Verfahren zur Verstärkung des Edelmetallbelags keramischer Gegenstände. Die Erfindung betrifft die Verstärkung von nach dem Einbrennverfahren oder auf andere Weise auf keramischen Gegenständen hergestellten Edelmetallbelägen, insbesondere an solchen Stellen, an denen Stromzufüh- rungsleitungen angelötet werden sollen. Sie erübrigt das bis jetzt übliche Verstärken der gesamten Belagoberfläche und ermöglicht eine grosse Ersparnis an teurem Edelmetall.
Es ist bekannt, keramische Gegenstände dadurch mit Edelmetall zu belegen, dass man geeignete Lösungen der Edelmetallresinate in ätherischen Ölen allein oder in. Verbindung mit feinverteilten Edelmetallpulvern und ge eigneten Lötmitteln auf den keramischen Teilen einbrennt. Neuerdings werden hierzu auch die niedermolekularen organischen Edel metallsalze in Verbindung mit Alkoholen, Äthern oder andern Lösungsmitteln verwen det, wodurch die Einbrenntemperatur herab gesetzt werden kann.
Auch andere Verfahren, wie die chemische Verspiegelung durch Reduktion v°n. Edel- metallsalzlösungen, die gathodenzerstäubung und thermische Metallverdampfung, haben eine gewisse Bedeutung erlangt. Alle diese Verfahren werden in ausgedehntem Masse in der Elektrotechnik, insbesondere in der Hoch frequenztechnik, verwendet.
An die so hergestellten Edelmetallbeläge, die aus Platinmetallen, Gold, Silber oder Le gierungen dieser Metalle miteinander be stehen können, müssen sehr häufig Strom zuführungsleitungen in Form dünner Metall bänder oder Drähte angelötet werden, was jedoch nur dann möglich ist, wenn die Beläge eine gewisse Dicke aufweisen. Da die nach den oben geschilderten Verfahren hergestell ten Edelmetallschichten nur sehr dünn sind, müssen sie zuerst verstärkt werden.
Zu die sem Zweck nimmt man das Einbrennen der Edelmetalle mehrfach hintereinander vor, oder man verstärkt die zu dünnen Schich ten durch nachträgliche Behandlung in einem entsprechenden galvanischen Bad oder mit Hilfe des SchoopschenMetallspritzverfahrens. Diese Nachbehandlungen bedeuten eine wesentliche Verteuerung in der Herstellung und einen grossen Verbrauch an teurem Edel metall.
Dran hat auch versucht, die Verstärkung der Edelmetallbeläge nur an den für die Lö- tung nötigen Stellen vorzunehmen, indem man vor der galvanischen Verstärkung alle andern Stellen mit einem Isolierlack ab deckte, der nach erfolgter Verstärkung durch ein geeignetes Lösungsmittel wieder abgelöst wird. Hierdurch werden aber drei neue Ar beitsgänge eingeschaltet, die den herzustel lenden Artikel - insbesondere keramische Kondensatoren, Trimmer usw. --. wesentlich verteuern.
Die Erfindung schlägt einen völlig neuen Weg ein. Sie benützt die leichte Scliweissbar- keit der Edelmetalle, um in einfachster W eise beliebig dicke, festhaftende und, gut lötbare Verstärkungen an bestimmten Stellen der Be läge zu erzeugen.
Es ist bekannt, Feinsilberteilchen durch Anwendung eines genügend hohen Druckes schom bei Zimmertemperatur zu einem ein heitlichen Körper zusammenzuschweissen. Mit steigender Temperatur nimmt die Schweiss neigung rasch zu, und von ä00 C an können einwandfreie Verschweissungen mehrerer Teile schon bei verhältnismässig niederen Drucken erfolgen. Ganz ähnliche Eigenschaften wie Silber zeigen auch Gold und die Platin metalle.
Versuche haben nun gezeigt, dass die nach den verschiedenen Verfahren auf keramischen Gegenständen hergestellten Edelmetallbelägc diese Schweisseigenschaft in besonderem Masse dann zeigen, wenn geeignet beschaffene Edel-, metalle, insbesondere Silberpulver oder leicht; zu Silber reduzierbare Silberverbindungen auf die erhitzten Edelmetallbeläge aufgepresst werden.
Erhitzt man einen mit einem Edelmetall belag, beispielsweise Silberbelag, versehenen keramischen Gegenstand auf eine Temperatur über 500 C und presst auf den Silberbelag einen Silberdraht oder ein Silberplättchen auf, so findet auch bei sehr hohem Druck keine oder eine nur ganz geringfügige Ver- scliweissung mit dem Belag statt. Über- rasehenderweise hat es sich nun gezeigt, dass zum Beispiel beim Aufpressen einer aus fein stem Silberpulver geformten kleinen Tablette eine sehr gute, unlösbare Verschweissung ein tritt.
Es bildet also den Clegenstand vorliegen der Erfindung ein Verfahren zur Verstär kung des Edelmetallbelages keramischer Ge genstände, bei dem auf den Edelmetallbelag bei einer Temperatur zwischen 500 und<B>800'C</B> eine aus einem Pulver von Edelmetallen oder Edelmetallverbindungen gebildete Tablette aufgepresst und dabei Edelmetall aufge schweisst wird.
Verwendet man an Stelle von Silberpulver eine Tablette aus Silberoxyd oder Silber karbonat, so tritt unter gleichzeitiger Reduk tion zu Feinsilber sogar noch eine innigere Verschweissung mit dem Belag des kerami schen Gegenstandes ein. Durch den aus- geiibten Drueh wird die poröse Tablette gleielizeitig verdichtet.
Auch Mischungen von Silberpulver mit Silberoxyd und/oder Silber karbonat oder von Silberoxyd mit Silber karbonat lassen sich auf Edeimetallbeläge un lösbar aufschweissen.
An die so hergestellten Verstärkungen der Edelmetallbeläge keramischer Gegenstände lassen sich Stromzuführungsleitungen ohne jede Schwierigkeit mittels Hartlot oder Weichlot anlöten.
Die Herstellung der Schweisstabletten aus Silberpulver, Silberoxyd, Silberkarbonat. oder Mischungen dieser Stoffe in den verschie densten Verhältnissen erfolgt zweckmässig unter derart geringem Druck, dass derselbe noch ausreicht, um gut zusammenhaftende, nicht bröekelude Tabletten zu erhalten. Vor teilhaftenveise mischt man die Pulver mit etwas Wasser, Glyzerin oder einer andern klebrigen und leicht verdampfenden Flüssig keit. Es hat sieh gezeigt. dass sehr stark zusammengepresste Tabletten weniger gut schweissen als poröse Tabletten.
Auch die Feinheit der Pulver, aus denen die Schweiss tabletten hergestellt werden, ist von grossem Einfluss auf die Güte der Schweissung. Am zweckmässigsten verwendet man möglichst feine Pulver, die eine bessere Schweissung er geben als grobe Pulver.
Die Schweisstabletten können beliebige Formen haben. Sie können rund, viereckig oder rechteckig sein. Ihre Dicke richtet sich nach der gewünschten Verstärkung des Edel metallbelages.
Das Aufschweissen der Tablette auf die Edelmetallscbicht der keramischen Körper kann in verschiedener Weise erfolgen. Klei nere Körper erhitzt man vollkommen, während bei grösseren keramischen Körpern auch eine Erhitzung nur derjenigen Stelle möglich ist, an der die Aufschweissung der Tablette erfolgen soll.
Die Schweisstemperatur soll zwischen 500 und 800 C liegen.
Der benötigte Druck wird zweckmässig mittels eines der Form und Grösse der Schweisstablette angepassten Stempels aus geübt. Der Stempel selbst besteht vorteil- hafterweise aus einem schlecht wärmeleiten den Material, vorzugsweise aus Kohle oder Speckstein.
Process for strengthening the precious metal coating on ceramic objects. The invention relates to the reinforcement of noble metal coverings produced on ceramic objects by the baking process or in some other way, in particular at those points where power supply lines are to be soldered on. It eliminates the need to reinforce the entire surface of the pad, which has been customary up to now, and enables great savings in expensive precious metal.
It is known to cover ceramic objects with noble metal by baking suitable solutions of noble metal resinates in essential oils alone or in combination with finely divided noble metal powders and suitable soldering agents on the ceramic parts. Recently, the low molecular weight organic noble metal salts in conjunction with alcohols, ethers or other solvents have also been used for this purpose, which means that the stoving temperature can be reduced.
Other processes, such as chemical mirroring through reduction of. Noble metal salt solutions, gathode atomization and thermal metal evaporation, have gained a certain importance. All of these methods are used extensively in electrical engineering, especially in high-frequency technology.
On the precious metal coverings produced in this way, which can be made of platinum metals, gold, silver or alloys of these metals with each other, power supply lines in the form of thin metal strips or wires must very often be soldered, but this is only possible if the coverings have a certain level Have thickness. Since the noble metal layers produced by the methods outlined above are only very thin, they must first be reinforced.
For this purpose, the precious metals are burned in several times in succession, or the excessively thin layers are reinforced by subsequent treatment in an appropriate galvanic bath or with the help of Schoop's metal spraying process. These aftertreatments mean a significant increase in the cost of production and a large consumption of expensive precious metal.
Dran has also tried to reinforce the precious metal coverings only at the points necessary for the soldering, by covering all other areas with an insulating varnish before the galvanic reinforcement, which is removed again after reinforcement with a suitable solvent. As a result, however, three new Ar operations are switched on, which the producible low article - especially ceramic capacitors, trimmers, etc. -. significantly more expensive.
The invention takes a completely new approach. It uses the easy weldability of the precious metals in order to produce, in the simplest way, any thickness, firmly adhering and easily solderable reinforcements at certain points of the coverings.
It is known that fine silver particles can be welded together to form a uniform body by applying a sufficiently high pressure at room temperature. The tendency to weld increases rapidly as the temperature rises, and from -00 C onwards, several parts can be welded perfectly at relatively low pressures. Gold and platinum metals have properties that are very similar to silver.
Tests have now shown that the noble metal coverings produced on ceramic objects by the various methods show this welding property to a particular degree when suitably made noble metals, particularly silver powder or light; Silver compounds that can be reduced to silver are pressed onto the heated precious metal coverings.
If a ceramic object provided with a noble metal coating, for example a silver coating, is heated to a temperature above 500 ° C. and a silver wire or a silver plate is pressed onto the silver coating, there is no or only a very slight weld with the silver coating, even at very high pressure Covering instead. Surprisingly, it has now been shown that, for example, when a small tablet formed from the finest silver powder is pressed, a very good, permanent weld occurs.
The present invention thus constitutes a method for reinforcing the noble metal covering of ceramic objects, in which a tablet formed from a powder of noble metals or noble metal compounds is placed on the noble metal covering at a temperature between 500 and 800 ° C pressed on and precious metal is welded on.
If a tablet made of silver oxide or silver carbonate is used instead of silver powder, even closer welding occurs with the coating of the ceramic object with simultaneous reduction to fine silver. The exerted pressure compresses the porous tablet at the same time.
Mixtures of silver powder with silver oxide and / or silver carbonate or of silver oxide with silver carbonate can also be permanently welded onto non-precious metal coverings.
Power supply lines can be soldered to the reinforcements of the precious metal coverings of ceramic objects produced in this way without any difficulty using hard solder or soft solder.
The production of welding tablets from silver powder, silver oxide, silver carbonate. or mixtures of these substances in the most varied of ratios is expediently carried out under such low pressure that it is still sufficient to obtain tablets that stick together well and are not brittle. Before some parts of the powder are mixed with a little water, glycerine or some other sticky and easily evaporating liquid. It showed you see. that very tightly compressed tablets weld less well than porous tablets.
The fineness of the powder from which the welding tablets are made also has a major influence on the quality of the weld. It is best to use as fine powders as possible, which give a better weld than coarse powders.
The welding tablets can have any shape. They can be round, square or rectangular. Their thickness depends on the desired reinforcement of the precious metal coating.
The tablet can be welded onto the noble metal layer of the ceramic body in various ways. Smaller bodies are heated completely, while larger ceramic bodies can only be heated to the point where the tablet is to be welded on.
The welding temperature should be between 500 and 800 C.
The required pressure is expediently exerted by means of a stamp adapted to the shape and size of the welding tablet. The stamp itself advantageously consists of a material that is a poor conductor of heat, preferably coal or soapstone.