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Verfahren zur Herstellung von aus einem Kern und einem Mantel bestehenden Körpern.
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung eines Körpers, der mit einem aus einem der Metalle der ersten Untergruppe der vierten Hauptgruppe (Zirkonium, Hafnium, Thorium oder Titanium) bestehenden Mantel versehen ist, auf einen gemäss diesem Verfahren hergestellten Mantel- draht und auf eine elektrische Entladungsröhre, in der ein solcher Draht Anwendung finden kann.
Die Anmelderin hat bereits vorgeschlagen, einen Kernkörper mit einer Zirkoniumschieht zu über- ziehen, indem dieser Körper in einer Atmosphäre einer flüchtigen Zirkoniumverbindung, z. B. Zirkonium- jodid, erhitzt wird. Gemäss einem bestimmten von der Anmelderin beschriebenen Verfahren kann das
Zirkonium in duktiler Form auf den Kernkörper niedergeschlagen werden, so dass der auf diese Weise erzielte Körper ausgezogen und gewalzt werden kann.
Die Anmelderin hat festgestellt, dass sich mit diesem Verfahren vorzügliche Ergebnisse erzielen lassen, insbesondere wenn von einem Kern ausgegangen wird, der nicht dicker als 40-100 ji ist. Es zeigt sich nämlich, dass bei einer solchen Kerndicke durch Ziehen oder Walzen ein Draht oder eine Platte erzeugt werden kann, bei denen der Kern nicht mehr als solcher vorhanden ist, und dass der Draht oder die Platte aus nahezu reinem Zirkonium besteht.
Ferner ist es möglich, Zirkoniummanteldrähte durch Ziehen oder Walzen eines auf die angegebene
Weise hergestellten Körpers anzufertigen. Ausserdem wurde gefunden, dass, wenn man von einem dickeren
Kern bei der Bearbeitung eines Körpers ausgeht, der durch Niederschlagen von Zirkonium oder einem der andern Metalle der ersten Untergruppe der vierten Hauptgruppe erhalten worden ist, manchmal Schwierig- keiten auftreten, so dass sich ein aus einem Kern und einem aus einem dieser Metalle hergestellten Mantel bestehender Manteldraht auf diese Weise weniger leicht herstellen lässt.
Es hat sich nämlich gezeigt, dass sich beim Niederschlagen des Metalls auf dicke Kerne eine einheitliche, zusammenhängende Schicht schwer erzielen lässt, wodurch während des Zieh oder Walzvorganges Brüche auftreten können, so dass schliesslich der hergestellte Draht Stellen aufweist, an denen das Mantelmaterial ganz fehlt.
Diesem Verfahren haftet weiter der Nachteil an, dass es nicht auf Kernmaterial angewendet werden kann, dessen Schmelzpunkt niedriger als die Zersetzungstemperatur der verwendeten Zirkoniumver- bindung ist.
Das erfindungsgemässe Verfahren beseitigt nun diese Schwierigkeiten. Es besteht darin, dass ein
Kernkörper mechanisch mit einer Schicht aus einem zusammenhängenden Metall umgeben wird und sodann der auf diese Weise gebildete Körper ausgezogen und/oder gewalzt wird. Es hat sich gezeigt, dass sich auf diese Weise Manteldrähte herstellen lassen, die einen vollkommen gleichmässigen und vor- züglich haftenden Mantel haben. Mit Vorteil kann man das Verfahren auf Zirkonium anwenden, wobei dieses Metall z. B. in Form dünner Blätter den Kern umgebend angeordnet werden kann. Diese
Blätter können dadurch erzielt werden, dass ein Zirkoniumkern auf chemischen Wege mit Zirkonium über- zogen wird und der derart erzeugte Körper zu einer dünnen Schicht ausgewalzt wird.
Unter mechanischem
Aufbringen ist bei diesem Verfahren auch das Umbiegen eines solchen blattförmigen Zirkoniumstüekes um den Kernkörper zu verstehen.
In vielen Fällen hat es sich als sehr vorteilhaft erwiesen, das Metall während der Bearbeitung mit einer Schutzhülle zu versehen. Eine solche Hülle oder Mantel erleichtert die Bearbeitung in hohem Masse und schützt ausserdem das Metall der ersten Untergruppe der vierten Hauptgruppe vor atmosphärischen Einflüssen. Ein solcher Hilfsmantel kann nach Ablauf der Bearbeitung auf chemischem oder mechanischem
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Wege entfernt werden. Als sehr geeignetes Material kann zu diesem Zwecke Eisen verwendet werden.
Ein solcher Mantel lässt sich leicht mit Salzsäure entfernen. Auch kann man zu diesem Zweck vorteilhaft
Nickel verwenden, das nach Ablauf der Bearbeitung mit etwas Salpetersäure entfernt werden kann.
Es sei beiläufig bemerkt, dass der Kernkörper nicht aus einem einzigen Material zu bestehen braucht.
Dieser Kern kann z. B. auch aus einer Legierung zusammengesetzt oder selbst aus einem Mantelkörper hergestellt sein.
Das Verfahren lässt sich mit Erfolg ausführen, wenn ein Kern verwendet wird, der ganz oder teilweise aus Molybdän besteht. während sich auch Nickel als sehr geeignet für diesen Zweck herausgestellt hat.
Der nach dem erfindungsgemässen Verfahren hergestellte Körper hat viele Vorzüge, so dass er in grossem Masse Anwendung finden kann. Von den Vorteilen sei an erster Stelle die Tatsache genannt, dass ein solcher Körper in Form eines Manteldrahtes eine sehr grosse Festigkeit hat, so dass ein solcher Draht statt reiner Zirkoniumdrähte verwendet werden kann und die hiebei auftretenden Nachteile, z. B. geringe Festigkeit, vermieden werden. Ausserdem sind solche Manteldrähte auch wesentlich billiger als ausschliesslich aus Zirkonium bestehende Drähte. Auch der Nachteil, der Drähten oder Körpern aus reinem Zirkonium anhaftet, nämlich das Auftreten grosser Formänderungen bei Temperaturen von ungefähr 1000 und höher, wird bei Verwendung von gemäss der Erfindung hergestellten Körpern vermieden.
Ausserdem haben diese Drähte die im allgemeinen mit Zirkonium verbundenen Vorteile, so dass sie eine weitgehende Verwendungsmöglichkeit in elektrischen Entladungsröhren finden können.
Als Beispiele dieser letztgenannten Anwendung wird auf die Verwendung von Zirkoniummanteldrähten hingewiesen, die gemäss dem vorbeschriebenen Verfahren als Gitterdrähte oder, bei der Verwendung von Drahtanoden, als Anodendrähte ausgeführt sind. Solch Elektroden haben dann den Vorteil, dass sie fester als aus reinem Zirkonium hergestellte Drahtelektroden sind, ausserdem während des Betriebes der Röhre dennoch eine gasbindendewirkung ausüben können und eine geringe Sekundäremission aufweisen. Ferner sind sie bei höheren Temperaturen keinen Formänderungen ausgesetzt.
Die Erfindung wird an Hand eines Ausführungsbeispieles, aus dem die Einfachheit des beschriebenen Verfahrens klar hervorgeht, näher erläutert.
Beispielsweise wird von einem aus Molybdän oder aus Nickel bestehenden Stab von 1 m Länge und 4 mm Dicke ausgegangen, um den ein Zirkoniumband von 1 m Länge, 13 mm Breite und 200 p, Dicke angeordnet, d. h. um den Stab herumgelegt wird. Dann wird der Stab kalt gehämmert, so dass das Zirkonium als ein Rohr mit einer Längsfuge den Stab umgibt. Auf dieses Rohr wird ein z. B. aus Eisen oder Nickel bestehender Hilfsmantel geschoben, gewöhnlieh in Form eines Rohres. Der auf diese Weise erzielte Körper wird nun auf für Manteldrähte und-blätter bekannte Weise ausgezogen und gewalzt, was bei Verwendung von Nickel als Kernmaterial bei Zimmertemperatur erfolgen kann. Nach dieser Bearbeitung wird der äussere Eisenmantel z. B. durch Auflösen in Salzsäure entfernt.
Auf diese Weise lässt sich ein Zirkoniummanteldraht von z. B. 100 (L Dicke erzielen.
Obwohl in diesem Ausführungsbeispiel von Zirkoniummanteldrähten die Rede ist, ist es ersichtlich, dass die Erfindung sich auf sämtliche aus einem Kernkörper und einem aus einem der Metalle der ersten Untergruppe der vierten Hauptgruppe hergestellten Mantel bestehenden Körper, z. B. auch auf dünne Metallfolien, bezieht. Ferner wird ein gemäss diesem Verfahren hergestellter Körper überall dort Anwendung finden können, wo aus einem dieser Metalle hergestellte Körper, z. B. Zirkoniumdrähte, wie Widerstandsdraht od. dgl., oder dünne Platten, verwendet werden.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Verfahren zur Herstellung eines Körpers, der aus einem Kern und einem Mantel besteht, welcher aus einem oder mehreren der Metalle : Zirkonium, Hafnium, Thorium oder Titanium hergestellt ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Kern mechanisch mit einer aus zusammenhängendem Metall bestehenden Schicht umgeben wird, dass um diese Schicht dann eine Schutzhülle angeordnet wird und dass hierauf der so gebildete Körper ausgezogen und/oder gewalzt wird, wonach die Schutzhülle auf chemischem oder mechanischem Wege entfernt wird.