AT252278B - Elektrischer Leiter und Verfahren zu dessen Herstellung - Google Patents

Description

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  Elektrischer Leiter und Verfahren zu dessen Herstellung 
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 liegenden Flächen des Mantels und des Kernes in einer Schutzatmosphäre unter Verwendung von Zink, Zinn, Aluminium oder einer Legierung von wenigstens zweien dieser Metalle als Lötlegierung miteinander verlötet. 



   Als Kemmetall wird wegen seiner guten Leitfähigkeit vorzugsweise Kupfer verwendet, jedoch kann man auch Eisen oder Stahl verwenden, insbesondere dann, wenn Leiter mit grösserem Durchmesser toleriert werden können, um den Leitungswiderstand des Kernes zu reduzieren. 



   Der   Ausdruck "Titan" umfasst   im Zusammenhang mit der Erfindung nicht nur Titan allein, sondern auch Legierungen auf der Basis von Titan, welche anodische   Polarisationseigenschaften,   die mit denen von Titan vergleichbar sind, besitzen. Beispiele solcher Legierungen sind Titan-Zirkon-Legierungen mit einem Gehalt bis zu   14%   Zirkon, Legierungen mit einem Gehalt bis zu   5%   eines Platinmetalles, wie Platin, Rhodium oder Iridium, und Legierungen des Titans mit Niob oder Tantal mit einem Gehalt bis zu   lolo   dieser Legierungsbestandteile. 



   Mit dem   Ausdruck"eng passend"ist gemeint,   dass zwischen den Teilen zur Aufnahme der Lötlegierung nur ein kleiner Zwischenraum, wie in der Löttechnik üblich, zugelassen wird. Beispielsweise ist für einen Kupferkern mit einem Durchmesser von 101, 6 mm ein Zwischenraum von etwa 0, 3 mm zulässig. 



   Bei der Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens wird der Oxydfilm von der Oberfläche des Titanmantels am besten durch Abbeizen in einem Gemisch von Salpetersäure und Flusssäure, beispielsweise durch 5 min langes Eintauchen in eine wässerige Lösung mit einem Gehalt von   201o   Salpetersäure und   41o   Flusssäure, entfernt. Der Kern wird dann in den so vorbereiteten Titanmantel eingesetzt und das Lötmetall, vorzugsweise in Form von Pulver oder Draht, eingebracht. Dann wird in einer Schutzatmosphäre, vorzugsweise Argon, erhitzt um das Lötmetall zu schmelzen, und anschliessend abgekühlt.

   Nach Beendigung des Lötvorganges ist es gegebenenfalls nötig, den Titanmantel auf eine genaue zylindrische 
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B.Ausführungsform eines zum Löten vorbereiteten erfindungsgemässen Leiters und Fig. 2 eine mögliche Art der Verwendung des erfindungsgemässen Leiters als Stromzuführung zu einer Anode. 



   Ab vorzugsweises Kernmaterial wird in der folgenden Beschreibung Kupfer erwähnt, doch kann dieses natürlich auch durch Eisen oder Stahl ersetzt werden. 



   Die   Ausführungsform   gemäss Fig. 1 weist einen rohrförmigen Titanmantel 1 mit einem unten geschlossenen Ende 2 auf. Die Innenfläche des Mantels wurde entfettet und in einem Gemisch von Salpetersäure und Flusssäure zur Entfernung der Oxydhaut abgebeizt. Ein Kupferkern mit einem eng in den Titanmantel 1 passenden unteren Teil 3 und einem Hals 4 mit kleinerem Durchmesser wird in den Mantel 1 eingesetzt und ein Ring 5 aus Lötmetall, vorzugsweise Zink, herumgelegt. Die Lötverbindung wird hergestellt, indem man die dargestellte Anordnung in einem Ofen bei   6000 C   in einer Argonatmosphäre einbringt, bis das Zink geschmolzen und in den freien Spalt geronnen ist. 



   Der gemäss Fig. 1 ausgebildete Leiter kann als Zuleitung zu einer Anode verwendet werden, indem man das untere Ende des Leiters eng passend in eine Bohrung der Anodenplatte, welche in einer elektrolytischenZelle angeordnet ist, einsetzt. Das obere Ende des Titanmantels 1 wird durch eine Dichtung im Zellendeckel hindurchgeführt und das herausragende obere Ende des Kupferkernes 4 an eine Sammelschiene angeschlossen. Wenn die Anodenplatte aus Graphit besteht, kann man zur Erzielung einer guten elektrischen Verbindung zwischen dem Titanmantel des Leiters und dem Graphit denjenigen Teil des Mantels, welcher in die Bohrung eingepasst wird, zuerst mit einem Überzug aus Platinmetall versehen. 



   Fig. 2 zeigt eine Anordnung, bei welcher das untere Ende des   rohrförmigen   Titanmantels 8 durch Anschweissen einer Titanplatte 11 mit der Schweissnaht 10 verschlossen ist. In den so gebildeten Titanbecher wird gemäss der Erfindung ein zylindrischer Kupferkern 7 bei 9 unter Verwendung von Zink als Lötmetall angelötet. Ein Kupferstab 6 ist in einer Bohrung 12 des Kupferkemes 7 befestigt, um die Verbindung mit der Stromzufuhrleitung 13 herzustellen. Auf die Unterseite der Titanplatte 11 ist ein Anodenüberzug aus einem Platinmetall aufgebracht. Die Platte ist ausserhalb der umlaufenden Schweissnaht 10 gelocht oder geschlitzt, um das Entweichen des an der Anode freiwerdenden Gases zu erleichtern. 

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Claims (1)

1. PATENTANSPRÜCHE : 1. Elektrischer Leiter, bestehend aus einem mit einem Mantel aus Titan umgebenen Kern aus Kupfer, Eisen oder Stahl, dadurch gekennzeichnet, dass die einander gegenüberliegenden <Desc/Clms Page number 3> Flächen des Mantels und des Kernes miteinander mit Zink, Zinn, Aluminium oder einer Legierung von wenigstens zweien dieser Metalle verlötet sind.

   2. Leiter nach Anspruch l, dadurch gekennzeichnet, dass das Kemmetall Kupfer und das Lötmetall Zink ist.

   3. Verfahren zur Herstellung eines elektrischen Leiters nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge- kennzeichnet, dass von der Innenfläche des Mantels aus Titan die Oxydhaut entfernt und ein Kern aus Kupfer, Eisen oder Stahl eng passend in diesen eingesetzt wird, worauf man die einander gegenüberliegenden Flächen des Mantels und des Kernes in einer Schutzatmosphäre unter Verwendung von Zink, Zinn, Aluminium oder einer Legierung von wenigstens zweien dieser Metalle als Lötlegierung miteinander verlötet.

   4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass als Schutzatmosphäre eine Argonatmosphäre angewendet wird.

   5. Verfahren nach Anspruch 3 oder 4. dadurch gekennzeichnet, dass als Kernmetall Kupfer und als Lötmetall Zink verwendet wird.