CH658855A5 - Roehrenbauteile. - Google Patents
Roehrenbauteile. Download PDFInfo
- Publication number
- CH658855A5 CH658855A5 CH71484A CH71484A CH658855A5 CH 658855 A5 CH658855 A5 CH 658855A5 CH 71484 A CH71484 A CH 71484A CH 71484 A CH71484 A CH 71484A CH 658855 A5 CH658855 A5 CH 658855A5
- Authority
- CH
- Switzerland
- Prior art keywords
- densely sintered
- tube components
- oxide
- aluminum nitride
- components according
- Prior art date
Links
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 8
- PMHQVHHXPFUNSP-UHFFFAOYSA-M copper(1+);methylsulfanylmethane;bromide Chemical compound Br[Cu].CSC PMHQVHHXPFUNSP-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims 8
- 239000000654 additive Substances 0.000 claims 7
- FRWYFWZENXDZMU-UHFFFAOYSA-N 2-iodoquinoline Chemical compound C1=CC=CC2=NC(I)=CC=C21 FRWYFWZENXDZMU-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 5
- LTPBRCUWZOMYOC-UHFFFAOYSA-N beryllium oxide Inorganic materials O=[Be] LTPBRCUWZOMYOC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 5
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 claims 4
- SIWVEOZUMHYXCS-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoyttriooxy)yttrium Chemical group O=[Y]O[Y]=O SIWVEOZUMHYXCS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 4
- 238000005245 sintering Methods 0.000 claims 4
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 3
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 claims 3
- 229910010293 ceramic material Inorganic materials 0.000 claims 3
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims 3
- TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Al]O[Al]=O TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 3
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 2
- 229910052784 alkaline earth metal Inorganic materials 0.000 claims 2
- 150000001342 alkaline earth metals Chemical class 0.000 claims 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims 2
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 claims 2
- 229910052761 rare earth metal Inorganic materials 0.000 claims 2
- 150000002910 rare earth metals Chemical class 0.000 claims 2
- 230000007704 transition Effects 0.000 claims 2
- 229910052765 Lutetium Inorganic materials 0.000 claims 1
- 238000006887 Ullmann reaction Methods 0.000 claims 1
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 claims 1
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 claims 1
- 239000000428 dust Substances 0.000 claims 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims 1
- 229910052746 lanthanum Inorganic materials 0.000 claims 1
- FZLIPJUXYLNCLC-UHFFFAOYSA-N lanthanum atom Chemical compound [La] FZLIPJUXYLNCLC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- OHSVLFRHMCKCQY-UHFFFAOYSA-N lutetium atom Chemical compound [Lu] OHSVLFRHMCKCQY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 239000000463 material Substances 0.000 claims 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 claims 1
- 229910052574 oxide ceramic Inorganic materials 0.000 claims 1
- 239000011224 oxide ceramic Substances 0.000 claims 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims 1
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 claims 1
- 229910052706 scandium Inorganic materials 0.000 claims 1
- SIXSYDAISGFNSX-UHFFFAOYSA-N scandium atom Chemical compound [Sc] SIXSYDAISGFNSX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 230000035939 shock Effects 0.000 claims 1
- 238000007873 sieving Methods 0.000 claims 1
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 claims 1
- 229910052814 silicon oxide Inorganic materials 0.000 claims 1
- 239000007858 starting material Substances 0.000 claims 1
- 230000001988 toxicity Effects 0.000 claims 1
- 231100000419 toxicity Toxicity 0.000 claims 1
- 229910052727 yttrium Inorganic materials 0.000 claims 1
- VWQVUPCCIRVNHF-UHFFFAOYSA-N yttrium atom Chemical compound [Y] VWQVUPCCIRVNHF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B35/00—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
- C04B35/515—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on non-oxide ceramics
- C04B35/58—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on non-oxide ceramics based on borides, nitrides, i.e. nitrides, oxynitrides, carbonitrides or oxycarbonitrides or silicides
- C04B35/581—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on non-oxide ceramics based on borides, nitrides, i.e. nitrides, oxynitrides, carbonitrides or oxycarbonitrides or silicides based on aluminium nitride
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
- H01S3/00—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
- H01S3/02—Constructional details
- H01S3/03—Constructional details of gas laser discharge tubes
- H01S3/0305—Selection of materials for the tube or the coatings thereon
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Ceramic Products (AREA)
- Rigid Pipes And Flexible Pipes (AREA)
- Lasers (AREA)
Description
658 855
Claims (6)
1. Röhrenbauteile aus dichtgesintertem keramischem Werkstoff, dadurch gekennzeichnet, dass sie aus dichtgesintertem Aluminiumnitrid bestehen.
2. Röhrenbauteile nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch ein oder mehrere oxidische Zusätze.
3. Röhrenbauteile nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Zusätze Oxide der Erdalkalimetalle, der Seltenerdmetalle, der Übergangselemente der IV., V. oder VI. Gruppe des Periodensystems, Aluminiumoxid oder Silici-umoxid sind.
4. Röhrenbauteile nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Gehalt an oxidischen Zusätzen 0,1-10 Gewichts-% beträgt.
5. Röhrenbauteile nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der oxidische Zusatz Yttriumoxid ist.
6. Röhrenbauteile nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass es Laserröhrenbauteile sind.
Die Erfindung betrifft Röhrenbauteile aus dichtgesintertem keramischem Werkstoff.
Wegen ihrer guten Wärmeleitfähigkeit und ihres grossen elektrischen Widerstandes werden dichtgesintertes Aluminiumoxid und, wo die Anforderungen von Aluminiumoxid-Ke-ramik nicht mehr erfüllt werden, dichtgesintertes Berylliumoxid für Röhrenbauteile verwendet (Ullmanns Encyklopädie der technischen Chemie, 4. Auflage, 1979, Band 17, Seite 525-527).
Obwohl dichtgesintertes Berylliumoxid sehr gute Eigenschaften besitzt, stehen sein hoher Preis und die Giftigkeit des Berylliumoxid-Staubes einer breiten Anwendung dieses Werkstoffes entgegen.
Es ist daher die Aufgabe der Erfindung, einen für Röhrenbauteile geeigneten keramischen Werkstoff, der ähnlich gute Eigenschaften wie dichtgesintertes Berylliumoxid besitzt, aber kostengünstiger und in die Gesundheit nicht gefährdender Weise hergestellt und verarbeitet werden kann, zu finden.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäss durch dichtgesintertes Aluminiumnitrid gelöst.
Röhrenbauteile aus dichtgesintertem Aluminiumnitrid gemäss der Erfindung besitzen hohe Festigkeit, gute Temperaturwechselbeständigkeit, hohen elektrischen Widerstand und gute dielektrische Eigenschaften. Da sie - anders als solche aus Berylliumoxid - ihre gute Wärmeleitfähigkeit auch bei hohen Temperaturen behalten, sind diese Bauteile besonders für Laserröhren geeignet.
Die erfindungsgemässen Röhrenbauteile lassen sich aufgrund des relativ hohen thermischen Ausdehnungskoeffizienten des dichtgesinterten Aluminiumnitrids mit Metallen gut verbinden.
Ausgangsmaterial für die Herstellung der Röhrenbauteile sind vorzugsweise pulverförmige Gemische aus Aluminiumnitrid und 0,1-10 Gewichts-% eines oxidischen Zusatzes. Diese Gemische werden durch Kaltpressen zu grünen Formkörpern verarbeitet, die in inerter Atmosphäre, vorzugsweise unter Stickstoff, dichtgesintert werden.
Thermischer Ausdehnungskoeffizient und Wärmeleitfähigkeit des dichtgesinterten Aluminiumnitrids lassen sich durch Art und Menge des oxidischen Zusatzes in gewünschter Weise beeinflussen.
Als oxidische Zusätze werden die Oxide der Erdalkalimetalle, der Seltenerdmetalle (Scändium, Yttrium und Lanthan bis Lutetium), der Übergangselemente der IV., V. und VI. Gruppe des Periodensystems, Aluminiumoxid und Silicium-oxid einzeln zu mehreren verwendet.
Besonders bewährt hat sich Yttriumoxid.
Überraschenderweise ist dichtgesintertes Aluminiumnitrid, das Yttriumoxid enthält, gegenüber Feuchtigkeit ausserordentlich beständig.
Die Herstellung von Röhrenbauteilen gemäss der Erfindung kann vorteilhafterweise, wie in dem folgenden Beispiel beschrieben, erfolgen.
Beispiel
5000 g einer Mischung aus 99 Gewichts-% pulverförmi-gem Aluminiumnitrid und 1 Gewichts-% pulverförmiges Yttriumoxid werden in einer Kugelmühle mit keramischen Mahlkörpern unter Argon als Schutzgas 40 Stunden lang gemahlen und anschliessend auf ein Sieb mit einer Maschenweite von 100 Mikrometer gegeben.
Aus dem durch Sieben erhaltenen Pulver mit einer Korn-grösse unter 100 Mikrometer werden durch isostatisches Kaltpressen (Druck 2500 bar) röhrenförmige Presslinge hergestellt und in einen elektrisch beheizten Sinterofen gegeben. Nach Evakuieren auf 10~5 mbar wird in den Sinterofen Stickstoff eingeleitet, bis der Druck 5 mbar beträgt. Unter Aufrechterhalten dieses Druckes wird dann der Sinterofen beheizt, bis innerhalb von 3 Stunden eine Temperatur von 1200 °C erreicht wird. Anschliessend wird der Stickstoff-Druck auf 140 mbar und die Temperatur innerhalb einer Stunde auf 1850 °C - der Stickstoff-Druck beträgt jetzt 180 mbar-erhöht.
Diese Temperatur und dieser Druck werden 2 Stunden lang aufrechterhalten; dann wird gekühlt. Nach Belüften des Sinterofens werden die dichtgesinterten Röhrenbauteile entnommen.
Die so hergestellten Röhrenbauteile besitzen einen thermischen Ausdehnungskoeffizienten von 410~6 K-1, eine Wärmeleitfähigkeit von 200 W/m K und eine Biegefestigkeit von 320 N/mm2.
2
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
C
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19833313836 DE3313836C2 (de) | 1983-04-16 | 1983-04-16 | Verwendung von Aluminiumnitrid für Laserröhrenbauteile |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CH658855A5 true CH658855A5 (de) | 1986-12-15 |
Family
ID=6196574
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CH71484A CH658855A5 (de) | 1983-04-16 | 1984-02-14 | Roehrenbauteile. |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59194183A (de) |
| CH (1) | CH658855A5 (de) |
| DE (1) | DE3313836C2 (de) |
| FR (1) | FR2544305B1 (de) |
| GB (1) | GB2140458B (de) |
Families Citing this family (20)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3247985C2 (de) * | 1982-12-24 | 1992-04-16 | W.C. Heraeus Gmbh, 6450 Hanau | Keramischer Träger |
| US4547471A (en) * | 1983-11-18 | 1985-10-15 | General Electric Company | High thermal conductivity aluminum nitride ceramic body |
| US4578234A (en) * | 1984-10-01 | 1986-03-25 | General Electric Company | Process of pressureless sintering to produce dense high thermal conductivity ceramic body of deoxidized aluminum nitride |
| US4578233A (en) * | 1984-11-01 | 1986-03-25 | General Electric Company | Pressureless sintering process to produce high thermal conductivity ceramic body of aluminum nitride |
| JPH0649613B2 (ja) * | 1984-11-08 | 1994-06-29 | 株式会社東芝 | 窒化アルミニウム焼結体およびその製造方法 |
| US4746637A (en) * | 1984-11-08 | 1988-05-24 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Aluminum nitride sintered body and process for producing the same |
| US4578365A (en) * | 1984-11-26 | 1986-03-25 | General Electric Company | High thermal conductivity ceramic body of aluminum nitride |
| US4578364A (en) * | 1984-12-07 | 1986-03-25 | General Electric Company | High thermal conductivity ceramic body of aluminum nitride |
| US4578232A (en) * | 1984-12-17 | 1986-03-25 | General Electric Company | Pressureless sintering process to produce high thermal conductivity ceramic body of aluminum nitride |
| GB2213500B (en) * | 1985-08-13 | 1990-05-30 | Tokuyama Soda Kk | Sinterable aluminum nitride composition |
| DE3627317A1 (de) * | 1985-08-13 | 1987-02-19 | Tokuyama Soda Kk | Sinterbare aluminiumnitridzusammensetzung, sinterkoerper aus dieser zusammensetzung und verfahren zu seiner herstellung |
| US4897372A (en) * | 1985-12-18 | 1990-01-30 | General Electric Company | High thermal conductivity ceramic body |
| FR2595876A1 (fr) * | 1986-03-13 | 1987-09-18 | Roulot Maurice | Tube pour generateur laser du type a gaz ionise |
| US4764321A (en) * | 1986-03-28 | 1988-08-16 | General Electric Company | High thermal conductivity ceramic body |
| US4818455A (en) * | 1986-05-30 | 1989-04-04 | General Electric Company | High thermal conductivity ceramic body |
| JPH0717455B2 (ja) * | 1986-07-18 | 1995-03-01 | 株式会社トクヤマ | 窒化アルミニウム焼結体の製造方法 |
| US5242872A (en) * | 1986-07-18 | 1993-09-07 | Tokuyama Soda Kabushiki Kaisha | Process for producing aluminum nitride sintered body |
| JP2524185B2 (ja) * | 1988-02-29 | 1996-08-14 | 京セラ株式会社 | 窒化アルミニウム質焼結体及びその製造法 |
| JPH0226872A (ja) * | 1988-07-12 | 1990-01-29 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 高周波透過用ウィンドウ |
| JP2962466B2 (ja) * | 1997-01-06 | 1999-10-12 | 株式会社東芝 | 窒化アルミニウム焼結体 |
Family Cites Families (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3108887A (en) * | 1959-05-06 | 1963-10-29 | Carborundum Co | Refractory articles and method of making same |
| DE1209409B (de) * | 1959-12-24 | 1966-01-20 | Deutsche Edelstahlwerke Ag | Heisspressform |
| BE620323A (de) * | 1961-07-21 | |||
| US3436179A (en) * | 1964-07-27 | 1969-04-01 | Tokyo Shibaura Electric Co | Method of preparing sintered masses of aluminum nitride |
| DE1906522B2 (de) * | 1968-02-10 | 1972-01-13 | Tokyo Shibaura Electric Co. Ltd., Kawasaki, Kanagawa (Japan) | Verfahren zur herstellung eines gesinterten aluminiumnitrid yttriumoxid gegenstands |
| JPS48100407A (de) * | 1972-03-31 | 1973-12-18 | ||
| US4228826A (en) * | 1978-10-12 | 1980-10-21 | Campbell Frank Jun | Interlocking, laminated refractory for covering a pipe |
| JPS57179080A (en) * | 1981-04-27 | 1982-11-04 | Nippon Kagaku Togyo Kk | Sintered ceramic pipe end sealing method |
| JPS5855377A (ja) * | 1981-09-28 | 1983-04-01 | 株式会社東芝 | 窒化アルミニウム焼結体の製造方法 |
| DE3347862C2 (de) * | 1982-09-17 | 1988-05-11 | Tokuyama Soda K.K., Tokuyama, Yamaguchi, Jp |
-
1983
- 1983-04-16 DE DE19833313836 patent/DE3313836C2/de not_active Expired
-
1984
- 1984-02-14 CH CH71484A patent/CH658855A5/de not_active IP Right Cessation
- 1984-03-15 GB GB08406819A patent/GB2140458B/en not_active Expired
- 1984-03-28 JP JP59058553A patent/JPS59194183A/ja active Granted
- 1984-04-16 FR FR8405985A patent/FR2544305B1/fr not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| GB2140458B (en) | 1986-03-19 |
| DE3313836C2 (de) | 1985-08-29 |
| GB8406819D0 (en) | 1984-04-18 |
| FR2544305B1 (fr) | 1990-05-04 |
| FR2544305A1 (fr) | 1984-10-19 |
| GB2140458A (en) | 1984-11-28 |
| DE3313836A1 (de) | 1984-10-18 |
| JPH0211790B2 (de) | 1990-03-15 |
| JPS59194183A (ja) | 1984-11-02 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CH658855A5 (de) | Roehrenbauteile. | |
| DE3337630C2 (de) | ||
| EP0114193B1 (de) | Keramischer Träger | |
| DE69721565T2 (de) | Verfahren zur herstellung eines dichten keramischen werkstückes | |
| DE19906720B4 (de) | Molybdändisilicid-Heizelement und Verfahren zu seiner Herstellung | |
| DE10211538A1 (de) | Verfahren zur Herstellung von supraleitenden Drähten und Bändern auf Basis der Verbindung MgB¶2¶ | |
| DE112009000280T5 (de) | Polykristalliner MgO-Sinterkörper, Verfahren zu seiner Herstellung und MgO-Sputtertarget | |
| DE2614839C3 (de) | Gesinterter SUiciumnltridkörper und Verfahren zu dessen Herstellung | |
| DE69500961T2 (de) | Siliciumnitird-lagerkugel mit hoher ermüdungsbeständigkeit | |
| DE69201910T2 (de) | Siliciumnitrid-Sinterkörper und Verfahren zu seiner Herstellung. | |
| WO2010015456A1 (de) | Verfahren zur herstellung eines elastischen körpers aus ai2o3-keramik, messmembran für einen drucksensor und drucksensor mit einer solchen messmembran | |
| EP0659507A1 (de) | Kobaltmetallpulver sowie daraus hergestellte Verbundsinterkörper | |
| DE3716002C2 (de) | Verfahren zur Herstellung eines Siliciumcarbid-Sinterkörpers | |
| EP0170867B1 (de) | Verfahren zur Herstellung eines Verbundwerkstoffes | |
| DE69011447T2 (de) | Gesinterter keramischer Verbundkörper und Verfahren zu seiner Herstellung. | |
| EP0369283A2 (de) | Sinterkontaktwerkstoff für Niederspannungsschaltgeräte der Energietechnik, insbesondere für Motorschütze | |
| EP0835716B1 (de) | Aktivhartlot zum Hartlöten von Aluminiumoxid-Keramikteilen | |
| EP1043409B1 (de) | Pulvermetallurgisch hergestellter Verbundwerkstoff und Verfahren zu dessen Herstellung | |
| EP0217176A2 (de) | Verbundwerkstoff und Verfahren zu seiner Herstellung | |
| EP0918735B1 (de) | Verfahren zur herstellung von formkörpern aus einem keramischen verbundgefüge | |
| EP0709352A1 (de) | Praktisch porenfreie Sinterkörper auf Basis von Siliciumcarbid enthaltend grobkörnigen Graphit | |
| DE1924869A1 (de) | Verfahren zum Herstellen einer Nickel-Aluminium-Legierung | |
| DE19741332A1 (de) | Hochdichte Siliziumnitridkeramik | |
| DE1161693B (de) | Verfahren zum Herstellen eines Hartstoffes hoher Oxydationsbestaendigkeit | |
| DE2701599B2 (de) | Verfahren zur Herstellung von porösen reaktionsgesinterten Formkörpern auf Siliziumnitridbasis |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PFA | Name/firm changed |
Owner name: W. C. HERAEUS GMBH TRANSFER- W.C. HERAEUS GMBH & C |
|
| PL | Patent ceased |