Verfahren zur Herstellung von Glühkörpern aus Wolfram. Die Erfindung bezieht sich auf ein Ver fahren zur Herstellung der in elektrischen Lampen und Entladungsröhren verwendeten Glühkörper aus Wolfram.
Schraubenlinienförmig gewundene gezo gene Glühfäden, wie sie jetzt vielfach in gas gefüllten Glühlampen zur Verwendung ge langen, werden sehr hohen Temperaturen aus gesetzt, was zur Folge hat, dass die Glüh fäden sich deformieren und durchhängen, wodurch der Nutzeffekt der Lampe verrin gert und ausserdem die mechanischen Eigen schaften des Fadens nachteilig beeinflusst werden.
Es sind bereits mehrere Versuche zur Verhütung des Durchhängens gemacht wor den, und zwar hat man sich bemüht, auf die Abmessungen und die Form der Kristalle des Fadens Einfluss auszuüben.
Es hat sich erwiesen, dass die Erschei nung des Durchhä.ngens in erheblichem Masse aufgehoben wird, falls der Glühkörper eine kleine Menge einer oder mehrerer Chrom sauerstoff- oder Mangansauerstoffverbindun- gen enthält. Gute Ergebnisse werden erzielt, wenn der fertige Glühkörper 0,005 bis 0,1 % einer Chromsauerstoff- oder Mangansauerstoffver- bindung enthält.
Bei dar Ausübung des bekannten Verfah rens zur Herstellung von Glühkörpern aus Wolfram wird Wolframpulver zu Stäben ge- presst, :die gesintert werden, worauf das ge- s-interte Erzeugnis weiter verarbeitet wird, bis die gewüslsühten Abmessungen erreicht sind.
a Ist nun eine gewisse Menge eines Alkali salzes einer Chromsauerstoff- oder Mangan sauerstoffverbindung im Wolframpulver vor handen, so verdampft ein Teil des Salzes während des Sintervorganges, und die Erfin derin hat gefunden,
dass die Menge der im ge sinterten Erzeugnis zurückbleibenden Sauer stoffverbindungen von der Feinheit des ver- w en 'deten Wolframpulvers abhängig abhängig ist. Ist das Pulver zu grob und der gepresste Stab infolgedessen zu porös, so dampfen während des Sintervorganges alle Zusätze heraus; ist das Pulver dagegen zu fein, so kann das zu- gesetzte Salz nicht in genügendem Masse ver dampfen, und es bleibt zuviel zurück.
Es ist möglich, dass sich das ursprüng lich zugesetzte Alkalisalz infolge der hohen Temperatur, der es ausgesetzt wird, zersetzt, und dass im, Enderzeugnis nicht mehr das Alkalisalz selbst, sondern irgend eine Sauer stoffverbindung wenigstens eines der Me talle Chrom oder Mangan anwesend ist. We sentlich ist nur, dass zu dem Ausgangs erzeugnis ein Alkalisalz einer Sauerstoffver bindung wenigstens eines der Metalle Chrom oder Mangan zugesetzt wird.
Erfindungsgemäss wird nun zu dem Aus- gla.ngserzeugnis eine kleine Menge eines Al kalisalzes einer Sauerstoffverbindung wenig stens eines der Metalle Chrom oder Mangan zugefügt und Wolframpulver von einer ge wissen Feinheit angewendet, derart, dass das gesinterte Erzeugnis wenigstens 0,005 und höchstens 0,1 % einer Sauerstoffverbindung wenigstens eines der Metalle Chrom oder Mangan erhält.
Es ist einleuchtend, dass statt eines ein zigen Alkalisalzes auch ein Gemisch von Alkalisalzen einer Sauerstoffverbindung we nigstens eines der Metalle Chrom oder Man gan ohne Bedenken zugesetzt werden kann.
Gute Ergebnisse werden mit den Bi- chromaten, Chromaten, Manganaten oder Permanganaten der Alkalimetalle oder deren Mischungen erzielt.
Das Ausgangserzeugnis, zu dem das Al kalisalz zugesetzt wird, kann beispielsweise Wolframpulver sein, das dann die benötigte Feinheit haben muss.
Die Feinheit des Wolframpulvers kann man durch eine richtige Wahl der Bedin- bungen beim Reduzieren des Wolframoxyds regeln. So hat die Reduktionstemperatur auf die Feinheit des erhaltenen Pulvers einen unmittelbaren Einfluss. Durch Versuche kann man feststellen, wie die Bedingungen beim Reduzieren zu wählen sind, um ein Pulver von einer gewissen Feinheit zu erhalten.
Eine bessere und leichtere Versetzung der zugesetzten Verbindung mit dem Wolfram pulver erhält man durch,Zusatz einer wässe- rigen Lösung der Verbindung zu reiner, für die Bereitung des Wolframpulvers dienender Wolframsäure.
Zweckmässig wird einer Lösung des Al kalisalzes Wolframsäure zugesetzt, das Ge misch getrocknet und darauf unter solchen Verhältnissen reduziert, dass das erhaltene Wolframpulver eine derartige Feinheit hat, dass im gesinterten Erzeugnis eine Menge einer Sauerstoffverbindung wenigstens eines der Metalle Chrom oder Mangan von wenig stens 0,005 und höchstens 0,1 % zurück bleibt.
Der ursprünglich zugesetzte Prozentsatz an Alkalisalz ist im allgemeinen wesentlich grösser als der Prozentsatz der im gesinterten Erzeugnis zuriickbleibenden Verbindung und ist ausser von der Feinheit des Wolframpul- vers auch von der Natur des gewählten Stof fes abhängig. Für jeden besonderen Fall kann der benötigte Prozentsatz -der ursprüng- lich zugesetzten Verbindung durch Versuche bestimmt werden.
<I>Beispiel:</I> Kaliumbichromat wird W olframpulver zugesetzt, dessen Feinheit derart ist, dass fünll Gramm des Pulvers 40 Sekunden be nötigen, um sich in einer zehn Centimeter hohen Flüssigkeitssäule von 50 cm' eines Ge- mis,ches von Alkohol und Äther (1 : 1) völlig abzusetzen;
setzt man nun 0,2 bis 1 iö Ka- liumbichromat zu, so ergibt sich, dass im ge sinterten Erzeugnis 0,005 bis 0,03 % der Ver bindung zurückgeblieben ist. Diese sehr kleine Menge genügt jedoch ,schon, um die Eigenschaften des Wolframs derart zu beein flussen, dass ein nicht durchhängender<B>Glüh-</B> körper erhalten wird.
Ein besonderes Beispiel des Herstellungs verfahrens sei im folgenden ausführlich be schrieben: Aus unreinper Wolframsäure wird in der bekannten Weise .durch Lösen in ehemisch reinem Ammoniakwasäer. Filtrieren und Kri-@ stallisieren Ammoniumwolframat hergestellt und aus demselben durch Erhitzen reine Wolfra,msäure erhalten.
Zu dieser reinen Wolframsäure wird nun die erforderliche Menge, beispielsweise 0,6 /a Kaliumbichromat in Lösung zugesetzt; unter fortwährendem Rühren wind .das- :Gemisch zur Trockne gedampft und das erhaltene Er zeugnis darauf in einem Wasserstoffstrom reduziert. Dies geschieht unter gewissen Ver hältnissen, z.
B. bei einer Temperatur von etwa<B>800'</B> C, so dass das durch die Reduk tion entstandene Wolframpulver eine solche Feinheit hat, dass fünf Gramm davon sich in 40 Sekunden in 50 cm3 eines Gemisches von Alkohol und, Äther (1 : 1), das eine Höhe von zehn Centimeter hat, absetzen.
Das Pulver wird nun in der bekä,nnten Weise weiter verarbeitet; ,es wird zu Stäben gepresst, darauf erhitzt und gesintert, wobei ein wesentlicher Teil des. Kaliumbichromats verdampft.
Der .gesinterte Stab wird nun weiter, z. B. durch Hämmern und Wälzen, mecha- nisch bearbeitet, und schliesslich auf den ge wünschten Durchmesser gezogen. Der erhal tene Faden kann noch schraubenlinienförmig gewunden werden und ist dann zur Verwen dung als Glühkörper fertig.