<Desc/Clms Page number 1>
Verfahren zur Herstellung von Metallglühfäden aus schwer schmelzbaren Metallen für elektrische Lampen.
Die Herstellung von Glühlampenfäden aus feinpulverigen Metallen, wie sie insitesonder bei der Reduktion der Oxyde durch Wasserstoff erhalten werden und einem organischen Bindemittel ist nur dann betriebsfähig möglich, wenn von dem letzteren so viel verwendet wird, dass nach dem Karbonisieren der Rohfäden die hinterbleibende Kohle die einzelnen Metallteilchen zusammenhält. Begreiflicherweise sind dazu im Verhältnis zum Metall nicht unbedeutende Kohlenstoffmengen erforderlich, die hinterher auf eine mehr oder weniger umständliche Art entfernt werden müssen.
Wurde man nur wenig von dem Bindemittel verwenden, etwa nur so viel, als gerade zum Plastischmachen des Metallpulvers erforderlich ist, oder ein Bindemittet, das rück- standstos verHüchtigbar ist, so erhielte man Rohfädcn. die sehr leicht zu Pulver zerfallen, mit welchen man info) gedossen nicht hantieren kann.
Wenn die Metalle pichet in feinpulveriger Form, sondern etwa als kolloidale Massen (Gele) oder in einem flockigen amorphen Zustande verwendet werden, ist die Sache insofern
EMI1.1
einzelnen Teilchen an sich schon aneinander kleben. Nun ist aber der kolloidale oder auch der flockig amorphe Zustand der Metalle nur auf umständlichen Wegen zu erreichen und
EMI1.2
Der Grundgedanke dieses Verfahrens besteht darin, dem schwer schmelzbaren Metallpulver-Wolfram.
Molybdän, Titan oder dergl.-nu :- soviel organische Bindemittel zuzusetzen, um eben eine spritzbare bildsame Masse zu erhalten, ausserdem aber
EMI1.3
schwerschmelzbarenMetallteilchenderGrundmassedurcheineArtVerlötungzumAneinanderhaten, wodurch die folgenden Manipulationen mit dem Faden erleichtert werden, bis schliesslich beim Formieren das Zusatzmetall verflüchtigt wird und die schwerschma) zbaren Teilchen zum Sintern kommen.
Zu diesem Zwecke haben sich insbesonders Silber und Kupfer, bozw. ihre Oxyde und Hydroxyde geeignet erwiesen, da sich diese Metalle mit dem schwer schmelzbaren Grundmetalle des Fadens (Besonders mit Wolfram) leicht mechanisch verbinden und schliesslich vollständig verflüchtigen lassen, so dass sie also als ein zeitweiliges Bindemittel fungieren.
Die Ausführung des Verfahrens stellt sich folgendermassen dar :
Man mischt dem zu verwendenden Metallpulver, z. B. Wolfram, nur wenige Prozente (bis 10 /o) eines Metalles in Pulverform zu, das einen verhältnismässig niedrigen Schmelz- punkt und Verdampfungspunkt besitzt, eventuell dessen leicht redu/ierbarcs Oxyd oder
<Desc/Clms Page number 2>
Hydroxyd, z. B. Kupfer, vermischt hierauf mit soviel irgendeines Bindemittels, als gerade erforderlich ist, um eine plastische spritzbare Masse zu erhalten. Die aus dieser hergestellten Fäden sind zufolge ihres Gehaltes an dem verwendeten Bindemittel elastisch und keineswegs brüchig.
Bei der nun folgenden Karbonisierung-kann je nach der Natur des Bindemittels dasselbe vollständig ausgetnebon werden, oder auch eine Spur Kohlenstoff hinterlassen.
Die Karbonisierung wird zweckmässig in einer Wasserstoffatmosphäre vorgenommen und bei hoher Temperatur (zirka 1000 C bis 12000 C) durchgeführt. Hiebei beginnt die Wirk- samkeit des zugefügten Kupfers, dasselbe wird nämlich bei der hohen Temperatur weich und lötet gewissermassen die einzelnen Wolframteilchen aneinander ; es übernimmt also die Rolle des Bindemittels. Die nun erhaltenen karbonisierten Rohfäden verhalten sich beinahe so, wie kbmpakte Metalldrähte und sind dementsprechend sehr wenig zerbrechlich, wodurch die Handhabung beim Formierprozess nicht unwesentlich begünstigt wird.
Beim Formieren wird die Temperatur so weit gesteigert, dass das Kupfer verflüchtigt wird, während die hinterbleibenden Wolframfäden durch Sintern die bekannte dichte Form annehmen.
Zusätze von Metallen, die späterhin aus dem Faden wieder vertrieben werden. sind schon mehrfach vorgeschlagen worden, jedoch stets zu wesentlich anderen Zwecken, als jene sind, weiche diese Erfindung vorfolgt. So wurde z. B. vorgeschlagen, Wolfram mit Kupfer zu legieren, um daraus Drähte ziehen zu können. Ferner hat man Gemische von Wolframpulver mit Aluminium oder von Wolframoxyden mit Aluminium oder Magnesium zur B''- schleunigung der im Faden erfolgenden Reaktionen in Anregung gebracht. Auch ist der
Zusatz von Zink oder Kadmium zur Rohmasse zwecks Querschnittsvermind@rung des Fadens und schliesslich die Verwendung verschiedener Metallwolframate in Vorschlag gekommen.
Auch wurde vorgeschlagen, Wolframpulver mit kolloidaler Kupfer-und Silberlösung als
Bindemittel zu Fäden zu verarbeiten. Die Fäden werden nach dem Trocknen Säuredämpfen ausgesetzt, um die kolloidalen Metalle in den Irrysta1linischen Zustand überzuführen. Diese
Art der Verkittung der Wolframteilchen deckt sich nicht mit der hier beschriebenen Ver-
EMI2.1
Es ist ohneweiters einleuchtend, dass alle die eben genannten Zusätze nicht in dem Sinne wirken können, wie es der Grundgedanke der Erfindung erfordert.