Baalmann, Alfred (Hermann-Löns-Weg 34 Osterholz-Scharmbeck, D-27711, DE)
Vissing, Klaus Dieter (Alte Dorfstrasse 10 Morsum, D-27321, DE)
Hennemann, Otto-diedrich (Am Waldberg 8 Osterholz-Scharmbeck, D-27711, DE)
Fraunhofer-gesellschaft V, Zur Förderung Der Angewandten Forschung E. (Leonrodstrasse 68 München, D-80636, DE)
Liebermann, Johannes (Hühnerberg 16 Lichtenfels, D-96215, DE)
Baalmann, Alfred (Hermann-Löns-Weg 34 Osterholz-Scharmbeck, D-27711, DE)
Vissing, Klaus Dieter (Alte Dorfstrasse 10 Morsum, D-27321, DE)
Hennemann, Otto-diedrich (Am Waldberg 8 Osterholz-Scharmbeck, D-27711, DE)
| 1. | l. Herstellungsverfahren für einen elektrischen Isolator (45), wobei auf ein Formstück des Isolators eine hydrophobe plasmapolymere Belegung aufgebracht wird, mit den folgenden Schritten : das Formstück wird in eine evakuierbare Kammer (2) eines Plasmareaktors (1) eingebracht, die Kammer (2) wird evakuiert, ein unpolares oder ein unpolare Gruppen aufweisendes Ar beitsgas wird in die Kammer (2) eingelassen, unter kontinuierlichem Gasfluß wird in der Kammer (2) ein Arbeitsdruck zwischen. |
| 2. | 105 mbar und 5 10~l mbar einge stellt, durch Erzeugen eines elektrischen Feldes wird aus dem Ar beitsgas ein Plasma gebildet, wobei der elektrische Lei stungseintrag pro Kammervolumen zwischen 0,5 Kilowatt/m3 und 5 Kilowatt/m3 und der Gasfluß pro Kammervolumen zwi schen 10 sccm/m3 und 1000 sccm/m3 eingestellt werden, das Plasma wird zumindest solange aufrechterhalten, bis eine geschlossene Belegung des aus dem Plasma des Arbeits gases gebildeten Plasmapolymers (50) auf der Oberfläche des Formstücks ausgebildet ist, das Feld wird abgeschaltet und der fertige beschichtete Isolator der Kammer (2) entnommen. |
| 3. | 2 Herstellungsverfahren nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß der elek trische Leistungseintrag pro Kammervolumen zwischen 1 Kilo watt/m3 und 3,5 Kilowatt/m3 eingestellt wird. |
| 4. | Herstellungsverfahren nach Anspruch 1 oder 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß der Gas fluß pro Kammervolumen zwischen 20 sccm/m3 und 300 sccm/m³ eingestellt wird. |
| 5. | Herstellungsverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dal das Plasma solange aufrecht erhalten wird, bis die plasmapolymere Bele gung eine Schichtdicke zwischen 100 nm und 10 um aufweist. |
| 6. | Herstellungsverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dans beim Eva kuieren der Kammer (2) ein Sauerstoff enthaltendes Gas, ins besondere Luft, in die Kammer (2) derart eindosiert wird, daß in der Kammer (2) vorübergehend ein Druck zwischen 1 und 5 mbar herrscht, wobei gleichzeitig in dem Gas der Kammer (2) ein Reinigungsplasma für eine Dauer zwischen 1 sec und 5 min gezündet wird. |
| 7. | Herstellungsverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß das Plasma getaktet gezündet wird. |
| 8. | Herstellungsverfahren nach Anspruch 6, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß das Plasma getaktet mit einer Taktrate von 0, 1 bis 100 Hz gezündet wird. |
| 9. | Herstellungsverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dans das Plasma mittels Anlegen einer Spannung an in der Kammer (2) angeord neten Elektroden gezündet wird. |
| 10. | Herstellungsverfahren nach einem der Ansprüche l bis 8, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß als elek trisches Feld ein elektrisches Wechselfeld mit einer Frequenz zwischen 1 kHz und 5 GHz erzeugt wird. |
| 11. | Herstellungsverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß in der Kammer (2) ein Arbeitsdruck zwischen 1 103 und 1 10~ mbar herrscht. |
| 12. | Herstellungsverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß als Ar beitsgas ein Kohlenwasserstoff, insbesondere Acetylen und/oder Methan verwendet wird. |
| 13. | Herstellungsverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß als Ar beitsgas eine siliziumorganische oder eine fluororganische Verbindung verwendet wird. |
| 14. | Herstellungsverfahren nach Anspruch 12, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß als Ar beitsgas Hexamethyldisiloxan, Tetraethylorthosilicat, Vinyl trimethylsilan oder Octofluorcyclobutan oder eine Mischung hiervon verwendet wird. |
| 15. | Herstellungsverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 13, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß dem Ar beitsgas ein Zusatzgas beigemischt wird. |
| 16. | Herstellungsverfahren nach Anspruch 14, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß als Zu satzgas ein Edelgas, ein Halogen, insbesondere Fluor, Sauer stoff oder Stickstoff oder eine Mischung hiervon beigemischt wird. |
| 17. | Herstellungsverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 15, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß der Isola tor ein Hochspannungsisolator (45), insbesondere ein Lang stabisolator ist. |
| 18. | Herstellungsverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 16, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß der Form körper aus einer gebrannten Keramik (48), einer glasierten, gebrannten Keramik (48), einem Glas oder einem Kunststoff, insbesondere aus einem Silikonkautschuk, einem Epoxidharz oder einem glasfaserverstärkten Kunststoff, besteht. |
Unter einem elektrischen Isolator wird dabei jedes elektrisch isolierende Bauteil in einem elektrischen Schaltkreis oder in einer elektrischen Anlage verstanden. Ein solches isolieren- des Bauteil ist beispielsweise eine in einem Schaltkreis ver- wendete Sperrschicht, eine isolierende Ummantelung eines stromführenden Leiters oder eine Elektronikplatine. Ein elek- trischer Isolator im Sinne des vorliegenden Dokuments ist aber insbesondere auch ein Isolator, wie er in der elektri- schen Schalttechnik zum Führen oder Beabstanden von stromfüh- renden Leitungen benutzt wird. Insbesondere wird unter einem elektrischen Isolator auch ein Hochspannungsisolator verstan- den, wie er zum Führen oder Beabstanden von Freileitungen der Starkstromtechnik verwendet wird. Auch ein isolierendes Ge- häuse eines Hochleistungshalbleiters oder eines elektrischen Schaltelementes wie beispielsweise einem Thyristor oder einem Thyratron stellen einen elektrischen Isolator im Sinne des vorliegenden Dokuments dar.
Elektrische Isolatoren werden aus einer Vielzahl unterschied- licher Materialien gefertigt. Hauptsächlich werden jedoch Kunststoff, Glas und Keramik, insbesondere Porzellan, verwen- det. Die Herstellung eines elektrischen Isolators aus den ge- nannten Materialien erfolgt in der Regel durch Formgebung ei- ner verformbaren Rohmasse und anschließender Aushärtung. Die Aushärtung geschieht dabei je nach verwendetem Material durch Abkühlen, durch Lichteinwirkung oder im Falle von Keramik durch Brennen. Der geformte Isolator, welcher auch aus mehre- ren Teilstücken unterschiedlichen Materials bestehen kann (man spricht dann von einem Verbundisolator), wird im folgen-
den als Formkörper bezeichnet. Die Herstellung derartiger Formkörper von elektrischen Isolatoren ist allgemeiner Stand der Technik. Beispielhaft für die Herstellung eines kerami- schen Hochspannungsisolators sei die Siemens-Firmenschrift "High-Voltage Ceramics for all Applications - by the Pioneer of Power Engineering !", Bestell-Nr. A 96001-U10-A444-X-7600, 1997, genannt.
Wird ein elektrischer Isolator über einen längeren Zeitraum hinweg eingesetzt, so unterliegt er abhängig vom Einsatzort einer mehr oder weniger starken oberflächlichen Verschmut- zung, die das ursprüngliche Isolationsverhalten des sauberen Isolators erheblich verschlechtern kann. Es kommt z. B. zu oberflächlichen Überschlägen bedingt durch die Verschmutzung.
Weil eine rauhe Oberfläche schneller verschmutzt als eine glatte, wird z. B. ein keramischer Isolator mit einer Oberflä- chenglasur versehen, die den Isolator technisch verbessert.
Auch für andere elektrische Isolatoren ist das Aufbringen von schmutzabweisenden Lacken oder Beschichtungen zur Verringe- rung der Oberflächenbeschmutzung im Langzeitverhalten üblich.
Das gleiche Problem eines Verlustes der isolierenden Eigen- schaft besteht, wenn der elektrische Isolator in einer feuch- ten Umgebung oder bei hoher Luftfeuchtigkeit eingesetzt wird oder im Freien feuchten Witterungseinflüssen wie Nebel oder Regen ausgesetzt ist. Durch Kondensation oder durch Regen schlägt sich auf der Oberfläche des elektrischen Isolators Wasser nieder. Bei seinem Verdunsten bleiben einst gelöste Schmutzpartikel auf der Oberfläche des Isolators haften. Auf Dauer bildet sich daher wiederum eine oberflächliche Ver- schmutzung, die das Isolationsverhalten des sauberen Isola- tors verschlechtert. Auch eine glatte Oberfläche verhindert diese Verschmutzung nicht. Das gleiche Problem tritt auf, wenn der Isolator in einer salzhaltigen Umgebung, wie bei- spielsweise in Küstennähe oder in der Nahe von Industrie- standorten, eingesetzt wird
Um einen frühzeitigen Überschlag entlang der feuchten oder verschmutzten Oberfläche des Isolators zu verhindern, müssen Hochspannungsisolatoren mit sogenannten Schirmrippen versehen werden, wodurch sich die Kriechstrecke über die Oberfläche zwischen den voneinander zu isolierenden Teilen erheblich verlängert. Diese aufwendige Maßnahme erfordert jedoch einen hohen Materialaufwand und führt zu hohen Herstellungskosten.
Als Lösung für das angesprochene Problem der oberflächlichen Verschmutzung vor allem auch in feuchter Umgebung ist aus der Siemens-Firmenschrift "SIMOTEC Verbundisolatoren: Ihr Schlüs- sel zu einer neuen Generation von Schaltanlagen", Bestell-Nr.
A96001-U10-A413, 1996, ein sogenannter Verbundisolator be- kannt, welcher Schirmrippen aus einem Silikonkautschuk auf- weist. Die hydrophobe Oberfläche des Silikonkautschuks wirkt der Bildung eines Wasserfilms und der Haftung von Fremd- schichten entgegen. Sich auf der Oberfläche eines derartigen Isolators niederschlagendes Wasser perlt zusammen mit den im Wasser gelösten Fremdstoffen ab, ohne daß sich hierbei ein Schmutzfilm bildet.
Silikonkautschuk neigt jedoch in einer feuchten Umgebung trotz seiner hydrophoben Oberflächeneigenschaft zu einer all- mählichen Wassereinlagerung. Dies führt bei einer hohen Umge- bungsluftfeuchtigkeit zu einer vorübergehenden Absenkung des Isolationsverhaltens und im Falle von hohen, zu isolierenden Spannungen bei Überschlägen zur Zerstörung des Isolators.
Durch die Wassereinlagerung erfolgt der Überschlag nämlich nicht mehr entlang der Oberfläche, sondern teilweise durch den Isolator selbst hindurch. Auch werden mit denselben nega- tiven Auswirkungen Staub- und Schmutzpartikel in die Oberflä- che des Silikonkautschuks eingelagert.
Ein anderer Vorschlag zur Erzeugung einer hydrophoben Be- schichtung auf einem elektrischen Isolator ist aus der Publi- kation, Insulators Glaze Modified by Plasma Processes", Tyman, A. ; Pospieszna, I.; Iuchniewicz, I.; 9th International
Symposium of High Voltage Engineering, Graz, 28. August bis 01. September 1995, bekannt. Hierbei wird durch Plasmabear- beitungsprozesse eine hydrophobe, plasmapolymere Beschichtung auf der Glasur einer Keramik hergestellt. Hierzu wird in ei- nem ersten Arbeitsschritt in einem abgeschlossenen Behälter ein Edelgasplasma aus Argon erzeugt, um die in der Glasur be- findlichen Alkali-Ionen wie Natrium oder Kalium durch Gasbom- bardement aus der Oberfläche herauszulösen. Nach dieser Ober- flächenbehandlung wird in den Behälter als Arbeitsgas Hexame- thyldisiloxan (HMDSO) eingelassen und aus diesem Gas bei ei- nem Druck von mehr als 1, 12 mbar wiederum ein Plasma erzeugt.
Durch einen Plasmapolymerisationsprozeß werden die entfernten Alkali-Ionen durch chemisch fest gebundene hydrophobe Gruppen ersetzt. Es bildet sich dabei eine plasmapolymere, hydrophobe Beschichtung. Die Hydrophobie und Haftung der plasmapolymeren Beschichtung ist nachteiligerweise abhängig von der Art der Glasur. So zeigt es sich, daß eine braune Glasur, die viel weniger Natrium-Ionen als eine weiße Glasur hat, bessere Vor- aussetzungen für einen Plasmapolymerisationsprozeß bietet und günstige chemische Verbindungen zur Bildung der hydrophoben Schicht anzeigt.
Das bekannte Verfahren erzeugt demnach durch Plasmapolymeri- sation eine hydrophobe Beschichtung auf der Glasur eines ke- ramischen Isolators, wobei die Qualität der Beschichtung je- doch stark von der Zusammensetzung der Glasur abhängig ist.
Das Verfahren wurde in einer Leidener Flasche an sehr kleinen Keramikstücken durchgeführt. Es eignet sich nicht zur Be- schichtung von großen elektrischen Isolatoren.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Herstellungsverfahren für einen elektrischen Isolator anzugeben, wobei auf ein Form- stück des Isolators eine hydrophobe plasmapolymere Belegung aufgebracht wird. Die hydrophobe plasmapolymere Belegung soll dabei unabhängig von dem Material des Formstücks oder von dem Material seiner Oberfläche mit gleicher Qualität aufgebracht werden. Ferner soll sich das Herstellungsverfahren für Isola-
toren beliebiger Größe, d. h. für Isolatoren der Mikroelektro- nik bis hin zu Hochspannungsisolatoren von mehreren Metern Länge gleichermaßen eignen. Die aufgebrachte plasmapolymere Belegung soll dauerhaft und hart sowie mit dem Material des Formstücks fest verbunden sein.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Herstellungsver- fahren mit den folgenden Schritten gelöst : Ein auf bekannte Weise hergestelltes Formstück eines Isola- tors wird in eine evakuierbare Kammer eines Plasmareaktors eingebracht, die Kammer wird evakuiert, es wird ein unpolares oder ein unpolare Gruppen aufweisendes Arbeitsgas in die Kam- mer eingelassen, es wird in der Kammer unter kontinuierlichem Gasfluß ein Arbeitsdruck zwischen i lO-5 mbar und 5 - 10-1 mbar eingestellt, durch Erzeugen eines elektrischen Feldes wird aus dem Arbeitsgas ein Plasma gebildet, wobei der elek- trische Leistungseintrag pro Kammervolumen zwischen 0, 5 Kilo- watt/m3 und 5 Kilowatt/m3und der Gasfluß pro Kammervolumen zwischen 10 sccm/m3 und 1000 sccm/m3 eingestellt wird, das Plasma wird zumindest solange aufrechterhalten, bis eine ge- schlossene Belegung des aus dem Plasma des Arbeitsgases ge- bildeten Plasmapolymers auf der Oberfläche des Formstücks ausgebildet ist, das Feld wird abgeschaltet und der fertige beschichtete Isolator der Kammer entnommen.
Die Einheit sccm ist eine in der Plasmatechnik übliche Ein- heit, bedeutet Standard-Kubikzentimer (in englischer Sprache : standard cubic centimeter), und bezeichnet das auf Standard- bedingungen umgerechnete Gasvolumen. Die Standardbedingungen sind definiert durch eine Temperatur von 25 °C und durch ei- nen Druck von 1013 mbar.
Die Erfindung geht dabei von der Tatsache aus, daß gemäß Stand der Technik bei dem Verfahren zur Herstellung einer hy- drophoben plasmapolymeren Beschichtung auf der Glasur eines keramischen Isolators ein Arbeitsdruck von mehr als 1, 12 mbar
verwendet wird. Bei diesem relativ hohen Arbeitsdruck ist die mittlere freie Weglänge zwischen den ionisierten Molekülen des Plasmas relativ klein. Es kommt daher bereits im Plasma durch Wechselwirkung der ionisierten Moleküle zu einer Poly- merisierung und zu einem Ausfall der gebildeten Substanz. An der Oberfläche des Isolators selbst, an welcher sich eigent- lich das Plasmapolymer bilden sollte, kommt es zu Inhomogeni- täten der Beschichtung. Nach Stand der Technik bildet sich ein Ionenbeschuß auf der Oberfläche des zu beschichtenden Substrats aus. Dieser Ionenbeschuß ist inhomogen. Auf diese Weise werden abgeschattete Bereiche des zu beschichtenden Substrats nicht mehr von den ionisierten Molekülen des Plas- mas erreicht, so daß dort keine Beschichtung mit einem Plas- mapolymer erfolgen kann. Bei dem Arbeitsdruck von mehr als 1 mbar kann eine gleichmäßige homogene Beschichtung des Sub- strats nur für ein ebenmäßiges und klein dimensioniertes Sub- strat erzeugt werden. Die räumliche Ausdehnung des Plasmas darf sich dabei nur innerhalb weniger Zentimeter bewegen. Un- tersuchungen haben nämlich ergeben, daß bei einer räumlichen Ausdehnung des Plasmas über mehr als 50 cm eine homogene Be- schichtung bei einem Arbeitsdruck von mehr als 1 mbar aus physikalischen Gründen nicht mehr möglich ist.
Bei dem Verfahren gemäß Stand der Technik zur Beschichtung der Glasur eines keramischen Isolators kann jedoch der Ar- beitsdruck nicht einfach verringert werden, da sich dann eine Bearbeitung der vorbehandelten Glasur durch die Ionen des Plasmas nicht mehr erreichen läßt. Ein Ersatz der aus der Glasur herausgeschlagenen Alkali-Ionen durch chemisch fest gebundene Gruppen des gebildeten Plasmapolymers kann dann nicht mehr erzielt werden.
Überraschend wurde nun herausgefunden, daß sich dann, wenn der Arbeitsdruck auf 1 10-5 mbar bis 5 - 10-1 mbar einge- stellt wird, eine dauerhafte plasmapolymere Beschichtung er- zielen läßt, wenn zusätzlich das Plasma bei einem elektri- schen Leistungseintrag pro Kammervolumen zwischen 0, 5 und
5 Kilowatt/m3 und bei einem Gasfluß pro Kammervolumen zwi- schen 10 und 1000 sccm/m3gebildet wird.
Es wurde zusätzlich und weiter überraschend gefunden, daß die bei einer derartigen Vorgehensweise gebildete plasmapolymere Belegung unabhängig von dem Material des gewählten Isolators ist. Es ist auch keine Vorbehandlung der Oberfläche des Iso- lators notwendig, um z. B. durch Herausschlagen von Alkali-Io- nen aus einer Glasur mittels Argon-Sputtern eine reaktive Oberfläche zu schaffen, an welcher dann das Plasmapolymer chemisch anbindet. Bei dem gewählten Arbeitsdruck und bei dem gewählten Leistungseintrag vernetzt offensichtlich das gebil- dete Plasmapolymer untereinander so gut, daß es auf die che- mische Bindung an die Oberfläche des Isolators gar nicht an- kommt. Es wird eine abriebfeste und harte Belegung aus dem Plasmapolymer gebildet. Durch das unpolare oder unpolare Gruppen aufweisende Arbeitsgas entsteht eine wenig reaktive, d. h. energiearme plasmapolymere Oberfläche als Belegung auf der Oberfläche des Isolators. Diese Oberfläche ist in hohem Maße hydrophob, d. h. wasserabweisend. Zusätzlich ist die plasmapolymere Belegung beständig gegen W-Einwirkung. Des weiteren nimmt eine solche Belegung oder Schicht kein Wasser auf. Auch ist das Eindringen von Staub- und Schmutzpartikeln in die Oberfläche verhindert.
Bei dem angegebenen Arbeitsdruck kommt es nicht zu einer ge- richteten Bewegung von Plasmabestandteilen. Es kommt nicht zu einem Ionenbeschuß. Durch die relativ große freie Weglänge der Plasmabestandteile kommt es nicht bereits im Plasma, son- dern erst am Ort der zu beschichtenden Probe zu einer Polyme- risierung. Es läßt sich auch für Isolatoren großer Abmessung eine homogene Beschichtung erzielen.
Der Ausdruck Plasmapolymer bezeichnet ein durch das Plasma- verfahren erzeugtes Polymer, welches im Unterschied zu einem auf herkömmlich chemischem Wege erzeugten Polymer eine we- sentlich höhere Vernetzung der einzelnen Molekülgruppen un-
tereinander aufweist, nicht gerichtet, sondern amorph ist und zudem eine wesentlich höhere Dichte aufweist. Ein Plasmapoly- mer zeichnet sich beispielsweise gegenüber einem herkömmli- chen Polymer durch eine Verbreiterung der über IR-Spektros- kopie gemessenen Infrarot-Schwingungsbanden aus.
Das erfindungsgemäße Verfahren bietet den Vorteil, daß sich ein elektrischer Isolator mit einer dauerhaften, abriebfesten und hochgradig hydrophoben plasmapolymeren Belegung herstel- len läßt. Die Größe und das Material des zur Belegung vorge- sehenen Formstücks des Isolators spielen keine Rolle. Das Verfahren ist diesbezüglich insbesondere für Isolatoren mit großen Abmessungen, wie z. B. Hochspannungsisolatoren mit Län- gen von einigen Metern, geeignet.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung beträgt der elektrische Leistungseintrag pro Kammervolumen zwischen 1 Kilowatt/m3 und 3,5 Kilowatt/m3.
Weiter von Vorteil ist es, wenn der Gasfluß pro Kammervolumen zwischen 20 sccm/m3 und 300 sccm/m3 eingestellt wird.
Für die Beständigkeit der plasmapolymeren Belegung und für den Schutz des Formstücks vor äußeren Einflüssen ist es von Vorteil, wenn das Plasma solange aufrecht erhalten wird, bis die plasmapolymere Belegung eine Schichtdicke zwischen 100 nm und 10 um aufweist.
Zum Abreinigen von oxidierbaren Komponenten wie Ölen oder Fetten, welche auf der Oberfläche des Formstücks des Isola- tors haften, ist es von Vorteil, beim Evakuieren der Kammer ein sauerstoffenthaltendes Gas, insbesondere Luft, in die Kammer derart einzudosieren, daß in der Kammer vorübergehend ein Druck zwischen 1 und 5 mbar herrscht, wobei gleichzeitig in dem Gas ein Plasma für eine Dauer zwischen 1 Sekunde und 5 Minuten gezündet wird. Auf diese Weise findet eine Oxidation der Oberflächenverunreinigungen statt. Die oxidierten Be-
standteile werden desorbiert. Nach dieser Behandlung liegt die reine Oberfläche des Formstücks des Isolators vor.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wird das Plasma getaktet gezündet. Es hat sich gezeigt, daß auf diese Weise die Homogenität der plasmapolymeren Belegung gesteigert werden kann.
Von Vorteil bei dem getakteten Zünden ist es dabei, wenn das Plasma mit einer Taktrate von 0, 1 bis 100 Hz gezündet wird.
Die Zündung des Plasmas durch Erzeugen eines elektrischen Feldes kann in bekannter Art und Weise geschehen. So kann das elektrische Feld beispielsweise mittels eines Mikrowellenge- nerators, induktiv oder kapazitiv eingekoppelt werden. Un- tersuchungen haben nun ergeben, daß sich insbesondere zum Be- handeln von Formstücken großer und langgestreckter Isolatoren die Plasmazündung durch Anlegen einer Spannung an an der Kam- mer angeordneten Elektroden besonders eignet. Eine Elektrode ist dabei z. B. stabförmig ausgebildet, während die andere Elektrode durch die Kammerwand selbst gebildet wird. Auch können zwei gegenüberliegende stabförmige Elektroden verwen- det werden. Beim Zünden des Plasmas mittels Elektroden werden auch schwer zugängliche Oberflächenteile des Formkörpers si- cher mit dem Plasmapolymer belegt.
Prinzipiell kann das Plasma durch ein zeitlich konstantes elektrisches Feld erzeugt werden. Von Vorteil ist es jedoch, wenn das elektrische Feld ein elektrisches Wechselfeld mit einer Frequenz zwischen 1 kHz und 5 GHz ist. Die tatsächlich verwendete Frequenz ist dabei von dem benutzten Arbeitsgas abhängig.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wird in der Kammer ein Arbeitsdruck zwischen 1 10-3 mbar und 1 10~1 mbar eingestellt.
Besonders günstig für die Herstellung der plasmapolymeren Be- legung ist es, wenn als Arbeitsgas ein Kohlenwasserstoff, insbesondere Actylen und/oder Methan verwendet wird.
Für die Qualität der erzeugten plasmapolymeren Belegung auf dem Formstück des Isolators ist es von Vorteil, wenn als Ar- beitsgas eine siliziumorganische oder eine fluororganische Verbindung verwendet wird. Das aus dem Plasma dieser Verbin- dungen gebildete Plasmapolymer zeichnet sich durch eine hoch- gradige Vernetzung der einzelnen Molekülgruppen untereinander aus. Aufgrund dieser Vernetzung ist die erzeugte Belegung äu- ßerst stabil und gegen Fremdeinwirkungen geschützt. Sie weist eine hohe Härte auf. Zudem zeigen Plasmapolymere, welche aus dem Plasma unpolarer oder unpolare Gruppen aufweisender sili- ziumorganischer oder fluororganischer Verbindungen erzeugt wurden, eine hohe und dauerhafte Hydrophobie auf.
Besonders günstig für die Hydrophobie, die Härte und die Güte der plasmapolymeren Belegung ist es, wenn als Arbeitsgas Hexamethyldisiloxan, Tetraethylorthosilicat, Vinyltrimethyl- silan oder Octofluorcyclobutan verwendet wird. Ebenso liefert auch eine Mischung der genannten Arbeitsgase ein gutes Ergeb- nis.
In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung wird dem Arbeitsgas ein Zusatzgas beigemischt. Dabei ist es von Vorteil, wenn das Zusatzgas ein Edelgas, ein Halogen, insbe- sondere Fluor, Sauerstoff, Stickstoff oder eine Mischung hiervon ist.
Das Herstellungsverfahren für einen plasmabeschichteten Iso- lator eignet sich insbesondere für einen Hochspannungsisola- tor. Ein Hochspannungsisolator kann Dimensionen von wenigen Zentimetern bis hin zu einigen Metern aufweisen. Insbesondere eignet sich das Verfahren für einen Langstabisolator, wie er zum Stützen von Freileitungen verwendet wird. Ein derartiger Isolator wird als Formkörper mit einer Anzahl von scheiben-
förmigen Schirmrippen hergestellt, um auf diese Weise die Kriechstrecke zwischen den beiden Enden des Isolators zu ver- größern. Ein derartiger Isolator bietet einen sicheren Schutz gegen Überschläge, auch wenn seine Oberfläche verschmutzt ist.
Da ein gemäß dem erfindungsgemäßen Herstellungsverfahren mit einer plasmapolymeren Belegung versehener, Isolator eine hochgradig hydrophobe Oberfläche aufweist, ist er vor Schmutzablagerung durch in Wasser gelöste Verunreinigungen sicher geschützt. Da auf diese Weise der Isolator gerade bei längerer Standzeit im Freien vor einer Verschmutzung ge- schützt ist, kann auf die Erhöhung der Kriechstrecke durch Ausbildung von Schirmrippen verzichtet werden. Vorstellbar ist es hierbei sogar, den Isolator in Idealform als ein lang- gestrecktes Rohr auszubilden. Auf diese Weise wird gegenüber einem herkömmlichen Hochspannungsisolator eine enorme Materi- aleinsparung verzeichnet. Auch gestaltet sich das Herstel- lungsverfahren zur Erzeugung des Formkörpers besonders ein- fach und ist zudem wesentlich günstiger als ein Herstellungs- verfahren für einen mit Schirmrippen versehenen Formkörper.
Da die Qualität der erzeugten plasmapolymeren Belegung unab- hängig von dem Material des Formkörpers des elektrischen Iso- lators ist, ist es besonders zweckmäßig, wenn der Formkörper aus einer gebrannten Keramik, einer glasierten, gebrannten Keramik, einem Glas oder einem Kunststoff, wie z. B. einem Si- likonkautschuk, einem Epoxidharz oder einem glasfaserver- stärkten Kunststoff besteht. Gerade auch bei einer rauhen Oberfläche wie einer gebrannten, jedoch unglasierten Keramik, liefert das erfindungsgemäße Herstellungsverfahren einen Iso- lator mit einer hochgradig hydrophoben Oberfläche, welcher die Eigenschaften eines glasierten, jedoch ohne hydrophobe Belegung versehenen Keramikisolators sogar übertrifft. Die rauhe Oberfläche stellt für das Aufbringen der Belegung kei- nerlei Schwierigkeiten dar. Auch ein Formkörper aus einem Si- likonkautschuk kann durch das erfindungsgemäße Verfahren zu
einem Isolator mit hydrophober plasmapolymerer Belegung ver- arbeitet werden. Auf diese Weise werden die guten elektri- schen und schmutzabweisenden Eigenschaften eines Isolators aus einem Silikonkautschuk unverändert beibehalten, wobei zu- sätzlich die unerwünschten Eigenschaften des Silikonkau- tschuks, nämlich Wassereinlagerung und/oder die Einlagerung von Staub- und Schmutzpartikeln, sicher vermieden werden. Zu- dem kann ein beliebiger Kunststoff durch das erfindungsgemäße Verfahren zu einem hochwertigen, mit einer hydrophoben Ober- fläche versehenen Isolator weiterverarbeitet werden. Die Er- findung eröffnet die Möglichkeit, einen Formkörper für einen Isolator aus einem beliebigen Kunststoff herzustellen und diesen Formkörper durch Plasmapolymerisation mit einer hydro- phoben Belegung zu versehen. Ein derartiger Kunststoffisola- tor weist gegenüber einem herkömmlichen Kunststoffisolator ein deutlich verbessertes Langzeitverhalten hinsichtlich sei- nes Isolationsvermögens auf. Langfristig könnten derartige Kunststoff-Isolatoren die teuren Silikonkautschuk-Isolatoren ersetzen. Auch hier eröffnet die Erfindung zudem die Möglich- keit, aufwendige Formen für einen Isolator zur Kriechstrek- kenerhöhung zu vermeiden.
Zur Erläuterung der Erfindung werden im folgenden zwei Bei- spiele angegeben : Beispiel 1 Es wird auf bekannte Art und Weise aus den Ausgangsmateria- lien Kaolin, Feldspat, Ton und Quarz durch Mischen mit Wasser eine knetbare Masse hergestellt, aus welcher durch Abdrehen ein hohlzylindrischer Tonkörper mit einer Anzahl von Schirm- rippen hergestellt wird. Der Tonkörper wird getrocknet und zu einem Formstück gebrannt. Die Länge des Formstücks beträgt ca. 50 cm. Das Formstück des keramischen Isolators wird in eine evakuierbare Kammer mit einem Volumen von 1 m3 eines Plasmareaktors eingebracht. Nach Evakuieren der Kammer wird als Arbeitsgas eine Mischung aus Hexamethyldisiloxan und He-
lium eingebracht. Unter kontinuierlichem Gasfluß von 30 sccm an Hexamethyldisiloxan und 30 sccm an Helium wird durch kon- trolliertes Abpumpen ein Arbeitsdruck von 9 - 10-3 mbar in der Kammer eingestellt. Unter diesen Bedingungen wird mittels Elektroden ein Plasma in dem Arbeitsgas gezündet. Hierzu wird an die Elektroden ein elektrisches Wechselfeld mit einer Fre- quenz von 13, 56 MHz und einer Leistung von 2 kW angelegt.
Nach einer Dauer von 30 Minuten wird das nunmehr mit einer hydrophoben plasmapolymeren Belegung versehene Formstück, d. h. der fertige Hochspannungsisolator, der belüfteten Kammer entnommen.
Beispiel 2 Ein gemäß Beispiel 1 hergestelltes Formstück des keramischen Hochspannungsisolators wird in eine evakuierbare Kammer mit 350 1 Volumen eines Plasmareaktors eingebracht. Als Arbeits- gas wird Vinyltrimethylsilan verwendet. Bei einem Fluß von 100 sccm wird ein Arbeitsdruck von 1,5 10~1 mbar in der Kammer eingestellt. Durch Anlegen einer elektrischen Spannung an Elektroden wird in der Kammer ein Plasma gezündet. Die Spannung ist eine Wechselspannung mit einer Frequenz von 13, 56 MHz. Die aufgenommene Leistung beträgt 1,2 kW. Das mit einer hydrophoben plasmapolymeren Belegung versehene Form- stück wird nach einer Dauer von 20 Minuten der belüfteten Kammer entnommen.
Im weiteren wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand einer Zeichnung näher erläutert. Darin zeigen : FIG 1 eine Anlage zur Aufbringung der hydrophoben plasmapo- lymeren Belegung auf ein Formstück eines Isolators, FIG 2 einen keramischen Hochspannungsisolator mit hydropho- ber plasmapolymerer Belegung und einer vergrößerten Darstellung derselbigen und
FIG 3 in einem vergrößerten Ausschnitt die plasmapolymere Belegung des Hochspannungsisolators gemäß FIG 2.
Figur 1 zeigt eine Anlage zur Aufbringung einer hydrophoben plasmapolymeren Belegung auf ein Formstück eines elektrischen Isolators. Die Anlage umfaßt einen Plasmareaktor 1, welcher als eine evakuierbare metallische Kammer 2 mit darin angeord- netem Schauglas 3 ausgebildet ist. Zum Evakuieren der Kammer 2 ist ein Pumpenstand 5 vorgesehen, welcher in Serie hinter- einander geschaltet eine Öldiffusionspumpe 6, eine Rootspumpe 7 und eine Drehschieberpumpe 8 aufweist. Zum Evakuieren der Kammer 2 werden dabei zunächst die Drehschieberpumpe 8, an- schließend die Rootspumpe 7 und zum Schluß die Öldiffusions- pumpe 6 zugeschaltet.
Über ein Drei-Wege-Ventil 10 ist entweder der Pumpenstand 5 oder ein Belüftungsventil 12 der mit der Kammer 2 in Verbin- dung stehenden Saugleitung 13 zuschaltbar. Zum Steuern der Pumpleistung ist zusätzlich in der Saugleitung 13 ein steuer- bares Drosselventil 14 eingebaut.
Zur Drucküberwachung ist ein mit dem Innenraum der Kammer 2 verbundenes Pirani-Druckmeßgerät 15 und eine damit verbundene Druckanzeige 17 vorgesehen. Das Pirani-Meßgerät 15 arbeitet bis zu einem Druckbereich von 10-3 mbar zuverlässig. Zur Re- gelung des in der Kammer 2 herrschenden Arbeitsdruckes ist ein mit dem Innenraum der Kammer 2 verbundenes sogenanntes Baratron 19 vorgesehen. In einem Baratron 19 wird der Druck über eine Veränderung der Kapazität zwischen einer Membran und einer fixierten Platte gemessen. Das Baratron 19 gibt vernünftige Druckwerte bis hinab zu wenigen 10-4 mbar aus.
Zur Regelung des Druckes ist an den Ausgang des Baratrons 19 ein Druckregler 21 angeschlossen, welcher den gemessenen Ist- wert für den herrschenden Druck mit einem vorgegebenen Soll- wert vergleicht, und über eine Regelleitung 22 das Drossel- ventil 14 steuert. Ist beispielsweise der über das Baratron 19 gemessene Arbeitsdruck im Inneren der Kammer 2 niedriger
als der vorgegebene Sollwert, so wird über die Regelleitung 22 das Drosselventil 14 etwas weniger geöffnet, so daß die Saugleistung des Pumpenstands 5 bezüglich der Kammer 2 ver- ringert wird. Zur Strom- und Spannungsversorgung des Ba- ratrons 19 ist eine elektrische Versorgungseinheit 25 vorhan- den.
Zum Einlassen des Arbeitsgases in die Kammer 2 des Plasmare- aktors 1 ist an die Kammer 2 eine Versorgungsleitung 27 ange- schlossen. Über ein Stellventil 28 und über eine Anzahl von Durchflußreglern 29 sind der Versorgungsleitung 27 eine Reihe von Prozeßgasleitungen 30 aufschaltbar. Die Prozeßgasleitun- gen 30 sind jeweils an eine Druckgasflasche für Gas ange- schlossen. Die in Figur 1 gezeigten fünf Prozeßgasleitungen 30 sind beispielsweise an Druckgasflaschen für Hexamethyldi- siloxan, Vinyltrimethylsilan, Argon, Sauerstoff bzw. Stick- stoff angeschlossen.
Über die Durchflußregler 29 kann auf ein spezifisches Gasge- misch zusammengestellt und der Kammer 2 über die Versorgungs- leitung 27 zugeführt werden.
Da bei dem Erzeugen der plasmapolymeren Belegung das Arbeits- gas verbraucht wird, wird unter kontinuierlichem Durchfluß des Arbeitsgases durch die Kammer 2 gearbeitet. Auf diese Weise wird ständig für Nachschub für die Bildung der plasma- polymeren Belegung gesorgt. Der entsprechende Fluß der Kompo- nenten des Arbeitsgases wird über die Durchflußregler 29 mit- tels Verbindungsleitungen 31 über einen Gasflußregler 33 ge- steuert. Der Gasflußregler 33 selbst ist mit dem Druckregler 21 verbunden. Auf diese Weise wird bei einem vorgegebenen Fluß an Komponenten des Arbeitsgases exakt ein gewünschter Arbeitsdruck in der Kammer 2 durch Ansteuern des Drosselven- tils 14 erreicht.
Das Zünden eines Plasmas im Arbeitsgas im Innenraum der Kam- mer 2 geschieht über Anlegen einer elektrischen Spannung an
eine HF-Elektrode 35. Diese ist im Innenraum der Kammer 2 als langezogene Stabelektrode 36 ausgebildet. Als zweite Elek- trode wirkt gewissermaßen das metallische Gehäuse der Kammer 2 selbst. Zum Erzeugen der Spannung ist ein Spannungsgenera- tor 37 vorgesehen.
Das auf an sich bekannte Art und Weise hergestellte Formstück des elektrischen Isolators wird in die Kammer 2 des Plasmare- aktors 1 eingebracht. Anschließend wird die Kammer 2 mittels des Pumpenstands 5 bei entsprechender Stellung des Drei-Wege- Ventils 10 evakuiert.
Durch Ansteuern des entsprechenden Durchflußreglers 29 und gleichzeitiger Kontrollierung der an der Kammer 2 ansetzenden Saugleistung des Pumpenstands 5 mittels des Drosselventils 14 wird in die Kammer unter definiertem Zufluß Sauerstoff einge- lassen. Der dabei in der Kammer herrschende Druck wird auf 3 mbar eingeregelt. Gleichzeitig wird in der Kammer 2 mittels des Spannungsgenerators 37 durch Anlegen einer elektrischen Spannung an die HF-Elektrode 35 ein Plasma mit einer Dauer zwischen 1 Sekunde und 5 Minuten gezündet. Auf diese Weise werden oberflachliche Verunreinigungen, insbesondere Fette und Ole, von der Oberfläche abgereinigt.
Anschließend wird mittels des entsprechenden Durchflußreglers 29 die Sauerstoffzufuhr gedrosselt. Die Kammer wird erneut evakuiert und unter gesteuertem Zufluß von 300 sccm Hexame- thyldisiloxan und Helium in die Kammer eingelassen. Über das Drosselventil 14 wird die Saugleistung des Pumpenstands 5 derart gesteuert, daß der in der Kammer 2 herrschende Ar- beitsdruck 9 lO-2 mbar beträgt. Über den Spannungsgenerator 37 wird mittels der HF-Elektrode 35 in der Kammer 2 ein Plasma aus dem Arbeitsgas gezündet. Als Spannung wird eine Wechselspannung mit einer Frequenz von 13, 56 MHz verwendet.
Zum Erzeugen der hydrophoben plasmapolymeren Belegung beträgt die Leistungsaufnahme 3, 5 kW.
Für eine Dauer von 5 Minuten bis 60 Minuten bleibt das Plasma gezündet. Anschließend wird die Kammer 2 über das Belüftungs- ventil 12 bei entsprechender Stellung des Drei-Wege-Ventils 10 und langsam geöffnetem Drosselventil 14 entlüftet. Der fertige, mit einer hydrophoben plasmapolymeren Belegung ver- sehene Isolator wird der Kammer 2 entnommen.
In Figur 2 ist ein keramischer Hochspannungsisolator 45 in teilweise aufgebrochener Ansicht mit einer Anzahl von Schirm- rippen 46 dargestellt. Der Hochspannungsisolator besteht im Ganzen aus einer Keramik 48. Zum Verbinden mit den zu isolie- renden, stromführenden Teilen weist der Hochspannungsisolator 45 des weiteren zu beiden Seiten Anschlußstücke 47 auf.
Der keramische Hochspannungsisolator 45 wurde in einer gemäß Figur l ausgeführten Anlage mit einer hydrophoben plasmapoly- meren Belegung durch Zünden eines Plasmas im Arbeitsgas Hexa- methyldisiloxan versehen.
Der Aufbau dieser hydrophoben plasmapolymeren Belegung ist in dem in Figur 3 dargestellten vergrößerten Abschnitt III gemäß Figur 2 leicht zu erkennen. Die Dicke der aufgebrachten Belegung beträgt etwa 1000 nm. Man erkennt sehr leicht, daß sich ein hoher Vernetzungsgrad zwischen den Molekülgruppen der plasmapolymeren Belegung ausgebildet hat. Gerichtete Strukturen wie in einem herkömmlichen Polymer sind nicht zu erkennen. Vielmehr handelt es sich um eine amorphe Struktur.
Durch die hohe Vernetzung weist eine derartige plasmapolymere Belegung eine hohe Strukturdichte auf und verhindert damit das Hindurchdiffundieren von Molekülen wie Sauerstoff, Wasserstoff oder Kohlendioxid. Zudem weist die plasmapolymere Belegung eine hohe Härte auf, was durch die Sauer- stoffbindungen der einzelnen Siliziumatome erklärbar ist. In- folge der unpolaren CH3-Gruppen des Hexamethyldisiloxans weist auch die aus diesem Arbeitsgas gebildete plasmapolymere Belegung eine niedrige Energie auf und ist damit hochgradig hydrophob.
Die Hydrophobie und Langzeitbeständigkeit der gemäß dem er- findungsgemäßen Herstellungsverfahren erzeugten plasmapolyme- ren Belegung wird im folgenden anhand von Versuchen belegt : Versuch 1 Es wird ein mit einer Glasur versehener keramischer Hochspan- nungsisolator mit einem bezüglich der Form identischen kera- mischen Hochspannungsisolator verglichen, welcher mit einer hydrophoben plasmapolymeren Belegung versehen ist. Die plas- mapolymere Belegung wurde dabei durch Plasmazündung in einem Arbeitsgas aus Hexamethyldisiloxan und Helium erzeugt. Die gewählten Parameter waren identisch zu den in Beispiel 1 ge- nannten. Die Dauer für die Bildung der plasmapolymeren Bele- gung betrug 30 Minuten. Die Schichtdicke der aufgebrachten plasmapolymeren Belegung betrug 1000 nm. Die plasmapolymere Belegung ist direkt auf die Glasur aufgebracht.
Die Länge beider Hochspannungsisolatoren beträgt 50 cm. Die Hochspannungsisolatoren weisen neun Schirmrippen auf, welche mit einem Schirmabstand von 45 mm voneinander beabstandet sind. Der Schirmdurchmesser beträgt 223 mm ; der Strunkdurch- messer beträgt 75 mm. Gegeben durch die Anzahl der Schirme weisen beide Isolatoren eine Kriechweglänge von 1612 mm auf.
Das Isolierverhalten beider Isolatoren wird gemäß dem Salzne- belverfahren entsprechend IEC 507 (1991) geprüft. Die plas- mapolymere Belegung wurde direkt auf die Glasur aufgebracht.
Zur Vorbereitung werden hierzu beide Hochspannungsisolatoren mit Trinatriumphosphat gewaschen. Anschließend werden an bei- den Hochspannungsisolatoren bei der höchsten Salzmassenkon- zentration von 224 kg/m3 Luft bzw. Nebel Konditionierungsver- suche und einstündige Salznebelversuche bei einer Prüfspan- nung von 23 kV (Wechselspannung) durchgeführt. Die Prüfspan- nung ergibt sich dabei als anteilige Spannung für einen Hoch- spannungsisolator bei einer viergliedrigen Kette in einem Sy- stem von Umax = 161 kV. Während der gesamten Versuchsdauer
werden die Prüfspannung und der Ableitstrom kontinuierlich registriert.
Die an dem Hochspannungsisolator mit plasmapolymerer Belegung im Vorkonditionierungsversuch ermittelten Uberschlagspannun- gen entsprechen den gemessenen Uberschlagspannungen des gla- sierten keramischen Hochspannungsisolators. Dies bedeutet, daß die Erhöhung der Hydrophobie durch die plasmapolymere Be- legung keinen Einfluß auf die Uberschlagsspannungen hat. Prüfspan- Spez. Höchster Ableitstrom bei nung Kriech- Stehversuchen, Ihochst (kVejEf)weglänge (mm/kV) (mA) 23 40,5 1590(Schirmüberbrückungen) 23 40,5 1400(Schirmüberbrückungen) 23 40,5 1260 (Schirmüberbrückungen) Tabelle 1 Prüfspan- Spez. Höchster Ableitstrom bei nung Kriech- Stehversuchen, Ihoch5t (kVeff) weglänge (mm/kV) (mA) 23 40,5 600 23 40,5 1100(Schirmüberbrückungen) 23 40,5 550 Tabelle 2 Nach den Vorkonditionierungsversuchen werden drei einstündige Salznebelversuche bei der Prüfspannung von 23 kV durchge- führt. Es wird dabei der jeweils höchste Ableitstrom gemes- sen. Die Ergebnisse sind für den unbehandelten glasierten ke- ramischen Hochspannungsisolator in Tabelle 1 und für den mit einer plasmapolymeren Belegung versehenen glasierten Hoch- spannungsisolator in Tabelle 2 dargestellt. Im Vergleich zu dem unbehandelten Hochspannungsisolator (siehe Tabelle 1) treten bei den einstündigen Salznebelversuchen für den mit einer plasmapolymeren Belegung versehenen Hochspannungsisola- tor (siehe Tabelle 2) Schirmüberbrückungen seltener auf. Die
höchsten Ableitströme sind für den mit einer plasmapolymeren Belegung versehenen Hochspannungsisolator deutlich kleiner als bei dem unbehandelten glasierten Hochspannungsisolator.
Versuch 2 Ein gemäß Versuch 1 ausgebildeter, mit einer plasmapolymeren Belegung versehener, keramischer Hochspannungsisolator wird einem 1000-stündigen Salzsprühtest gemäß IEC-1109 unterzogen.
Auch nach dem 1000-stündigen Einsatz in einem Salznebel wies der Hochspannungsisolator noch die selben Eigenschaften wie zu Beginn des Versuches auf. Dies belegt die Dauerhaftigkeit und die hohe Hydrophobie der plasmapolymeren Belegung. Ein derartiges Ergebnis ist mit unbehandelten, glasierten kerami- schen Hochspannungsisolatoren nicht erreichbar.
Versuch 3 Es wird der Benetzungswinkel an drei verschiedenen kerami- schen Hochspannungsisolatoren untersucht, welche alle gemäß Beispiel 1 mit einer hydrophoben plasmapolymeren Belegung versehen sind. Die behandelten Formstücke waren allesamt ke- ramische Formstücke. Bei Formstück A war das Isolatormaterial zusätzlich mit einer braunen Glasur, bei Formstück B mit ei- ner weißen Glasur versehen. Das Formstück von Isolator C war unglasiert. Es werden die Benetzungswinkel gemäß Norm DIN-EN 828 für destilliertes Wasser und für NaCl-haltiges Wasser mit einem Anteil NaCl von 25 Gew.-% bestimmt. Das Ergebnis ist in Tabelle 3 zusammengefaßt. Dabei ist zu beachten, daß sich auf der Oberfläche des unglasierten Isolators aufgrund der größe- ren Rauhigkeit bei gleicher Hydrophobie ein größerer Benet- zungswinkel einstellt als auf den Oberflächen der glasierten Isolatoren. Isolatormaterial A BC H20 108, 0 109, 2 131, 0 H2ONacl 107,0 108,0 136,3 stark hydro- stark hydro- sehr stark phob phob hydrophob Tabelle 3
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