DE1646882C - Edelmetallmasse zum Auftrennen auf keramische Trager - Google Patents
Edelmetallmasse zum Auftrennen auf keramische TragerInfo
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Description
1 646 $6.2
■ Dio Gründung betrifft Edelmetallmassen zur Herstellung
von aufgebrannten elektrischen Widerständen und Leitern.
Edolmelnllmassen aus einem Edelmetall und einem anorganischen Bindemittel werden zur Herstellung
von aufgebrannten elektrischen Widerstünden odor Leitern in elektronischen Stromkreisen verwendet. Das
Bindemittel bindet das Edelmetall fest an den keramischen Träger, Ein ideales Bindemittel soll den keramischen
Träger und die Edelmetallteilchen leicht benetzen, sich trotzdem nicht übermäßig ausbreiten, gute
Kohiisions- und Adhasionsfestigkeit besitzen und in
Kombination mit beliebigen Edelmetallen anwendbar sein. Die bisher verwendeten Bindemittel, wio Kombinationen
von Bi8O8 mit Bleiborsilicatgläsern, waren
in einer oder mehreren dieser Hinsichten unzulänglich.
Die Erfindung betrifft eine Edelmetallmassc zum Aufbrennen auf keramische Träger, die dadurch gekennzeichnet
ist, daß sie zu 60 bis 95 Gewichtsprozent aus Edelmetallpulver und zu 40 bis 5 Gewichtsprozent
aus einem Bindemiltelpulver besteht, welches seinerseits entweder aus 40 bis 75 Gewichtsprozent pulverförmigem
Cu8O und 60 bis 25 Gewichtsprozent pulverförmigem
V2O6 oder zu 30 bis 70 Gewichtsprozent aus
dem angegebenen Kupferoxyd-Vanadiumoxyd-Pulver und zu 70 bis 30 Gewichtsprozent aus Boratglaspulver
besteht.
Der Ausdruck »Bindemittelkomponenten« bezieht sich hier auf das Kupferoxyd-Vanadium-Pulver und
auf das gegebenenfalls zu verwendende Glaspulver. Der /ur Messung der Benetzbarkeit dienende »Kontaktwinkel«
wird durch direkte Messung mit einem mit einem drehbaren Fadenkreuz ausgestatteten Teleskop
nach dem Verfahren von Z i s m a n (Contact Angle, Wetability and Adhesion, American Chemical Society,
1964, S. 1 bis 48) bestimmt. Die »Ausbreitungsgeschwindigkeit« wird durch unmittelbare Beobachtung
und die »Kohäsion« nach dem Querbruchfestigkeitstest gemäß Hoffman und Mitarbeitern (»Adhesion
of Platinum-Gold Glaze Conductors«, Institute of Electrical and Electronic Engineers' Transactions,
Bd. PMP-I, Nr. .1, Juni 1965, S. 381 bis 386) bestimmt.
Die erfindungsgemäß verwendeten Bindemittelkomponenten besitzen erstens ein ausgezeichnetes Benetzungsvermögen
für die üblichen keramischen Träger, auf die Metallisierungspulver auf der Basis von
Edelmetallen bei der Herstellung elektrischer Stromkreiskomponenten aufgebracht werden, sie haben
zweitens eine hoho Kohäsionsfestigkeit und binden sich drittens fest en keramische Träger. Geschmolzenes
Vanadiumpentoxyd benetzt kernmische Träger, besonders Aluminiumoxyd, leicht und breitet sich rasch auf
ihnen aus, Die Ausbreitungsgeschwindigkeil, die über
5 cm/Min, liegt, beträgt mehr als das Doppel.e als diejenige
von Bi8O11. Eine Ausbreitungsgeschwindigkeit
von etwa 5 cm/Min. ist aber der obere noch zulässige
Grenzwert, da sich das Bindemittel bei höheren Ge-
schwindigkeiten auch über die Oberfläche des Metallbelages
ausbreitet, so daß sich dieser nicht mehr löten läßt. Vanadiumpentoxyd ist aber wegen seiner sehr
geringen Kohäsionsfestigkeit für sich allein ein sehr schlechtes Bindemittel für die erfindungsgemäßen
Metallisierungsmassen. Es wurde gefunden, daß man durch Zusatz von Kupfer(l)-oxyd im richtigen Verhältnis
zu dem Vanadiumpentoxyd zu Metallisierungspulvern gelangt, die nach dem Aufbrennen eine ausgezeichnete
Kohäsionsfestigkeit und ein hervorragendes
ao Benetzungsvermögen für keramische Träger besitzen.
Aus der USA.-Patentschrift 2 733 161 ist das Aufbringen eines Gemisches aus Silber- und Vanadiumpentoxydpulver
auf einen keramischen Träger, nachfolgendes Erhitzen, um das Vanadiumpentoxyd zum
as Schmelzen zu bringen, und anschließendes Infiltrieren
des Silbers in den Träger bekannt. Eine Mischung aus Vanadiumpentoxyd und Kupferoxyd ist aber in der
USA.-Patentschrift nicht offenbart. Erst ein Zusatz von Kupferoxyd zum Vanadiumpentoxyd, wie es die
Erfindung vorschlägt, schafft Metallisierungsmassen, die nach dem Aufbrennen die Kohäsionsfestigkeit und
das Benetzungsvermögen für keramische Träger entscheidend verbessern. Wesentlich ist hierbei, daß der
Zusatz an Kupferoxyd nicht nach Belieben erfolgen darf.
Es wurden K upferoxyd-Vanadiumoxyd-Pulver hergestellt,
indem verschiedene Gemische aus Cu2O und V8O6 bis zur Entstehung homogener Schmelzen erhitzt,
die Schmelzen durch Aufgießen auf eine Stahlplatte erstarren gelassen, dann zerstoßen und die festen
Bruchstücke in der Kugelmühle zu feinen Pulvern vermählen wurden. Jedes Pulver wurde dann auf einen
Aluminiumoxydträger aufgeschmolzen, und es wurden der Kontaktwinkel und die Ausbreitungsgeschwindigkeit
bestimmt. Ferner wurden aus den einzelnen Schmelzen 7,6 cm lange und 6,35 mm dicke Stäbe gegossen,
an denen die Kohäsionsfestigkeit nach dem Querbruchfestigkeitstest bestimmt wurde. Die Ergebnisse
waren die folgenden:
|
Masse
Nr. |
Gewichtsprozent
Cu2O j V,O, |
10 | Kontaktwinkel, O |
Ausbreitungs
geschwindigkeit cm/Min. |
Kohäsion
kg/cma |
Übermäßige
Ausbreitung |
| 1 | 90 | 25 | 18 | 1 | 457 | Nein |
| 2. | 75 | 40 | 10 | 1 | 407,8 | Nein |
| 3 | 60 . | 46 | 5 | 2 | 400,8 | Nein |
| 4 | 54 | 50 | 4 | 3 | 386,7 | Nein |
| 5 | 50 | 60 | 2 | 4 | 365,6 | Nein |
| 6 | 40 | 75 | 0 | 5 | 267,1 | Grenzwert |
| 7 | 25 | 90 | 0 | 5 | 147,7 | Grenzwert |
| 8 | 10 | 0 | 6 | 84,4 | Ja |
Aus der obigen Tabelle ergibt sich, daß die Kohäsion (Bruchfestigkeit) mit steigendem Gehalt an V2C), abnimmt
Pin Kohäsionswert von 267,1 kg/cma, wie er
bei der Zusammensetzung 60°/0 V?OS (und 40°/0 Cu„O)
erhalten wird, ist etwa der niedrigste zulässige Wert. Andererseits leidet, wie sich aus dem Kontaktwinkel
und der Ausbreitlingsgeschwindigkeit ergibt, das Be- jedoch dazu, sich über die Edelmetalloberflache der
neizinigsvormögen, wenn der Cu»O-Gehalt zunimmt, ,metallisierten Überzüge ebenso wie über den kerami-
Eei CutO. Gehalten von mehr als 75°/„ sind das Be- sehen Träger selbst auszubreiten, so daß man bei ihrer
netzungsNeimfgen und die Ausbreitungsgcschwindjg- alleinigen Verwendung als Bindemittel oft aufgo-
kcit nicht mehr groß genug für eine feste Bindung des 3 brannte Metallbelage erhält, deren Oberflächen noch
Metallbelages an den Trüger. Bei Cu8O-Gehalten unter »poliert« oder abgeschliffen werden müssen, um das
eivsa Ί0°/0, also V tO6-Gehalten über etwa 60°/0, macht Bindemittel von der Oberfläche zu entfernen, bevor
sich eine übermaßige Ausbreitung auf dem Trager be- der Metallbelag sich löten läßt. Das Polieren, um den
merkbar, die zur Bildung von »Höfen« um die Über- Metallbelag lötbar zu machen, stellt aber eine beson-
züge oder Drücke hertm nach dem Brennen des io dere Verfahrensstufe bei der Herstellung dar, und es
Triigers führt. Aus den obigen Werten ergibt sich, daß wöre natürlich vorteilhafter, wenn man lötbare Metall-
zur praktischen Anwendung als Bindemittel diejenigen beläge erhalten könnte, die nicht mehr poliert zu wer-
Gcmische in Betracht kommen, die etwa 40 bis 75 Ge- den brauchen.
wichtsprozent CuOa und 60 bis 25 Gewichtsprozent Es wurde gefunden, daß ausgezeichnete Bindemittel
V3O6 enthalten, während das Gemisch Nr. 4, welches 15 für Edelmetallmassen, die beim Aufbrennen auf kera-54
Gewichtsprozent Cu8O und 46 Gewichtsprozent mische Träger unmittelbar lötbare Metallbeläge liefern,
V8O6 enthält, etwa die günstigste Kombination hin- sich leicht herstellen lassen, wenn man 30 bis 70 Gesichtlich
Benetzungsvermögen, Ausbreitungsvermögen wichtsteile der oben beschriebenen Kupferoxyd-
und Kohäsionsfesligkeit darstellt. Vanadiumoxyd-Massen mit 70 bis 30 Gewichtsteilen
Die Kupferoxyd-Vanadiumoxyd-Massen können so bestimmter Glaspulver mischt. Es ist wichtig, daß die
zwar in Form von physikalischen Gemischen aus Cu8O Oxydmasse mit dem Glaspulver nur einfach physi-
und V2O6 angewandt werden; es ist abei von ent- kaiisch zusammengemischt wird; denn wenn beide zuschiedenem
Vorteil, Gemische der beiden Oxyde (oder sammengeschmolzen oder anderweitig miteinander zu
von Ausgangsverbindungen, aus denen sich beim Er- einer einzigen Phase umgesetzt werden, gehen die
hitzen diese Oxyde bilden) zu verwenden, die zuvor im 35 vorteilhaften Benetzungseigenschaften der Kupfer-Schamotte-,
Porzellan-, Kyanit-, Aluminiunioxyd- oxyd-Vanadiumoxyd-Massen zum größten Teil ver-
«der Platintiegel zusammen bei 1000 bib 14000C ge- loren.
schmolzen worden sind. Die Schmelze wird nur so Zum Beimischen zu den Kupferoxyd-Vanadiumlange auf dieser Temperatur gehalten, bis sie homogen oxyd-Massen bei der Herstellung der Bindemittel für
geworden ist, d. h. 2 bis 10 Minuten, und dann gekühlt, 30 die Edelmetall-Metallisierungsmittel eignen sich nicht
z. B. durch Aufgießen auf eine Stahlplatte. Die so er- alle Gläser. Jedoch sind die auch bisher schon als
haltenen festen Bruchstücke der Oxydmasse werden Bindemittel für Edelmelallmassen verwendeten Gläser
dann zerstoßen und in der Kugelmühle in Wasser zu allgemein geeignet. Vorzugsweise verwendet man ein
einem feinen Pulver vermählen. Die genaue chemische Boratglas, d. h. ein Glas, bei dem die glasbildenden
Zusammensetzung der aus solchen Schmelzen erhal- 35 Oxyde zu mindestens 50 Gewichtsprozent aus B2O3
tenen Oxydmassen ist nicht bekannt und variiert offen- bestehen. Andere glasbildende Oxyde sind SiO2, P2O5,
sichtlich je nach dem Verhältnis von Cu2O zu V2O5. GeO2, As2O3 und Sb4O3.
Jedoch bilden Cu2O und V2O6 offenbar die hauptsäch- Das Glas kann aus B2O3 allein oder aus einem
liehen oxydischen Bestandteile der aus der Schmelze Metallborat bestehen. Als Boratgläser verwendbar sind
gewonnenen Produkte, die ausgesprochen kristallin, 40 z. B. die Alkali-, Erdalkali-, Alkali-Erdalkaliborate,
also nicht glasartig sind. Es sind Anzeichen dafür vor- ferner die Bleiborate, Wismutborate, die Blei-Wismuthanden,
daß zu einem gewissen Ausmaße zweiwertiges borate und die Alkali-Erdalkali-Übergangsmetall-Blei-Kupfer
(Cu4') und vielleicht auch verschiedene niedere Wismutborate. Geeignet sind ferner die Borsilicat-Oxyde
des Vanadiums anwesend sind. glaser, ζ. B. die Bleiborsilicat-, die Alkaliborsilicat-,
Bei der Herstellung der Kupferoxyd-Vanadiumoxyd- 45 die Erdalkaliborsilicat-, die Alkali-Erdalkaliborsilicat-Massen
entweder in Form einfacher physikalischer und die Blei-Wismutborsilicatgläser, bei denen der
Gemische der Ausgangs-Kupfer- und -Vanadiumver- Gehalt an B2O3 mindestens ebenso hoch und vorzugsbindungen
oder in Form des bevorzugten geschmol- weise höher ist als der SiO2-Gehalt. Andere geeignete
zenen Produktes kann als Kupferverbindung jede be- Gläser sind die Alkali-Erdalkali-Übergangsmetallliebige
Verbindung des zweiwertigen oder des ein- 50 Aluminiumborat- und -borsilicatgläser, die mindewertigen
Kupfers, wie Kupfer(II)-oxyd oder Kupfer(II)- stens ebensoviel B2O3 wie SiO2 enthalten,
oder Kupfer(l)-carbonat, -nitrat oder -sulfat, verwen- Bei den Gläsern, die PbO und bzw. oder Bi2O3 entdet werden, die beim Erhitzen unter den Bedingungen, halten, braucht der B2O3-Gehalt nur 1 Gewichtsprounter denen die Metallisierungsmasse aufgebrannt zent zu betragen; bei Gläsern, die kein PbO und bzw. wird, in Cu2O übergeht. Ebenso kann jede Vanadium- 55 oder Bi2O3 enthalten, soll jedoch der B8O3-Gehalt im verbindung, z. B. Ammoniumvanadat, verwendet wer- allgemeinen mindestens 8 Gewichtsprozent, z. B. 8 bis den, die beim Erhitzen unter diesen Bedingungen in 75 Gewichtsprozent, betragen. Solche Gläser mit noch V2O6 übergeht. Die bevorzugten Ausgangsverbindun- höheren B2O3-Gehalten sind für die Zwecke der Erfingen sind jedoch Cu2O und V2O6. dung ebenfalls geeignet, und wie oben erwähnt, kann
oder Kupfer(l)-carbonat, -nitrat oder -sulfat, verwen- Bei den Gläsern, die PbO und bzw. oder Bi2O3 entdet werden, die beim Erhitzen unter den Bedingungen, halten, braucht der B2O3-Gehalt nur 1 Gewichtsprounter denen die Metallisierungsmasse aufgebrannt zent zu betragen; bei Gläsern, die kein PbO und bzw. wird, in Cu2O übergeht. Ebenso kann jede Vanadium- 55 oder Bi2O3 enthalten, soll jedoch der B8O3-Gehalt im verbindung, z. B. Ammoniumvanadat, verwendet wer- allgemeinen mindestens 8 Gewichtsprozent, z. B. 8 bis den, die beim Erhitzen unter diesen Bedingungen in 75 Gewichtsprozent, betragen. Solche Gläser mit noch V2O6 übergeht. Die bevorzugten Ausgangsverbindun- höheren B2O3-Gehalten sind für die Zwecke der Erfingen sind jedoch Cu2O und V2O6. dung ebenfalls geeignet, und wie oben erwähnt, kann
Da eine deutlich höhere Kohäsionsfestigkeit erzielt 60 das Glas sogar aus B2O3 allein bestehen,
wird, wenn das Cu2O und das V2O6 oder die Aus- Die bevorzugten Gläser sind die Gläser der oben
gangsstoffe, aus denen sich diese Oxyde bilden, wie angegebenen Arten mit hoher Dichte, die Schwer-
oben beschrieben, vorgeschmolzen werden, werden metalle, wie Barium, Lanthan, Tantal, Wolfram und
derartige geschmolzene Oxydmassen bevorzugt. Thallium, enthalten und durch die Gläser Nr. 1 bis 7
Die Kupferoxyd-Vanadiumoxyd-Massen gemäß der 65 der Tabelle II erläutert sind. Von diesen Gläsern hoher
Erfindung können in den Metallisierungsmitteln auf Dichte werden diejenigen besonders bevorzugt, die so-
Edelmetallbasis gemäß der Erfindung als einzige Binde- wohl PbO als auch Bi2O3 enthalten, wie das Glas Nr. 1
mittelkomponente verwendet werden. Sie neigen der Tabelle II. Die in Tabelle II angegebenen Gläser,
deren Zusammensetzung In Gewichtsprozent angegeben ist, sind typisch für die vielen Gläser, die mil
Erfolg zusammen mit don Kupferoxyd-Yanadiumoxyd-Maasen
gemftß der Erfindung zur Herstellung von Bindemitteln für MetallisierunßsmlUel auf Edel·
motullbasis verwendet worden sind,
| 1 I 2 | 100 | 10,5 9,9 79,6 |
4 | Glas Nr. 5 |
6 | 7 | 8 | 9 | |
| B,.Oa | 5 73 20 2 |
2,5 97,5 |
16,8 12,7 |
10 | 10 | 81 | 71 | ||
| SiOa | — | — | 7,3 | 12 | |||||
| ΒίοΟ« | — | — | 62,9 | 90 | 90 | — | —— | ||
| PhO | — | — | 7 | ||||||
| WO, | — | — | , ... | ||||||
| Na2O | — | 14 | |||||||
| CdO | |||||||||
| BaO | |||||||||
| CaO | |||||||||
| TiO2 | 10 | ||||||||
| Al2O3 | 5 |
Gläser, bei denen PaO8 der Hauptglasbildner ist,
liefern weniger zufriedenstellende Bindemittel, wenn sie mit den Kupferoxyd-Vanadiumoxyd-Massen gemischt
werden, als die in Tabelle II angegebenen Gläser, und die Gläser, bei denen SiO2 der Hauptglasbildner
ist, sind den letzteren ebenfalls unterlegen. Beim Schmelzen während des Aufbrennens verdrängt
die Kupferoxyd-Vanadiumoxyd-Komponente des Bindemittelgemisches das Boratglas von dem Aluminiumoxyd
oder dem sonstigen keramischen Träger. Durch diese Verdrängung wird eine vollständige Benetzung
des keramischen Trägers herbeigeführt, so daß beim Kühlen eine feste Bindung zustande kommt. Kieselsäurereiches
Glas andererseits wird von dem keramischen Träger festgehalten, und daher läßt sich die
Benetzung des keramischen Trägers schwieriger erzielen, und es entsteht eine weniger feste Bindung.
Wichtig ist es, daß das als Bindemittelkomponente verwendete Glas eine gute Kohäsions- oder Zugfestigkeit
aufweist. Die Boratgläser zeichnen sich in dieser Hinsicht besonders aus. Im Gegensatz dazu sind die Phosphat-,
Sulfid-, Germanat- und Arsenatgläser schwache Gläser, die niedrige Kohäsions- oder Zugfestigkeiten
aufweisen und sich daher für die vorliegenden Zwecke nicht eignen.
Die Edelmetallmassen gemäß der Erfindung enthalten etwa 60 bis 95 Gewichtsprozent Edelmetallpulver
und 5 bis 40 Gewichtsprozent Bindemittelpulver, bezogen auf das Gesamtgewicht dieser beiden
Bestandteile. Die bevorzugten Massen enthalten 85 bis 95 °/0 Edelmetall und 5 bis 15°/,, Bindemittel. Die Edelmctallkoniponenle
kann aus einem einzigen Edelmetall, z. B. Silber, Gold, Palladium, Platin, Rhodium,
Osmium oder Iridium, oder aus Gemischen oder Legierungen aus zwei oder mehreren dieser Edelmetalle
bestehen. Ferner können Edelmetalle, wie Palladium, deren Oxyde beim Brennen mindestens
überwiegend in das Metall umgewandelt werden, ganz oder teilweise in Form ihrer Oxyde verwendet werden.
Wenn z. B. Palladium anfänglich ganz oder teilweise als PdO vorliegt, soll der Edi'l Metallgehalt der Masse
auf Grund des Pd-Äquivalentes des eingesetzten PdO berechnet werden. Das Edelmetall kann auch in Form
eines Edelrnetallresinates oder einer sonstigen Edelmetallverbindung
verwendet werden, die beim Brennen in das Edelmetall übergeht.
Die Komponenten der Metallisierungsmassen, nämlich das Edelmetall und das Bindemittel, sollen in feinteiliger
Form angewandt werden. Die Edelmclallpulver können in Teilchengrößen von nicht über 40 μ Durchmesser
verwendet werden, während Teilchengrößen von 0,05 bis 10 μ bevorzugt werden. Die Bindcmittelpulver
können in Teilchengrößen nicht über 50 μ Durchmesser verwendet werden, während Teilchengrößen
von 1 bis 15 μ entschieden bevorzugt werden. Wie bei Melalliäierungsmitteln aus Edelmetall und
Bindemittel üblich, werden auch die erfindungsgemäßen Metallisierungsmiltel auf die keramischen
Träger, auf die sie aufgebrannt werden sollen, in Form einer Suspension in einer inerten organischen Trägerflüssigkeit
aufgebracht. Die Suspensionen oder Druckfarben können auf den Träger in beliebiger Weise aufgetragen
werden. Wenn die Masse in Form eines bestimmten Musters aufgebracht werden soll, geschieht
dies zweckmäßig nach dem Siebdruckverfahren, nach dem sich komplizierte und genaue Aufdrucke der
Metallisierungsmasse leicht herstellen lassen. Solche Drucke werden, gegebenenfalls nach dem Tiocknen,
an der Luft bei einer Temperatur cingcbiannt, die hoch genug ist, damit das Bindemittel schmilzt, jedoch nicht
so hoch ist, daß auch die Edelmetallkomponente schmilzt. Das Aufbrennen erfolgt im allgemeinen bei
Temperaturen im Bereich von 750 bis 17000C im Verlaufe
von 1,5 bis 45 Minuten oder längeren Zeiträumen in periodisch betriebenen oder am laufenden Band
arbeitenden öfen. Die untere Grenze für die Einbrenntemperatur richtet sich nach der Schmelztemperatur
der Bindcmillclkomponenlc, die obere Grenze nach der Schmelztemperatur der Mclailkomponcntc.
Zur Herstellung dci Edclmc.lall-HindemiUcl-Druel,-farhcn
oder -Pasten zum Aufbringen aiii !.einmische
Träger können die gleichen orfiinisi-hen T räj>ciHüssijv-
keiten verwendet werden, die üblicherweise zur Herstellung
von Metallisierungsmitteln auf Edelmetallbasis verwendet werden. Die Wahl der jeweiligen
Trägerflüssigkeit richtet sich zu einem gewissen Ausmaße nach dem betreffenden Edelmetall und der Anwendungsart
der Druck- bzw. Anstrichfarbe.Die Trägerflüssigkeiten sollen bei der Herstellung der
Druckfarbe gegenüber dem Edelmetall indifferent sein. Hierzu gehören höhere aliphatische Alkohole (mit
mindestens 8 Kohlenstoffatomen im Molekül), Ester solcher Alkohole,1 wie die Essigsäure- oder Propionsäureester,
die Terpene, wie Kiefernöl, und die Terpineole, aliphatische Erdöldestillate mit Siedepunkten
von 150 bis 3200C und Lösungen von Harzen, wie
Polylerpenharzen, Polymethacrylsäureestern von niederen Alkoholen odcrÄthylcellulosc, in Lösungsmitteln,
wie/i-Terpineol, Kiefernöl, den oben angegebenen
Erdöldestillaten und den Alkyläthern von Äthylenglykol- oder Diäthylenglykolestern, wie Äthylenglykolmonobulylätheracetal
*°
(Butyl — O — CH2CH2 — 0OCCH3)
und Diäthylenglykoläthylätheracetat (Äthyl - O - (CU,). O - (CM,), - 0OCCH3).
Um schnelles Trocknen oder Erstarren nach dem Auftragen zu begünstigen, können die Trägerflüssigkeiten
flüchtige Flüssigkeiten, wie Leuchtöl, Xylol oder Toluol, enthalten, oder sie können Wachse, thermoplastische
Harze oder ähnliche Stoffe enthalten, die in der Wärme flüssig sind, so daß die Masse 'nach dem
Aufbringen bei höheren Temperaturen auf einen verhältnismäßig kalten Träger sofort erstarrt.
Das Verhältnis des aus Edelmetall und Bindemittel bestehenden Gemisches zur Trägerrlüssigkeit kann
innerhalb weiter Grenzen variieren, die sich nach der Art der Aufbringung der Druckfarbe oder Paste sowie
nach der Art der verwendeten Trägerflüssigkeit richten.
Fs soll gcnUeend Trägerflüssigkeit angewandt werden, damit die Druckfarbe oder Paste die gewünschte Konsistenz
besitzt. Im allgemeinen verwendet man etwa 2 bis 20. vorzugsweise 3 bis 6 Gewichtsteile des Gemisches
aus Metall und Bindemittel je Gewichtsleil der Trägerflüssigkcil.
In den folgenden Beispielen besitzt das Goldpulver eine miniere Teilchengröße von 3 μ, wobei die Teilchen
/u 80% Größen von 0.05 bis 5 μ aufweisen. Das Palladiumpulver hat eine mittlere Teilchengröße von
0.5 μ. wobei 80°;0 d<τ leuchen Größen zwischen 0,05
und 2 μ aufweisen. Die mittlere Teilchengröße des Silberpulvers beträgt 0.2 μ. wobei 80°/0 der Teilchen
Größen /wischen 0.1 und 2 μ aufweisen. Die als Bmdemiuclkomponentcn
dienenden Kupferoxyd-Vanadium- 5S oxyd-Pulvcr und die Glaspulver besitzen Teilchengrollen
im Bereich von 0.5 bis 30μ, wobei 80°/0 der
Teilchen Größen /wischen ι und 10 μ aufweisen.
In den folgenden Beispielen sind Zusammenset/ungen
von Mclallisierungsdruckfarbcn angegeben, die durch Dispergieren des Gemisches aus I dclmclall
und Bindemittel gemäß der Windung in einer organischen 1 rügcrllüssigkcit hergestellt wurden. Sämtliche
I delmctallc. Kupfcroxyd - Vnnadiumoxyd - Gemische • und (ilaskompiinenlcn werden in Pulverform ange- bj
wandt In den Beispielen sind sowohl besondere /uwiinmenscl/iingen
als amIi allgemeine Bereiche an-
| Bestandteile | Besondere | Bereich | bis 75 | bis 30 | |
| Zusammen | bis 15 | bis 85 | |||
| DCl- spicl |
setzung | bis 25 | |||
| Gold | Gewichts | Gewichts | bis 30 | ||
| Platin | prozent | prozent | bis 30 | bis 30 | |
| 1 | Gemisch Nr. 4 | 58,9 | 45 | bis 75 | bis 30 |
| gemäß Tabelle I | 8,8 | 5 | bis 15 | bis 85 | |
| Trägerflüssigkeit | bis 25 | ||||
| Gold | 7,5 | 5 | 2,2 bis 21 | ||
| Platin | 24,8 | 5 | 2,2 bis 21 | bis 21 | |
| 2 | Gemisch Nr. 4 | 58,8 | 45 | 5 | bis 21 |
| gemäß Tabelle 1 | 8,8 | 5 | 50 | bis 30 | |
| Glas | 5 | bis 80 | |||
| Trägerflüssigkeit | 3,8 | ||||
| Gold | 3,8 | 5 | bis 21 | ||
| Palladium | 24,8 | 5 | bis 30 | ||
| 3 | Gemisch Nr. 3 | 55,0 | 50 | bis 80 | |
| gemäß Tabelle I | 9,4 | 5 | |||
| Trägerflüssigkeit | bis 21 | ||||
| Gold | 10,5 | 2 | bis 21 | ||
| Palladium | 25,1 | 2 | bis 30 | ||
| 4 | Gemisch Nr. 3 | 62,0 | 5 | bis 40 | |
| gemäß Tabelle I | 12,1 | 50 | bis 60 | ||
| Glas | |||||
| Trägerflüssigkeit | 3,0 | 2 | bis 21 | ||
| Palladium | 7,0 | 5 | bis 30 | ||
| Gemisch Nr. 4 | 15,9 | 50 | bis 40 | ||
| 5 | gemäß Tabelle I | 66.4 | bis 60 | ||
| Trägerflüssigkeit | 2 | ||||
| Palladium | 11,2 | 2 | bis 21 | ||
| Gemisch Nr. 6 | 22,4 | 5 | bis 21 | ||
| 6 | gemäß Tabelle. 1 | 70.0 | 5 | bis 30 | |
| Glas | 20 | bis 80 | |||
| Trägerflüssigkeit | 7,5 | ||||
| Palladium | 7,5 | 2 | bis 21 | ||
| Silber | 15.0 | 5 | bis 30 | ||
| 7 | Gemisch Nr. 4 | 22,0 | 5 | bis 90 | |
| gemäß Tabelle 1 | 40,0 | 20 | |||
| Trägerflüssigkeit | bis 21 | ||||
| Palladium | 10,2 | 2 | bis 21 | ||
| Silber | 27,8 | 2 | bis 30 | ||
| 8 | Gemisch Nr. 2 | 22,0 | 5 | ||
| gemäß Tabelle 1 | 40,0 | 50 | |||
| Glas | |||||
| Trftgcrflüssigkeit | 7.5 | 2 | |||
| Silber | 7.5 | 5 | |||
| Gemisch Nr. 7 | 23.0 | 50 | |||
| 9 | gemäß Tabelle I | 70.0 | |||
| Trägerrlüssigkeit | 2 | ||||
| Silber | Ϊ2.0 | 2 | |||
| Gemisch Nr. 4 | 18,0 | 5 | |||
| 10 | gemäß Tabelle I | 72,0 | |||
| Glas | |||||
| TrägcrflUssigkeil | 7,0 | ||||
| 5.0 | |||||
| 16,0 | |||||
Die in den obigen Beispielen verwendete Trägerflüssigkcil ist eine K°/Cige Lösung von Äthylccllulosc
(Viscositiil 20OcP) in /J-Tcrpincol. Andere Trägerflüssigkeiten, wie I osungen von Polytcrpcnhar/cn in
uliphalisdu.i I rdöliicstilliilcn oder in Kiefernöl,
können in gleicher Weise verwendet werden.
109 627/290
Wenn die in den obigen Beispielen angegebenen Metallisierungsmittel sowie viele ähnlich zusammengesetzte
Gemische auf keramische Träger aus Aluminiumoxyd aufgebrannt werden, entstehen feste, anhaftende
Bindungen an den Träger. Die Mittel gemäß den Beispielen 1, 3, 5, 7 und 9, die kein Glaspulver enthalten,
liefern beim Aufbrennen Metallbeläge, die vor dem Löten poliert werden müssen. Im Gegensatz dazu
liefern die übrigen Gemische, die Glaspulver enthalten, Beläge, die sich unmittelbar löten lassen.
Claims (4)
1. Edelmetallmasse zum Aufbrennen auf keramische Träger, dadurch gekennzeichnet,
daß sie zu 60. bis 95 Gewichtsprozent aus einem Edelmetallpulver und zu 40 bis 5 Gewichtsprozent
aus einem ein Kupferoxyd-Vanadiumoxydpulver
enthaltenden Bindemittelpulver besteht, welches seinerseits zu 40 bis 75 Gewichtsprozent aus Cu2O
und zu 60 bis 25 Gewichtsprozent aus V2O5 oder zu
30 bis 70 Gewichtsprozent aus dem angegebenen Gemisch aus Kupferoxyd- und Vanadiumoxydpulver
und zu 70 bis 30 Gewichtsprozent aus einem Boratglaspulver besteht.
2. Edelmetallmasse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Cu2O und das V2O5 geschmolzen
worden sind.
3. Edelmetallmasse nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Kupferoxyd-Vanadiumoxyd-Pulver
zu 54 Gewichtsprozent aus Cu2C und zu 46 Gewichtsprozent aus V2O5 besteht.
4. Edelmetallmasse nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Teilchengröße de:
Edelmetallpulvers 0,05 bis 10 μ und die Teilchengröße des Bindemittelpulvers 1 bis 15 μ beträgt.
Family
ID=
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