolomi, ^™^—

Bestandteil ⁱ -— —■ -—-— , —■——— —: ■■ ^!—

Abbrandverlust 0,18' -0,20 0,58 13,50/ 1,05 45,90

,.', ζ* SiO₂ Spur 99,58 67,95 48,89 32,31 0,38 . 73', ο

«p ZtO₀ - - - 66,28 -. ·

eo ■■■*·-.

^₃ 99,47 0,02 17,22 33,73 0,12

₃ 0,02 0,04 0,14 1,54 0,13 0,23

Spur Spur Spur 0,98

OaO 0,05 ■ Spur 0,15 0,33 - ■ 35,78

MgO Spur Spur 0,02 0,21 - 17,35

K_o0 ' 0,02 0,02- 10,59 ' 0,75

^ά \

0,24 0,02 3,35 0,12

21 0	,04 ,91	•	1
0	,33
0	,15
0	,17
1	,66
1	,95
	2325'
	I Hl.!.» O O

Alle Angaben in Gewichtsprozent	Tabelle	2	10 30 23	Chemische Zusammenset zung nach d. Brennen	67,52;'K₂O: 2,88 s27,85 JIa₂O: 0,89 s 0,65
Porzellan sorte	Gemischverhältn» der Rohstoffe	37	SiO₂S Al₂O₃	0,38
Bekanntes Por zellan für elektrische Zwecke	Alum»-Oxids Kieselsaures Feldspats		TiO₂S	0,17
(D	Tons		. CaOs	0,07
		35	MgOs	41,16; K₂O: 3,07
		5	SiO₂S	53,58JlJa₂O: 1,01
Wie oben	Alum.-Oxids		Al₂O₃S
(2)	Kieselsaures

Feldspats 25 Tons 35

CaOs

MgOs

0,62 0,41 0,19 0,08

Wie oben
(3)

Alum.,-Oxids 50

Feldspats 20

Tons 20

Psrzellan-

bruch b TO

SiO₂
Al₂O₃

TiO
CaO

MgO

31,61; K₂O: 2,52 63,89Ma₂O: 1,04

0,45

0,24

0,15

0,06

Zirkonporzellan (Zusammensetzung des
erfindungsgemäßen Überzugs)

Zirkonsands 65

Dolomits 3

Feldspats 2

Bariumcarbo-

nat s 3

Tons 25

Zinkweiß s 2

SiO
ZrO

2°

2'
Al₂O₃!

Fe₂O₃:

CaOs

36_s87j MgO: 0_?61 45,98; BaOs 2_f49 9,34; K₂O: 0*43 0s,51 !Ha₂Qi 0,11 0₅27ί ZnO: 2,13 1,23

Die in der beschriebenen Weise hergestellten Probestücke wurden einzeln in eine gasförmige SiV-Atmospiiäre gebracht; dann wurde zuerst der anfängliche Isolationswiderstand unter Anlegen von Elektroden an beide Enden jedes Probestücks gemessen; hierauf wurden die Änderungen des Isolationswiderstandes der Probestücke in Abhängigkeit von der Zeit gemessen, während in der SIV-AtmοSphäre mit Hilfe einer gesonderten Einrichtung ständig Funkenentladungen herbeigeführt wurden; die hierbei gewonnenen Ergebnisse sind in Pig. 1 graphisch dargestellt. Aus Mg. 1 ist ersichtlich, daß das Zirkonporzellan, das 69 Gewichtsprozent Zirkon enthält, und für das die oberste Kurve in Mg. 1 gilt, einen erheblich höheren Isolationswiderstand hat als die drei Porze'llansorten, für welche die drei unteren Kurven gelten.

Ferner wurde der Isolationswiderstand bei zehn Probestücken aus Zirkonporzellan, die unterschiedliche Mengen von Zirkon enthielten, in der soeben beschriebenen Weise gemessen? die hierbei gewonnenen Ergebnisse sind in Mg. 2 dargestellt. Aus Mg. 2 ist ersichtlich, daß eine besonders ausgeprägte Wirkung erzielt wird, wenn das Zirkonporzellan mindestens 50 Gewichtsprozent Zirkon enthält.

Ein Porzellanerzeugnis nach der Erfindung läßt sich leicht herstellen, indem man zum Erzeugen eines Überzugs aus Zirkonporzellan einen feuchten Überzug mit einer Dicke von etwa 0,2 bis 0,6 mm in Form eines Gemisches aus Zirkonsand, Feldspat, Ton, Aluminiumoxid, Talkum, Dolomit, Kalkstein, Bariumcarbonat, Zinkweiß usw. auf einen ungebrannten Körper aus einer für elektrische Zwecke gebräuchlichen Porzellanmasse aufbringt,· auf der beim Brennen die eingangs erwähnte Kristallphase entsteht, woraufhin der mit dem Überzug ,versehene Körper bei einer Temperatur von 1250 bis 135O⁰C gebrannt wird. Der gebrannte Überzug aus Zfcrkonporzellan enthält die nachstehend aufgeführten Bestandteile:

a) 37 bis 62 Gewichtsprozent ZrO₂

b) 18,5'bis 46,5 Gewichtsprozent SiOp

30 9ÖA9/1120

■ -g- 232510(

c) 5 bis 30 Gewichtsprozent AlpQ-z

d) 0,1 bis b,Q Gewichtsprozent mindestens eines der

Oxide, die zu der K₂ ^{0 un}^ ^^ap° umfassenden Gruppe gehören

e) 1,0 "bis 10,0 Gewichtsprozent mindestens eines der Oxide, die zu der CaO und MgO umfassenden Gruppe gehören . .

f) maximal 7»0 Gewichtsprozent mindestens eines der . Oxide, die zu der ZnO und BaO umfassenden Gruppe gehören, sowie

g) maximal 5,0 Gewichtsprozent mindestens eines der Oxide, die zu der TiOp und JepO^ umfassenden Gruppe gehören. '

Hierbei liegt die Summe der unter d) bis g) genannten Oxide, zwischen 1,1 und 12 Gewichtsprozent, und das Yerhältnis zwischen ZrOp und SiOp beträgt 0,8 bis 2,0,

Anstelle des als Rohmaterial verwendeten Zirkonsandes kann auch synthetisches Zirkon verwendet werden.

Dieser Zirkonporzelianüberzug hat bei 25 bis 65O⁰C einen Wärmeausdehnungskoeffizienten von 3,9 bis 4,9 x 10" /⁰C, der gleich demjenigen der bekannten Druckglasur ist, so daß der Zirkonporzellanüberzug die gleiche Wirkung hervorruft wie die bekannte Druckglasur, wenn man ihn bei dem Körper aus dem gewöhnlich für elektrische Zwecke verwendeten Porzellan anwendet, dessen Wärmeausdehnungskoeffizient bei 25 bis65O°C zwi

schen O₁Q und 8,8 χ 10 /°Ö liegt«,

ü'erner ist festzustellen daß der beschriebene Überzug beim Brennen bei der genannten Temperatur vollständig verglast wird, so daß sich eine Wasserabsorption von Qfo ergibt, und daß sich daher die Isolierfähigkeit des Porzellanerzeugnisses nicht verschlechtert.

Der Zirkonporzellanüberzug nach der Erfindung kann auf die gesamte Oberfläche des Porzellankörpers aufgetragen werden, doch ist es vorzuziehen* den überzug mindestens auf eine

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Fläche aufzubringen, die mit gasförmigem SFg in Berührung kommt, und die übrigen Teile der Oberfläche mit einem-Überzug aus einer Druckglasur bekannter Art zu versehen.

Natürlich läßt sich die gleiche Wirkung wie die soeben "beschriebene selbst dann erzielen, wenn der Überzug nach der Erfindung auf einen gebrannten Körper aus unglasiertem P'orzellan bekannter Art für elektrische Zwecke aufgebracht wird. In diesem Pail ist es jedoch erforderlich, zwei Brennvorgänge durchzuführen, d.h. der Porzellankörper muß für sich gebrannt werden, und danach ist ein Brennen des Überzugs erforderlich. Um ein elektrisch isolierendes Porzellanerzeugnis nach der Erfindung herzustellen, ist es daher zweckmäßig, dafür zu sorgen, daß man mit einem einzigen Brennvorgang auskommt; zu diesem Zweck wird eine feuchte Schicht aus dem Material für einen Zirkonporzellanüberzug nach der Erfindung auf die gewünschte Fläche eines ungebrannten Körpers aus Porzellan bekannter Art für elektrische Zwecke aufgebracht, und'der mit dea Überzug versehene Porzellankörper wird in der beschriebenen Weise gebrannt.

Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus den nachstehend beschriebenen Beispielen, gemäß welchen die Erfindung bei bestimmten Probestücken angewendet wurde.

Beispiel 1

Ein stabähnliches Probestück mit einem Durchmesser von 10 mm und einer Länge von 120 mm wurde aus einem feuchten Material für einen Porzellanisolator hergestellt, das (alle Angaben in Gewichtsprozent) 37$ Amakusagestein für Töpfereierzeugnisse enthielt, ferner 26$ Tsushima-Feldspat .und 37$ G-aerome-Lehm. Das Probestück wurde mit einem feuchten Überzug mit einer Dicke von etwa 0,35 mm versehen, der aus einer Zirkolporzellanmasse bestand; diese Masse enthielt 70$ Zirkonsand, 5$ Dolomit, 2$ Feldspat, 3$ Bariumcarbonat und 20$ Lehm; nach dem Aufbringendes Überzugs wurde das Probestück in einem Brennofen bei einer maximalen Temperatur von 1300 C gebrannt,

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um das Probestück fertigzustellen. Dieses Probestück wurde in einem 18 Itr fassenden Behälter angeordnet, der mit gasförmigem SFg unter einem Druck von etwa 1,2 "bar gefüllt war; der anfängliche Isolationswiderstand wurde unter Anlegen τοη Elektroden an beiden Enden des Probestück^ gemessen; danach wurden die Änderungen des Isolationswiderstandes gemessen, während die Atmosphäre in dem Behälter durch ständige Funken— entladungen verunreinigt wurde; zu diesem Zweck wurden als Elektroden/eine ladel und eine ebene Platte benutzt, zwischen denen eine Funkenstrecke von 2 mm vorhanden war; beim Anlegen einer <·Spannung von 15 kV und bei einer Stromstärke von 5 inA wurden die in der folgenden Tabelle 3 unter ·( 1) angegebenen Ergebnisse erzielt; die Tabelle 3 zeigt außerdem die Ergebnisse der Messung der Biegefestigkeit des Probestücks. Ferner sind in der Tabelle 3 zu Yergleichszweckendie Ergebnisse von Messungen des Isolationswiderstandes und der Biegefestigkeit bei einem Probestück (2) angegeben, das in der vorstehend beschriebenen Weise hergestellt, war, abgesehen davon, daß der Überzug nach der Erfindung durch einen Überzug aus einer Isolatorglasur bekannter Art. ersetzt war, der gemäß der Rezeptur von Seger die folgende .Zusammensetzung hatte? 0,20 K₂G, 0,10 Na₂O, 0,30 CaOj 0,40 MgO, 0,70 Al₃O₃ und 7,00 SiO₂; schließlich enthält die Tabelle 3 Angaben über ein Probestück (3)» das nicht mit einem Überzug versehen war. Aus der Tabelle (3) ist ersichtlich, daß das gemäß der Erfindung hergestellte Probestück hervorragende Eigenschaften aufwies»

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Tabelle 3

Probestück

Chem. Zusammensetzung des Überzugs nach dem Bremen (G-ew.->); Probestück (3): ehem. Zusammensetzung des Purzellankörpers

Zirkonmenge

Isolationswiderstand, Ohm

Gew„-$ Anfangs- nach nach wert 10 St. 30 St.

Biegefestigkeit kg/cm²

nach vor Behänd- nach 100 St. lung 100 St,

jeto

(D

Probestück
nach der
Erfindung

SiO₂: 36,16} Al₃O₅: 7,68;

TiO

2*

BaO:

0,21; MgO: 0,10; ZrO₂ 0,43}
2,49;

0,97; 49,68;

1,99} 0,39

2,9 ₁₅
χ 10^l!?

3,2

x1Q

13

1,9

x10

1380

1360

(2)

Probestück
mit bekannter Glasur

SiO₂:
OaO:

76,02; Pe₂O₃: 0,35;

3,06} K₂O: 3,43;

Al₂O₃: 12,91; TiO₂: 0,17;

2,93} Na₂O: 1,13

4,2
x10

1,7

9,8 x10

1350

970

(3)

Probestück
ohne Überzug

SiO₂:
OaO:

73,23; Pe₂O₃: 0,83;

0,175 K₂O: 2,00; Al₂O₃: 21,51; TiO₂: 0,37; Mgö: 0,18; Na₃O: 1,65 3,9 _u 9,1 ₈ 3,3 ₈ 7,6 x10¹⁴ x10^ö x10^ö x

1010

980

Beispiel 2

Bs wurde ein zylindrisches Probestück mit einem Außendurchmesser von 100 mm, einem Innendurchmesser von 60 mm und einer Höhe von 200 mm aus einer feuchten Porzellanmasse für Isolatoren hergestellt, die (alle Angaben in Gewichtsprozent) 35$ Amakusa-Gestein für Töpfereizwecke, 30% Tsushima-Feldspat und 35?ό G-aerome-Lehm enthielt. Dieses Probestück wurde auf seinen Innen- und Außenflächen mit einer feuchten Schicht mit einer Dicke von etwa 0,3 mm überzogen, die aus einer Zirkonporzellanmasse bestand und 63$ Zirkonsand, 4$ Dolomit, 2$ Feldspat, 6$ Aluminiumoxid, 3$ Bariumcarbonat, 2$.Zinkweiß und 20fo Ton enthielt; das so hergestellte Probestück wurde in einem Brennofen bei einer maximalen Temperatur von 130O⁰O gebrannt. Dann wurde bei dem Probestück· die Änderung des Isolationswiderstandes an der Innenfläche in der gleichen Weise gemessen wie bei dem Beispiel 1, und hierbei wurden die in der folgenden Tabelle 4 unter (1) zusammengestellten Ergebnisse erzielt; die Tabelle 4 enthält auch die Ergebnisse von Messungen der inneren Druckfestigkeit. Ferner enthält die Tabelle 4 zu Yergleichszwecken die Ergebnisse, der Messung der genannten Eigenschaften für ein Probestück (2), das in der beschriebenen Y/eise nergestellt worden war, abgesehen davon, daß der überzug nach der Erfindung durch eine Isolatorglasur ersetzt wurde, die gemäß der Rezeptur von Seger die folgende Zusammensetzung hatte; 0,20 K₂O, 0,10 STa₂Q, 0,28 CaO, 0,42 MgO, 0,75 Al₂O₅ sowie. 6,80 SiO₂; weitere Angaben in der Tabelle 4 betreffen ein Probestück (3), das in der beschriebenen Weise hergestellt war, jedoch keinen überzug aufwies, sowie ein Probestück (4), bei dem ein Körper der beschriebenen Art aus Porzellanmasse mit einem Überzug versehen worden war, der aus einem Epoxyharz mit Aluminiumoxidpulver als Füllmittel versehen worden war; der Harzüberzug wurde zuerst 2 Stunden lang bei 8O⁰C und dann 2 Stunden lang bei. 16O⁰C eingebrannt, und er hatte eine Dicke von etwa 0,4 mm. Aus der Tabelle 4 ist ersichtlicn, daß das gemäß der Erfindung hergestellte Probestück hervorragende Eigenschaften aufwies.

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Probestück

(D

Probestück:
nach der
Erfindung

Tabelle

Öhenu Zusammensetzung des Zirkon-Überzugs nach,dem Brennen menge ■ (Gew.-^); Probestück (3)J ehem. Zusamm,ensetzung ■ Gew.-$ Anfangs des Porzellankörpers wert

Isolationswiderstand, Ohm

Biegefestigkeit

kg/cm

nach 10 St,

nach nach vor Behänd- nach 30 St. 100 St, lung 100 St.

SiO
TiO

₂;

2'

OaO:

ZnO:

33,30; Al₂O.

0,21; MgO:'

44,15; Fe₂O,

1,98; K₂O:

0,11; BaO:

2,11

13,89 5 0,97; 0,42; 0,38; 2,46;

66

3,2

2,0

241

235

■ (2)

Probestück
mit bekannter Glasur

SiO₂: 75,08; Fe₃O₃: 0,32;

OaO: 2,86; K₂O; 3,45;

Al₂O₃: 13,89; TiO₂: 0,19;

MgOi 3,08; Fa₂O: 1,12

3,3 ₈ x10^ö

6,1 „ x10'

236

169

(3)

Probestück
ohne Überzug

SiO₂:
GaO:

73,57; Fe₂O₃: 0,87; 0,19; K₂O: 1,60; Al₂O₃: 21,06; TiO₂: 0,31 S' MgO: 0,16; HTa₉O: .■ 2,24

3,6

1,0

x10-

4,9

x10

3,1

173

170

(4)

Probestück
mit Harzüberzug

5,3 14. 6,3 13 4,2 x10 * xlO ^J . x*

181

176 ο

Aus der"vorstehenden Beschreibung ist ersichtlich, daß _t sich bei dem erfindungsgemäßen isolierenden Porzellanerzeugnis in- i'orm eines massiven Isolators oder einer isolierenden Buchse nicht die Nachteile der entsprechenden, bis jetzt bekannten Erzeugnisse ergeben, und daß sich ein Erzeugnis nach der Erfindung während einer langen Zeit als elektrischer Isolator bei elektrischen Vorrichtungen benutzen läßt, bei denen Schwefelhexafluorid als isolierendes Medium verwendet wird, ohne daß sich eine Verschlechterung des Isolationswiders'tandes und der mechanischen Festigkeit ergibt.

Ansprüche;

1v1M;-^

Claims

ANSPRÜCHE

1. Elektrisch isolierendes Erzeugnis aus Porzellan zur Verwendung in einer Sehwefelhexafluoridatmosphäre mit einem Hauptkörper aus Porzellan für elektrische Zwecke und einem auf den Hauptkörper aufgebrachten Überzug aus Porzellan, dadurch gekennzeichnet , daß der Überzug mindestens 50 G-ewichtsprozent Zirkon enthält, und daß der Wärmeausdehnungskoeffizient des Überzugs niedriger ist als derjenige des Hauptkörpers aus Porzellan.

! 1

2. Erzeugnis nach Anspruch 1,' dadurch gekennzeichnet , daß der Überzug

a) 57 bis 62 Gewichtsprozent ZrOp enthält, sowie

b) 18,5 bis 46,5 Gewichtsprozent SiO₂,

c) 5 bis 30 Gewichtsprozent Al₂O^,

d) 0,1 bis 5,0 Gewichtsprozent mindestens eines Oxides aus der K₂O und Fa₂O umfassenden Gruppe,

e) 1,0 bis 10,0 Gewichtsprozent mindestens eines Oxides aus der GaO und MgO umfassenden Gruppe» .

f) maximal 7,0 Gewichtsprozent mindestens eines Oxides aus der ZnO und BaO umfassenden Gruppe sowie

g) maximal 5,0 Gewichtsprozent mindestens eines Oxides aus der TiO₂ und 3Pe gö* ^umiassenden Gruppe,

daß die Gesamtmenge der unter d) bis g) genannten Oxide 1,1 bis 12 Gewichtsprozent beträgt, und daß das Verhältnis zwischen ZrO₂ und SiO₂ zwischen 0,8 und 2,0 liegt.

3. Erzeugnis nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß der Hauptkörper des Erzeugnisses eine Kristallphase enthält, die aus Quarz und Mullit besteht.

4. Erzeugnis nach Anspruch 2, dadurch g e \ e η η zeichnet , daß der Hauptkörper des Erzeugnisses eine Kristallphase enthält, die aus Cristobalit, Quarz und Mullit besteht.

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5. Erzeugnis nach Anspruch 2₉ dadurch gekennzeichnet _ff daß. der Hauptkörper des Erzeugnisses eine Kristallphase enthält, die aus Cristobalit, Gharz_s Mullit und Korund besteht»

6. Erzeugnis nach Anspruch 2₉ daduroh '· . g e' k e η η -

ζ e i chnet ₉ daß der Hauptkörper des Erzeugnisses eine Kristallphase enthält ₉ die aus Qmars, Mullit und Korund besteht.

7. Erzeugnis nach Anspruch 2₉ dadurch g θ k ® η η «-

ζ e i ο h η e t g daß eier Hauptkörper des Erzeugnisses eine Kristallphase enthält, die aus Quarz₉ Mullit und Zirkon feesteht.

8. Erzeugnis nach Anspruch 2₉ dadurch gekennzeichnet, daß der Hauptkörper des Erzeugnisses eine Kristallphase enthalt, die aus Quarz _s MuIUt₉ Korund und Zirkon besteht«,

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