Full resolution (JPEG) - On this page / på denna sida - H. 19. 12 maj 1953 - Isolatorkeramik för tändstift, av Elmar Umblia
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
Below is the raw OCR text
from the above scanned image.
Do you see an error? Proofread the page now!
Här nedan syns maskintolkade texten från faksimilbilden ovan.
Ser du något fel? Korrekturläs sidan nu!
This page has never been proofread. / Denna sida har aldrig korrekturlästs.
402
TEKNISK TIDSKRIFT
Tabell 2. Egenskaper hos keramiska material för tändstiftsisolatorer
Egenskaper Aluminiumporsliner Magnesiumporsliner Zirkoniun
silikat-porslin
Fältspatporslin Mullit-porslin Korundporslin [-Steatitporslin Spinellporslin Periklas-porslin-] {+Steatit- porslin Spinell- porslin Periklas- porslin+}
Specifik vikt............... 2,3—2,5 2,5—3,1 80% A1203 3,5 95 % A1„03 3,6 99,5% A1203 3,9 2,5—2,8 7 3,2 5—80 % M 3,3 go 3—3,8
Dragbrottgräns..... kp/mm2 2,5—3,5 4—8 10—14 18—20 35 5—7 — — 7—10
Tryckbrottgräns .... kp/mm2 30—50 40—90 100—140 170—200 250—300 50—100 — —. 55—105
Elasticitetsmodul X 10"3............ kp/mm2 7—8 8—10 ca 25 ca 28 35 11—13 20—30
Värmeledningsförmåga kcal/m.h.°C 1,2—1,4 1,7—3,5 3—5 4—7 9—10 1,9—2,2 2,7 3,8 2—5
Längdutvidgningskoefficient 25—800°G X 107.......... 50—65 55—70 75—85 75—85 80 85—105 100 140 35—55
Te-värde {q = 1 Mohm/cm) °C 250—400 6—700 7—800 ca 1 000 1 100 ( >50—850 850 1 050 7—800
Genomslagshållfasthet kV/mm 30—40 30—40 30—50 35—50 50—80 30—45 — — 35—45
Dielkonstant vid 1 Mp/s .... 5,5—6 6—7 8—9 8—10 10—11 5,5—6,5 7,5 10 7—10
Förlustfaktor vid 1 Mp/s X 10* 60—120 20—50 10—20 6—10 6—10 5—35 10 800 10—40
(vid 2 kp/s)
korund tydligen icke över de teknologiska
resurser, som fordras för framställning av ett
högvärdigt glasfritt korundporslin. Som råvara
användes i huvudsak dubbelsmält elektrokorund,
som kräver mycket hög tätsintringstemperatur
och vars rekristallisationsförlopp under
sintringen är svårt att behärska. Sinterkorund
brändes vid en temperatur mellan 1 600 och 1 800°C,
som är för låg för att ett tätt material skall fås.
På grund härav var också produktens kvalitet
tämligen ojämn. Tillverkningen blev dyrbar och
besvärlig, bl.a. genom täta reparationer av
brännugnarna. Därför gick man så småningom över
till glashaltiga korundporsliner.
Ett glashaltigt korundporslin kan tätbrännas
vid lägre temperatur än ett glasfritt. Om halten
A1203 i materialet tas som ett omvänt relativt
mått på dess glashalt, erhålles följande
bränn-temperaturskala :
A1„03 Temperatur
% °C
100 1 850
95—97 1 600—1 700
85—90 1 500—1 600
80—85 1 450—1 500
Elporslins och steatitporslins bränntemperaturer
ligger vid omkring 1 400°C.
En annan påtaglig fördel är, att glashaltigt
korundporslins ^kristallisation under sintringen
förlöper jämnare och därför lättare kan regleras
så att en porfri produkt med homogen
finkristal-linisk struktur kan erhållas kontinuerligt. Detta
innebär, att materialet kan ges optimala
egenskaper och jämn kvalitet. Strukturbilder (fig. 3)
för två glashaltiga korundporsliner med
sammansättningar enligt kolumn 4 och 5 i tab. 1
visar att bägge materialen, men i synnerhet det
med högre glashalt, har en homogen och
finkornig struktur. Ett glashaltigt korundporslins
egenskaper är icke fullt så goda som det glasfria
materialets, men ändå påtagligt bättre än den
keramiks, som före detta användes för tändstifts-
isolatorer (tab. 2). Materialets
aluminiumoxid-halt varierar mellan 73 och 97 %; dess glashalt
kan uppgå till omkring 20 % (tab. 1 kolumn 7).
I och med att de teknologiska förutsättningarna
för tillverkning av glasfri keramik blir allt bättre,
går utvecklingstendensen inom
tändstiftsindu-strin åter mot glasfritt korundporslin. Ehuru
korundisolatorer, innehållande omkring 95 %
A1203, anses uppfylla dagens krav och en viss
förbättring av dess egenskaper kan uppnås
genom att man tar det sista steget till ett helt
glasfritt korundporslin, pågår en ganska livlig
forskning efter nya isolatormaterial.
Berylliumporsli-ner med oxidsystemet BeO—A1203 synes ha rönt
det ojämförligt största intresset, främst tack
vare deras synnerligen goda
värmeledningsförmåga.
Magnesiumpor sliner.
Med magnesiumporsliner avses täta, finkorniga keramiska
material, tillhörande oxidsystemet MgO—A1203—Si02. De
magnesiumporsliner, som använts för tillverkning av
tändstiftsisolatorer i kommersiell eller försöksskala, är steatit-,
spinell- och periklasporsliner.
Steatitporslin, det välkända elkeramiska materialet, som
huvudsakligen består av finkristallinisk klinoenstatit
MgO • Si02, inbäddat i en massa av
alkali-jordalkali-alumo-silikatglas, kom in i tändstiftsfabrikationen i stället för
fältspatporslin på 1920-talet ungefär samtidigt med
mullit-porslin. Först användes vanlig alkalihaltig
lågfrekvens-steatit, men när sedermera kraven blev högre, tillgreps
även den specialsteatit, som inom eltekniken kallas för
högfrekvenssteatit. Jämfört med fältspatporslin har steatit
högre mekanisk hållfasthet och bättre elektriska
egenskaper, men dess temperaturväxlingsbeständighet är tämligen
låg. Tändstift med steatitisolatorer användes dock under
flera år främst i bilmotorer av lågkompressionstyp innan
de så småningom förträngdes av mullit- och
korundisolatorer.
Spinellporslin (tab. 1 kolumn 8), bestående i huvudsak
av kristallinisk spinell MgO • A1203 har använts för
tändstiftsisolatorer endast i mindre skala på 1930-talet i USA.
Detta materials egenskaper ligger mellan mullit- och
korundporslins.
Vidare har i USA försök gjorts med glashaltiga
periklasporsliner (tab. 1 kolumn 9), keramiska material vilkas
kristalliniska fas till övervägande del består av periklas
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
