AT80542B - Verfahren zur Herstellung von Körpern, die der HauVerfahren zur Herstellung von Körpern, die der Hauptsache nach aus graphitähnlichem Kohlenstoff bestptsache nach aus graphitähnlichem Kohlenstoff bestehen. ehen. - Google Patents

Description

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  Verfahren zur Herstellung von Körpern, die der Hauptsache nach aus graphitähnlichem
Kohlenstoff bestehen. 



   Vorliegende Erfindung betrifft die Herstellung von Körpern, die der Hauptsache nach aus einem graphitähnlichem Kohlenstoff bestehen, die aber ausserdem noch Metall oder Metallverbindungen beigemengt enthalten können. Diese Körper können als Glühkörper verwendet werden, wenn auch das Anwendungsgebiet damit keineswegs erschöpft ist. Die Herstellung geschieht in der Weise, dass die Kohle mit einem Metall oder einer Metallverbindung gemengt und hierauf solange und auf so hohe Temperaturen erhitzt wird, dass eine Masse entsteht, die bis zu gewissem Grade dehnbar und biegsam ist. 



   Es ist eine bisher unbekannte Tatsache, dass es möglich ist, durch genügend langes und genügend hohes Erhitzen eine Mischung von Metallen und Kohle in eine Masse zu verwandeln, die sich fast in jeder Beziehung wie ein Metall verhält. Die Massen, wie sie nach vorliegender Erfindung erreicht werden, haben einen elektrischen Leitungswiderstand, der der Grössenordnung nach ganz dem der Metalle entspricht und deren Temperaturkoeffizient positiv ist. Der Körper ist metallisch glänzend ; ausserdem, wenn er genügend homogen ist, auch biegsam und bis zu gewissem Grade dehnbar, ähnlich wie ein Metall, wenn auch nicht immer in demselben Masse. 



   Die Temperatur und die Erhitzungsdauer, die angewendet werden müssen, um diese Verwandlung hervorzurufen, sind zum Teil abhängig von den verwendeten Ausgangsmaterialien. 



  Die Temperatur liegt im allgemeinen sehr hoch und jedenfalls wesentlich höher als die Temperaturen, die man in den meisten bisher gebräuchlichen Öfen erzielt. Im allgemeinen muss man auf 
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 wandlung herbeizuführen. Dabei kann das verwendete Metall oder die Metallverbindung unter Umständen ganz oder teilweise verdampft werden. Die Qualität des Endprodukts wird dadurch im allgemeinen nicht oder doch nicht wesentlich verschlechtert. Sehr vorteilhaft ist eine Anordnung derart, dass man das Metall in das Innere der Kohle einbettet, so dass es dann bei der Erhitzung von innen nach aussen in die Kohle eindringt. Man kann z. B. so verfahren, dass man einen Draht aus dem betreffenden Metall, z. B. einen Wolframdraht, verwendet und auf diesem in an sich bekannter Weise durch Erhitzen in Kohlenwasserstoff oder dergl. eine Kohleschicht aufpräpariert.

   Man erhält dann einen Körper, dessen Seele aus Metall besteht, das umhüllt ist von einem Mantel   aus Präparierkohle.   Beispielsweise kann dabei, wenn man Wolfram als Metall nimmt, das Verhältnis so gewählt werden, dass das Volumen der umhüllenden Kohle etwa das   50-2oofache   des Volumens des Wolframs, das Gewicht also beispielsweise das   iofache   des Wolframs beträgt. Der so'erhaltene Körper wird dann in einen elektrischen Ofen gebracht und hier durch Erhitzung von aussen, die durch direkte Widerstandserhitzung unterstützt werden kann, auf beispielsweise 3000 bis   35000 erhitzt,   wobei die Temperatur mit Hilfe eines optischen Pyrometers kontrolliert werden kann.

   Eine Erhitzung in der Grössenordnung von einigen Minuten (beispielsweise 1/4 Stunde) genügt, um die Reaktion bei Fäden von einem Gesamtdurchmesser von ca.   0*3 MM durchzuführen.   Bei stärkeren Fäden oder Stäben muss im allgemeinen länger erhitzt werden. 



   Da es in mehrfacher Beziehung mit technischen Schwierigkeiten verbunden sein kann, den Ofen während längerer Zeit auf so hohen Temperaturen zu erhalten, so kann es vorteilhafter 

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 sein, die Erhitzung nicht in einem Arbeitsgang zu vollenden, sondern ein-oder mehreremale zu unterbrechen, um dem Ofen Gelegenheit zu geben, sich wieder abzukühlen. 



   Die Erhitzung geschieht unter Abschluss der Luft am besten in einem Kohlerohr, das von Kohlenstoff umgeben ist. Bei der Erhitzung bildet sich dann wahrscheinlich in dem Ofen eine indifferente Atmosphäre von Kohlenoxyd. 



   Im allgemeinen wird das Verfahren erleichtert, wenn man nicht oder wenigstens nicht ausschliesslich von schon fertig gebildetem Graphit ausgeht, sondern ungraphierte Kohle verwendet. 



   Da es vorkommen kann, dass die durch den Erhitzungsprozess erhaltene Masse nicht vollkommen gleichmässig ist, so kann man durch eine Art Präparierverfahren mit nachfolgender 
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 und Struktur der Körper lassen sich aber auf diese Art nicht ausgleichen. Dagegen kann man durch sehr hohen Druck, den man entweder während der Erhitzung oder auch nach der Er-   hitzung anwendet, Körper von sehr grosser Gleichmässigkeit   und mechanischer Widerstandsfähigkeit erhalten. Der Druck wird am einfachsten in der Weise erzeugt, dass man die Erhitzung 
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 100 Atmosphären Druck gehen und erzielt gleichzeitig den Vorteil, dass die Erhitzung entsprechend dem höheren Verdampfungspunkt der Kohle weiter getrieben werden kann, als es sonst der Fall wäre. 



   Für die Druckbehandlung nach dem Erhitzen ist es im allgemeinen notwendig, geeignete Formen zu verwenden, in die der Körper eingebettet werden kann. Man wird deshalb zunächst solche Körper herstellen, für die man gut passende Pressformen gewinnen kann, z. B. zylindrische oder prismatische Stäbe und dergl. Durch Anwendung sehr hohen Drucks lassen sich diese im allgemeinen deformieren. und in Körper von grosser Gleichmässigkeit und vorzüglichen mechanischen Eigenschaften verwandeln. Man kann sogar mechanische Bearbeitung durch Hämmern, Walzen und dergl. bei entsprechend vorsichtiger Behandlung der Masse vornehmen. 



   PATENT-ANSPRÜCHE : i. Verfahren zur Herstellung von   Körpern,   die der Hauptsache nach aus graphitähnlichem Kohlenstoff bestehen, dadurch gekennzeichnet, dass ein Körper aus Kohlenstoff und einer geringen Menge eines schwer schmelzbaren Metalles oder einer Metallverbindung auf eine so hohe Temperatur und solange unter Luftabschluss erhitzt wird, dass eine in der Kälte biegsame und deformierbare Masse entsteht.

Claims (1)

1. 2. Ausführungsform des Verfahrens nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, dass auf einem Faden oder Stab aus Wolframmetall Kohlenstoff aufpräpariert wird, worauf der Körper in einem elektrischen Ofen solange auf eine Temperatur in der Nähe des Schmelzpunktes des Wolframs oder darüber erhitzt wird, bis eine gleichmässige, bis zu einem gewissen Grade biegsame und deformierbare Masse entstanden ist.

   3. Ausführungsform des Verfahrens nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet. dass der durch Erhitzen erhaltene Körper durch hohen Druck oder durch mechanische Bearbeitung weiter verdichtet und homogen gemacht wird.