Verfahren zur Herstellung von Folien, Bändern und Profilteilen aus Metall oder
Metall-Glas-Schichtwerkstoffen
Es ist bekannt, Metallfolien oder dünne Metallbänder bis herab zu etwa 5 #um Stärke durch Kaltwalzen oder Paket- walzen als letzte Verformungsprozesse vorzugsweise auf Mehrfachwalzwerken mit übereinander angeordneten Arbeitswalzen herzustellen. Dabei sind verteuernde Zwischenglühbehandlungen zur Aufhebung der die Weiterverarbeitung erschwerenden oder gar unmöglich machenden Kaltverfestigung oder auch von unerwünschten Texturen notwendig.
Viele Werkstoffe, insbesondere heterogene Legierungen, die zwei oder mehrere Phasen unterschiedlicher Härte und damit meist unterschiedlicher Verformbarkeit bei ein und derselben Verformungstemperatur aufweisen und ebenso Verbundwerkstoffe, die in einer metallischen Masse vorzugsweise nichtmetallische Einlagerungen (Dispersionen) enthalten, lassen sich nach diesem Verfahren überhaupt nicht oder nur unter erschwerenden Bedingungen, wie Einhaltung enger Walztemperaturbereiche oder kleiner Stichabnahmen, herstellen.
Es ist weiter bekannt, dünne metallische Filme durch Verfahren der Vakuumaufdampfung oder der Elektro ab- scheidung, durch chemische Reduktion oder auch durch thermischen Zerfall organometallischer Verbindungen auf erhitzten Substanzen sowie durch kathodische Zerstäubung herzustellen. Jedoch sind diese Verfahren noch mit diesen oder jenen Nachteilen behaftet, welche die universelle Einsatzmöglichkeit der so hergestellten Folien für technische Belange mitunter erheblich beeinträchtigen. Angeführt seien hier nur die insbesondere bei sehr dünnen Filmen unvermeidbare ungleichmässige Porosität, ungleiche Folienstärke, hohe innere Spannungen, durch das Herstellungsverfahren bedingte Ungleichmässigkeiten der Legierungszusammensetzung, grosse Oberflächenrauigkeit, teuere Herstellungstechnik mit kostspieligem Kontrollverfahren.
All diese Nachteile können aber praktisch vermieden werden durch das erfindungsgemässe Verfahren, welches eine Abwandlung des seit Jahrzehnten bekannten, aber auf die Herstellung dünner Metallfäden beschränkten Flüssigziehverfahrens nach G.F. Taylor darstellt. Das erfindungsgemässe Verfahren zur Herstellung von Folien, Bändern und Profilteilen aus Metall oder Metall-Glas-Schichtwerkstoffen, wobei das Metall gegebenenfalls einen nichtmetallischen Stoff enthält, ist dadurch gekennzeichnet, dass man das Metall oder den Metall-Glas-Schichtwerkstoff in einer glasigen zähen Umhüllung zusammen mit letzterer in flüssigem Zustand des Metalls zieht.
Unter Profilen sollen selbstverständlich auch Hohlprofile, insbesondere Rohre verstanden werden. Die Erfindung geht aus von der Erkenntnis, dass die Erzielung von Optimalwerten der Festigkeit dünner Drähte praktisch durch einen Drahtdurchmesser von 1... 2#um begrenzt wird, weil nur solche Drähte gerade noch experimentell bzw. fertigungsmässig zu beherrschen sind, dass aber dünne Bänder oder Folien mit der gleichen oder sogar mit noch höherer Festigkeit hergestellt werden können als querschnittsgleiche Fäden und dass man bei diesen die Bandstärke bzw. Folienstärke gegenüber dem Drahtdurchmesser noch erheblich herabsetzen kann bei gleicher oder besserer Handhabbarkeit, sofern man diese Folien und Bänder mit einer Arbeitsleiste wesentlich höherer Wandstärke versieht und jene zum Schluss abtrennt.
Die Schwierigkeiten, welche werkstoff-, verfahrens- und kostenmässig dem Taylor-Verfahren entgegenstanden, haben dazu geführt, dass es etwa 30 Jahre hindurch fertigungsmässig nicht benutzt wurde und auch in den letzten sieben Jahren erst wieder angewendet wurde, als man dünne Drähte als Analogon zu Whiskern herzustellen versuchte.
Die Erkenntnis, dass die Abwandlung dieses Verfahrens auch für die Herstellung von Folien und Bändern einen wesentlichen technischen Fortschritt bedeuten könnte, lag bisher offenbar schon deshalb nicht vor, weil der Erzeugungsbereich dünner Folien und Bänder im Bereich unter 12 ,um bereits, wie oben angeführt, durch relativ wirtschaftliche Verfahren, wie die KaltwalzungmitMehrrollenwalzwerken, das Paketwalzen, das Schlagen von Goldfolien von etwa 0,1 mm Stärke, anderseits im Angström- und #um-Bereich, aber auch durch die Aufdampfverfahren überdeckt war, während für extrem dünne Drähte im Bereich von 1 bis 10 ,um kein Austauschverfahren, z.B. durch Abätzen dickerer Drähte, technisch gleich günstig erschien.
Die Abwandlung des relativ teueren Taylor-Verfahrens auf dünne Bänder und Folien mit der Inkaufnahme weiterer Herstellungsschwierigkeiten musste also die Überwindung eines Vorurteils bedeuten, sofern ein Werkstoff- oder Verfahrensfachmann ausser dem Erfinder überhaupt an eine solche Möglichkeit gedacht hätte. Den Erfinder führte aber erst die jahrelange Beschäftigung mit dem Flüssigdrahtziehverfahren nach Taylor und anderseits die Kenntnis des Bedarfs an Bändern, Folien und Rohrabschnitten, insbesondere auch solcher mit gewünschtem Porositätsgrad und aus schwer verformbaren Legierungen, speziell für hochfeste Bewehrungen, für Brennstoffzellen und Mikrosiebe und allgemein für elektronische und magnetische Spezialzwecke, schliesslich zu der Erkenntnis der in der Abwandlung des Taylor-Verfahrens von Fäden auf Bänder und Folien steckenden Möglichkeiten.
Hinzu kam, dass eine Reihe anderer Erfindungsgedanken in dieser Richtung nicht nur den möglichen überraschend grossen technischen Fortschritt, sondern auch die wirtschaftliche Durchführbarkeit des so erzielten Kombinationsverfahrens erkennen liessen. Insbesondere ergab sich dabei auch der Gesichtspunkt, dass das Flüssigzieh- und -walzverfahren gemäss Erfindung durch die Einbeziehung von Rohren und Profilteilen, ja sogar massiven Strängen einerseits, seine Anwendbarkeit auf normalerweise spröde homogene oder heterogene Legierungen und Verbundwerkstoffe, anderseits nunmehr auch für grössere Werkstoffabmessungen stets dann interessant wurde, wenn eine hohe Wandstärkenabnahme in einem Arbeitsgang ausgenutzt werden konnte oder eine gerichtete Erstarrung erzielt werden sollte.
Die möglichen Ausführungsformen der Erfindung sind so vielseitig, dass es zweckmässig erscheint, nur einige Prinzipskizzen für das Verfahren zu geben, um den Anwendungsbereich nicht unnötig einzuengen. In den Fig. 1 und 2 ist das Verfahren schematisch in Auf- und Seitenriss dargestellt.
Der Verbundkörper 1 ist ein flacher Glas- oder Quarzhohlquader 2 mit einer Metailfüllung 3 und einem evakuierbaren bzw. mit Gas gefülltem Hohlraum 4. Er kann von einer Absenkvorrichtung S langsam nach unten bewegt werden. Er durchläuft dabei eine Vorwärmezone 6 und wird anschliessend in der Schmelz-Erweichungszone 7 so weit erhitzt, dass der Metallkern verflüssigt, die Glashülle aber so weit erweicht wird, dass sie ins Fliessen kommt. Die Fliessgeschwindigkeit wird von der Ziehtrommel 8, auf die sich ein Ziehband 9 aufwickelt bzw. von den gegebenenfalls vorhandenen Kalibrierungswalzen 10 aus gesteuert. Das Ziehband aus Quarz- oder Glasgewebe wird vorab durch Anschmelzen an der Unterkante des Verbundkörpers 1 befestigt. Mit 3' ist das verformte metallische Gut bezeichnet.
Die Kalibrierungswalzen bestehen aus hitzebeständigem Chrom-Nickel-Stahl, wie bei der Tafelglasherstellung üblich.
Sie können frei rotieren oder angedrückt werden, insbesondere auch durch andere Walzen gestützt werden. Ihr Walzen abstand ist kontinuierlich verstellbar und gegebenenfalls zur Regelung der Metallband- bzw. Folienstärke elektronisch steuerbar. Ebenso kann in Verbindung mit der Dickenkalibrierung der Folien und Bänder rückwärts die Umlaufgeschwindigkeit der Zieh- bzw. Aufwickeltrommel und die Energiezufuhr zur Schmelz-Erweichungszone elektronisch gesteuert werden. Anstelle der Walzen oder zusätzlich kann auch eine flache, sich nach unten verjüngende Führungs düse verwendet werden. Führungswalzen und -düsen können gleichzeitig zur Kühlung des verformten Verbundmaterials dienen. Zusätzlich können dafür Anblas- oder Spritzvorrichtungen vorgesehen werden.
Für die Füllung des Verbundkörpers haben sich das Einsaugen von flüssigem Metall und/oder das Einlegen bzw.
Einführen von geschmolzenen und vorgeformten Metallplatten wegen der guten Raumerfüllung besonders bewährt. Jedoch können auch Metall- oder Legierungspulver, Metallsalze, Fäden, Drähte, Folien, Bänder, Profile oder Mischungen aus solchen, insbesondere auch metallische Whisker orientiert oder nichtorientiert in den Hohlraum kontinuierlich oder diskontinuierlich eingebracht werden, ebenso Zusätze von nichtmetallischen Pulvern, speziell anorganischen Whiskern, wobei jedoch in Anbetracht der schmalen Schmelzzone für eine gute vorherige Durchmischung Sorge zu tragen ist.
Der zur Aufnahme der Füllkörper dienende Hohlraum kann im übrigen beliebig durch eingelegte und mit dem Glasoder Quarzhohlquader verklebte Abstandshalter oder Profilstäbe unterteilt sein, z. B. für die gleichzeitige Herstellung mehrerer Bänder, gegebenenfalls auch aus verschiedenen metallischen Werkstoffen. Ebenso brauchen die begrenzenden Glas- oder Quarzplatten nicht eben oder gleich dick zu sein, sondern sie können etwa profilierte Nuten oder Rippen in der vorgesehenen Ziehrichtung aufweisen. Anderseits ist es auch möglich, von Verbundkörpern auszugehen, die durch innere Begrenzungsplatten gleicher oder verschiedener Stärke so unterteilt sind, dass eine Sandwichkonstruktion entsteht.
Oft ist es vorteilhaft, für die inneren Begrenzungsplatten und Stege eine Glasplatte mit niedrigerem Erweichungsintervall zu wählen, als die aussenliegenden Platten haben.
Bei einer anderen sehr wichtigen Ausführungsform der Erfindung, der Herstellung von rohrförmigen Körpern, besteht der Hohlglas- bzw. Quarzkörper nicht aus einem Quader, sondern aus einem doppelwandigen zylinderförmigen Körper, dessen Begrenzungswände oben und unten miteinander durch angeschmolzene Kreisringe verbunden sind. Dabei ist für spezielle Anwendungsgebiete, wie die Herstellung von Brennstoffzellen, eine Anordnung besonders interessant, bei der der innere Zylinder exzentrisch zu dem äusseren steht, so dass der sich bildende metallische Ziehkörper eine kontinuierlich ab- und wieder zunehmende Wandstärke längs des Kreisumfanges aufweist.
Die Kalibrierung des gezogenen rohrförmigen Glas-Metall-Verbundkörpers erfolgt mit Hilfe einer sich in Ziehrichtung verjüngenden, feststehenden, drehbaren oder schwingenden Führungsdüse mit runder oder ovaler Öffnung, die den Strang noch im Erweichungsintervall von aussen formt und/oder mit Hilfe eines feststehenden, drehbaren oder schwingenden Dorns, der von oben frei durch die Schmelz- und Erweichungszone des Ausgangsverbundkörpers hindurchgeführt ist und zumindest in diesem Bereich aus einem hochwarmfesten keramischen oder metallischen Werkstoff besteht, der sich dann im Ziehbereich konzentrisch oder asymmetrisch verbreitert und zur Führung und Formung des Rohrstranges von innen her dient.
Mit Hilfe von Dorn und Düse ist gleichzeitig, z.B. auf kapazitivem Wege, eine kontinuierliche Messung der Stärke des ausgezogenen Metallrohres möglich, damit eine Regelung der Ziehgeschwindigkeit auf elektronischem Wege einerseits, aber auch, sofern Dorn und Düse an ihren gegenüberliegenden Arbeitsflächen verschieden konisch und in Ziehrichtung gegeneinander verschiebbar angeordnet sind, vorzugsweise über dem kleinsten Abstand eine unmittelbare Steuerung von Rohrdurchmesser und Wandstärke.
Zum Umfang der Erfindung gehört auch die Aufweitung des gezogenen Verbundrohres gegenüber den Abmessungen des Ausgangskörpers auf ein vorgegebenes Mass durch Anwendung des Dorns ohne Düse und die Herstellung von in sich konischen Rohrabschnitten durch seitliche Verschiebung des Dorns nach einem vorgegebenen Programm. Der Dorn kann durchbohrt sein und eine oder mehrere Kühlleitungen zu seiner eigenen Kühlung wie auch zur Innenkühlung des gezogenen Verbundrohres und damit zur Abschreckung des auf eine dünnere Wandstärke gezogenen Metallrohres enthalten.
Er kann, wenn er eine rotationssymmetrische Form aufweist und mittig angeordnet ist, kontinuierlich über die gesamte Innenfläche des gezogenen Verbundrohres gleiten; bei aussermittiger Anordnung als Exzenterscheibe und/oder unsymmetrischer Form des Dorns berührt dieser bei genügend schneller Drehung um eine parallel zur Ziehrichtung liegende Achse das gezogene Verbundrohr nur auf einer Schraubenlinie oder Schraubenfläche.
Entsprechend kann auch die Düse zur Aussenkühlung Bohrungen aufweisen und ihrerseits Drehungen nicht nur um die Symmetrieachse des gezogenen Verbundrohres, sondern als Exzenterring auch um eine parallel dazu liegende Achse ausführen und somit über die gesamte äussere Rohr fläche symmetrisch gleiten oder sie nur längs einer Schrauben- linie oder Schraubenfläche berühren. Vorzugsweise sollen Exzenterring und -scheibe in gleicher Höhenlage arbeiten und getrennt von aussen und von innen angetrieben werden.
Ebenso wie beim Flüssigflachziehen von Bändern, Folien und Profilen gehört auch beim Flüssigrohrziehen das Einlegen von vorzugsweise bei niedrigeren Temperaturen erweichen den Abstandshaltern und Profilleisten wie die Verwendung mit Nuten oder Rippen versehener zylindrischer Aussen und Innenkörper aus gleichen oder verschiedenen Glassorten zum Umfang der Erfindung. Dadurch kann auch gleichzeitig eine grössere Anzahl von Drähten mit beliebigem Quer schnitt gezogen werden.
Anderseits ist es möglich, so durch entsprechende Gestaltung der Hohlräume massive oder glas gefüllte metallische Arbeitsleisten für einzelne oder mehrere der herzustellenden Bänder, Folien oder Profilleisten und
Rohre vorzusehen, die besonders bei sehr dünnen Wand stärken der Enderzeugnisse zu deren Halterung oder leichte ren Handhabung dienen und gegebenenfalls nachträglich abgearbeitet werden oder die insbesondere als Stromzu führungen daran verbleiben.
Für die Herstellung von Verbunderzeugnissen ist speziell die Einbringung sehr dünner, geschlitzter oder gelochter
Glaszwischenprofile oder -platten vorgesehen, die sich beim
Zieh- und Walzprozess mit der übrigen Glasmasse ver einigen, aber das Verschweissen beiderseits der Profile als feste Körper eingebrachter verschiedener Metalle oder Le gierungen zulassen.
Es hat sich als besonders vorteilhaft erwiesen, die Zu sammensetzungen der verschiedenen Glasplatten und -profile der Zusammensetzung der zu ziehenden Metalle und Legie rungen so anzupassen, dass Erweichungs- und Schmelzinter valle in etwa beieinander liegen, derart, dass die Viskosität der äusseren Begrenzungsplatten oder -rohre grösser oder gleich der Viskosität der gegebenenfalls vorhandenen inneren
Begrenzungsplatten, Rohre oder Profile aus Glas bzw. Quarz glas, auf jeden Fall aber grösser als die Viskosität der flüssi gen oder teigigen metallischen Phase mit oder ohne feste
Werkstoffanteile ist. Jedoch ist es auch möglich, besonders hochschmelzende Metalle, wie z. B.
Niob, Tantal, Zirkonium und deren Legierungen, nach dem Verfahren gemäss Erfindung zu verarbeiten, indem durch entsprechend geregelte und schnelle Energiezufuhr die metallischen Anteile bis über ihren Schmelzpunkt auf weit höhere Temperaturen als die umgebenden Glasmassen erhitzt werden. Insbesondere hat es sich dabei gezeigt, dass es durch sehr schnelle Erhitzung und schnelle Abkühlung beim Flüssigziehen und -walzen ge lingt, Reaktionen zwischen Metall und Glas, insbesondere eine Siliziumaufnahme aus dem Glas zu vermeiden. Wichtig ist hierfür, dass die zwischen Glas und Metall im Ausgangs verbundkörper verbliebenen Hohlräume vor dem Schmelz beginn und gegebenenfalls laufend während des Flüssigzie hens evakuiert werden.
Die Erhitzung bis zum Fliessen des Verbundkörpers kann beliebig erfolgen, durch Wärmestrahlung oder induktive Be heizung oder auch durch Elektronen-, Plasma- oder Laser strahlung bzw. durch gleichzeitige Anwendung mehrerer Erhitzungsarten. Die gewünschte Wandstärkenabnahme kann in einem oder in mehreren Arbeitsschritten nach ein- bzw.
mehrmaliger Erhitzung des Verbundkörpers oder der Zwischenerzeugnisse erfolgen. Sehr grosse Stichabnahmen, z.B.
im Verhältnis 1000:1 sind für sehr dünne und lange Folien und Bänder vorteilhaft, z. B. eine Verringerung der metallischen Wandstärke von 1 mm auf 1 ,um, wenn die Folien bzw. Bänder auf die Ziehtrommel aufgewickelt werden. Dagegen wird man sich bei der Herstellung von Rohren und insbesondere konischen Rohrabschnitten grösseren Durchmessers wie auch z.B. von Folien und Bändern mit etwa 50 ,um bis 1 mm Wandstärke aus spröden Legierungen mit kürzeren Arbeitslängen und entsprechend kleineren Stichabnahmen begnügen und mit kleineren Ziehgeschwindigkeiten arbeiten. Aus diesen Angaben geht bereits der mögliche Leistungsumfang einer einzigen Flüssigzieh- und -walzanlage hervor, der sich durch verhältnismässig einfache Umbauten und Veränderungen der Einstellungen erzielen lässt.
Es gehört weiterhin zu den Merkmalen der Erfindung, die ausgezogenen oder ausgewalzten Verbundfolien-, -bänder, -rohre oder -profile unmittelbar nach dem Verformungsvorgang mit einer derartigen Geschwindigkeit von hohen Temperaturen durch Anblasen oder Anspritzen abzukühlen, dass je nach der Zusammensetzung der metallischen Werkstoffanteile diejenigen Gleichgewichts- oder unterkühlten Zustände erhalten werden, die für die Erzielung besonders günstiger chemischer oder physikalischer Eigenschaften ohne oder mit einer nachgeschalteten Wärmebehandlung erforderlich sind. Auch kann der Zieh- bzw. Walzvorgang mit anschliessendem Abkühlungsvorgang gegebenenfalls in seinen letzten Phasen so geführt werden, dass noch eine Teilverformung der metallischen bzw. metallisch-keramischen Phasen im festen Zustande erfolgt und diese dadurch gegebenenfalls eine Textur erhalten.
Es ist sogar möglich, dass die Schlussverformung bei so tiefen Temperaturen des metallischen Gutes erfolgt, dass bei diesem gegebenenfalls eine Kaltverfestigung eintritt.
Speziell hat es sich auch als zweckmässig erwiesen, erfindungsgemäss hergestellte Verbundrohre gegebenenfalls weiterhin zwecks Herstellung von Folien und Bändern unmittelbar im Anschluss an den Ziehvorgang in Längsrichtung zu schlitzen und anschliessend flach auszuwalzen.
Die beschriebenen Verfahrensschritte werden im allge meinen in vertikaler oder schräger Arbeitsrichtung durchgeführt, es ist jedoch oftmals günstig, nach der grössten Querschnittsabnahme des zähflüssig gezogenen Gutes eine Umlenkwalze oder Führungen in die waagrechte Arbeitsrichtung bei gegebenenfalls zusätzlicher Beheizung des Ziehgutes vorzusehen.
Das gemäss der Erfindung erhaltene Zieh- und Walzgut kann unmittelbar bzw. nach seiner Unterteilung als Ver bundwerkstoff mit anhaftenden bzw. dazwischenliegenden
Glasschichten, z.B. für Kondensatoren und Rasierklingen, verwendet werden, diese Schichten können aber auch ein oder allseitig abgelöst werden. Die vollständige oder teil weise Ablösung erfolgt in an sich bekannter Weise auf mechanischem Wege, z.B. durch Abschneiden, Abschleifen,
Absprengen oder Abstrahlen, unter dem Einfluss von
Wärmespannungen oder auf chemischem Wege, z.B. in Flussäure bzw. einem entsprechend der Glaszusammenset zung ausgewählten Bad, speziell einem Salzbad oder durch eine Kombination dieser Verfahren.
Es kann zweckmässig sein, wenn im Endzustand Metallteile mit einseitigem Glas überzug gewünscht werden, beim Ziehvorgang von Glas
Metall-Verbundkörpern mit einseitig besonders starken
Glasplatten auszugehen und den schliesslich erhaltenen Ver bundwerkstoff dann nur so weit abzuätzen, dass noch ein seitig eine Glas- bzw. Quarzschicht auf dem metallischen Gut verbleibt. Eine spezielle Ausführungsart bei der Herstellung von Rohrfolien sieht vor, zugleich mit dem durch den durchbohrten Dorn zugeführten flüssigen oder gasförmigen Kühlmedium metallische oder keramische Pulver zur stärkeren Kühlung bzw. zur unmittelbaren Herstellung von Verbunderzeugnissen einzuführen, gegebenenfalls auch Chemikalien, welche die innere Glashaut angreifen.
Nach den bisher beschriebenen Verfahrensschritten liegt der metallische Werkstoff erfahrungsgemäss wegen seiner Herstellung über den flüssigen Aggregatzustand im allgemeinen in Form von dichten Folien, Bändern, Rohren oder Profilteilen vor, es sei denn, dass sich bei ihm auf Grund seiner Zusammensetzung nach den Gesetzen des heterogenen Gleichgewichts nach der Erstarrung bereits eine gasförmige Phase gebildet und ausgeschieden und diese ihrerseits besonders bei sehr dünnen Wandstärken schon eine Porosität bewirkt hat.
Andernfalls bestehen bei den gemäss der Erfindung hergestellten Folien und Rohren über die als technische Hilfsmittel bekannten Verfahren des mechanischen Lochens, Schlitzens, der elektroerosiven Bearbeitung mit dem Funken, dem Elektronenstrahl, dem Plasmastrahl oder dem Laserstrahl hinaus insbesondere die Möglichkeiten des chemischen oder elektrochemischen Herauslösens einer in der metallischen Grundmasse feinverteilten metallischen oder nichtmetallischen Phase. Die entstandenen Löcher können noch nachträglich auf mechanischem Wege, z.B. durch Walzen und Ziehen, wie z. B. bei sogenanntem Streckmetall, geweitet oder z.B. durch Kaltpressen oder auch durch Aufdampfen bzw. zusätzliche elektrolytische oder chemische Abscheidungen verengt werden.
Auch kann die Anwendung mehrerer dieser Verfahren nebeneinander erfindungsgemäss einen ausserordentlichen technischen Fortschritt bedeuten.
Eine spezielle Ausführungsform zur Herstellung von metallischen Kapillarfiltern sei nachstehend beschrieben: Man baut den Ausgangs-Glas-Metall-Verbundkörper so auf, dass aussen, wie vorbeschrieben, stärkere Glas- oder Quarzplatten bzw. ein entsprechendes Rohr angeordnet, in den Hohlraum aber in der vorgesehenen Ziehrichtung ein System von Glasstäben, die durch die metallischen Ausgangswerkstoffe voneinander getrennt sind, eingebracht wird. Nach Durchführung des Ziehprozesses werden die erhaltenen Stränge auf die gewünschte Kapillarlänge, z.B. mit einem Mikrotom, geschnitten und die Glasmasse ab- bzw. herausgeätzt.
Es ist oft zweckmässig, zuvor die erhaltenen Stränge nur von der äusseren Glasmasse zu befreien, sie in geeigneten Längen miteinander dicht zu verschweissen oder zu verlöten, dann erst die grösseren Querschnitte mit dem Mikrotom zu schneiden und die Ätzung erst jetzt auszuführen. Die erhaltenen Filter sind besonders geeignet als Elektroden für Brenn stofizellen; die Schweissverbindungen dienen in diesem Fall vorzugsweise als Stromleiter, soweit nicht von vornherein im Ausgangs-Glas-Metall-Verbundkörper grössere metallische glasfreie Bereiche für die Stromleitung vorgesehen waren.
Man kann jedoch auch in den vorbeschriebenen Hohlraum ein System von Glas- bzw. Quarzrohren einbringen, die Zwischenräume mit Glasfritte, die Rohre selbst aber mit Metall füllen und nach dem Ziehverfahren sowie dem Mikrotomschnitt das Metall herauslösen und so Glasfilter gleichmässiger Porosität herstellen.
Eine andere Ausführungsform für Brennstoffzellelektroden erhält man, wenn man in den Hohlraum des Ausgangsquarzhohlquaders bzw. -zylinders z.B. eine Mischung von Platinpulver mit feinem Magnesiumoxid einbringt, das auf eine möglichst gleichmässige Korngrösse abgesiebt ist und insbesondere kein Überkorn enthält. Durch Flüssigziehen bei Temperaturen des metallischen Gutes von etwa 19000 C wird eine Folie bzw. Rohrfolie hergestellt von einer der Korngrösse des Magnesiumoxids entsprechenden Stärke. Die Magnesiumoxidkörner sind dann weitgehend gleichmässig, je nach vorheriger Durchmischung, in der Platinfolie verteilt und reichen beiderseits bis in die Begrenzungsflächen hinein.
Durch Abätzen der Quarzglashaut und Herausätzen der Magnesiumoxidkörner erhält man relativ gleichmässig poröse Platinfolien.
Natürlich ist es möglich, durch Aufeinanderpressen solcher Folien mit verschieden grossen Porendurchmessern auch Doppel- oder Mehrschichtelektroden herzustellen, die sich durch ein besonders geringes Gewicht auszeichnen.
Beiderseits dünn glasierte Metallfolien eignen sich z.B.
für Rasierklingen. Dabei dient die Metallfolie als zäher Trägerkörper, der längs der Ziehrichtung überstehende Glasrand aber als Schneide. Vorteilhaft arbeitet man für die Her stellung glasisolierter Folien gegebenenfalls nach einem ent- sprechend abgewandelten Flüssigpaketzieh- oder -walzverfahren, bei dem der Hohlraum des Ausgangskörpers durch eine grössere Anzahl von parallelen Glasplatten aufgeteilt ist. Abwechselnd zwischen diese Glasplatten werden Metallplatten oder Pulver von dem vorgesehenen Folienmetall und einem vorzugsweise niedrigschmelzenden Hilfsmetall bzw.
einer Legierung anderer Zusammensetzung so eingebracht, dass diese Metalle nicht miteinander in Berührung kommen.
Nach Entfernen der äusseren Glashaut lassen sich beiderseits dünn glasisolierte Metallfolien leicht durch Aufschmelzen oder chemische oder elektrolytische Auflösung des Hilfsmetalls gewinnen.
Erfindungsgemäss hergestellte Metallfolien unterscheiden sich von den nach den bekannten Verfahren, z.B. durch Aufdampfen, hergestellten Folien insbesondere durch ihre grössere Gleichmässigkeit in der Oberfläche, ihre weitgehende Spannungsfreiheit, aber auch durch die gleichmässigere Gitterstruktur. Es ist so z.B. möglich, auch metallische Einkristallfolien oder Metall-Quarz-Folienkombinationen herzustellen, bei denen auch die Quarzfolien Einkristallcharakter haben. Hervorgehoben sei hier vor allem auch die Möglichkeit, nach dem Verfahren gemäss der Erfindung magnetische Folien in Stärken von etwa einigen Hundert Ängström herzustellen, die bei elektronischen Speichergeräten im Nanosekundenbereich ansprechen.
Ohne Anspruch auf Vollständigkeit sei hier eine Reihe von weiteren möglichen Anwendungsgebieten für erfindungsgemäss hergestellte Gegenstände angeführt: Ausgegangen sei von durch Pressen oder Schockwellen(Explosiv-)-Verformung kompaktierten homogenen, heterogenen oder Verbundwerkstoffen, insbesondere beschichteten Werkstoffen und/oder Gegenständen mit Folienstruktur als hochwarmfeste Teile anstelle von Faserwerkstoffen. Hierfür können oftmals auch Teile mit dünnen Glas- und Quarzeinlagen vorteilhaft verwendet werden, besonders wenn sie von vornherein als Mehrschichtwerkstoffe hergestellt wurden und durchbrochene Glaszwischenplatten im Ausgangsverbundkörper von vornherein örtliche Verbindungsrippen zwischen den Metallschichten entstehen liessen.
Je nach Folienstärke können Einzelfolien und Verbundkörper, insbesondere auch verflochtene, verdrillte und verwebte Bänder als hochfeste Metalleinlagen für Bewehrungszwecke dienen. Erfindungsgemäss hergestellte Gegenstände eignen sich ferner gut als Katalysatoren und Katalysatorträger, für Zahnersatzteile, Lotformteile, für die Herstellung von gedruckten Schaltungen, als Selenschichten für elektrostatische Kopiereinrichtungen, für supraleitende Spulen, stromleitende Auf hängungen, für Thermoelemente und -säulen, als Bimetalle, Kondensatoren, Kontakte, Hochohmwiderstände, Zählrohre, Schalt- und Speicherelemente, Planartransistoren, allgemein für aktive und passive elektronische Bauelemente.
Das be schriebene Verfahren gestattet ferner die Herstellung neuartiger magnetischer Spezialwerkstoffe, besonders mit Folienstärken im Bereich einiger Hundert und Tausend Angström mit Glas- bzw. Quarzfolie als Antimagnetikum, aber auch von massiven Dauermagnetsträngen mit Kristallorientierung in Ziehrichtung, von Zusatzwerkstoffen für Textilien oder für die Metallisierung, aber auch die billige Herstellung von Plattierwerkstoffen, z.B. Blattgold. Nicht zu vergessen sind ferner die Anwendungsmöglichkeiten für optische und elektrooptische Zwecke, für Spiegel, Reflektoren, Lichtteiler, Graufilter und Strahlungsschutzbeläge, Photozellen, Gleichrichter, grossflächige Sonnenzellen, grossflächige Leuchten (Tapeten) mit hoher Energieausbeute, polarisierbare Oberflächen, Fenster für weiche Röntgenstrahlen und Elektronenstrahlen, Targets.
Es würde zu weit führen, in allen Fällen den mit der neuen Technik gemäss Erfindung erzielten und erzielbaren Fortschritt jeweils nachweisen zu wollen.
Process for the production of foils, strips and profile parts made of metal or
Metal-glass laminated materials
It is known to produce metal foils or thin metal strips down to a thickness of about 5 μm by cold rolling or stack rolling as the last deformation process, preferably on multiple rolling mills with work rolls arranged one above the other. In this case, more expensive intermediate annealing treatments are necessary to eliminate the work hardening which makes further processing difficult or even impossible, or undesirable textures.
Many materials, in particular heterogeneous alloys that have two or more phases of different hardness and thus mostly different deformability at one and the same deformation temperature, and also composite materials that preferably contain non-metallic inclusions (dispersions) in a metallic mass, cannot or cannot be converted at all using this method only produce under difficult conditions, such as compliance with narrow rolling temperature ranges or small pass reductions.
It is also known to produce thin metallic films by vacuum vapor deposition or electrodeposition, by chemical reduction or also by thermal decomposition of organometallic compounds on heated substances and by cathodic sputtering. However, these methods are still afflicted with these or those disadvantages, which sometimes considerably impair the possibility of universal application of the films produced in this way for technical purposes. Only the unavoidable uneven porosity, uneven foil thickness, high internal stresses, non-uniformity of the alloy composition caused by the manufacturing process, great surface roughness, expensive manufacturing technology with costly control processes are mentioned here, especially with very thin films.
However, all these disadvantages can be practically avoided by the method according to the invention, which is a modification of the liquid drawing method according to G.F., which has been known for decades but is limited to the production of thin metal threads. Taylor represents. The method according to the invention for the production of foils, strips and profile parts from metal or metal-glass laminated materials, the metal optionally containing a non-metallic substance, is characterized in that the metal or the metal-glass laminated material is put together in a vitreous, tough envelope with the latter in the liquid state of the metal pulls.
Profiles should of course also be understood to mean hollow profiles, in particular tubes. The invention is based on the knowledge that the achievement of optimum values of the strength of thin wires is practically limited by a wire diameter of 1 ... 2 #, because only such wires can be controlled experimentally or in terms of production, but thin strips or foils with the same or even higher strength than threads with the same cross-section and that the tape thickness or foil thickness can be reduced considerably compared to the wire diameter with the same or better handling, provided that these foils and tapes with a work bar are essential higher wall thickness and then separates them at the end.
The difficulties that opposed the Taylor process in terms of material, process and cost have resulted in the fact that it was not used in production for about 30 years and was only used again in the last seven years when thin wires were used as an analogue to Tried to make whiskers.
The realization that the modification of this process could also mean a significant technical advance for the production of foils and tapes was apparently not available so far, because the production range of thin foils and tapes in the range below 12 to, as stated above, was covered by relatively economical processes, such as cold rolling with multiple roll mills, stack rolling, the beating of gold foils of about 0.1 mm thickness, on the other hand in the Angstrom and # µm range, but also by the vapor deposition process, while for extremely thin wires in the range of 1 to 10 to no exchange procedure, e.g. by etching off thicker wires, technically appeared equally favorable.
The modification of the relatively expensive Taylor process to thin strips and foils with the acceptance of further manufacturing difficulties had to mean overcoming a prejudice, if a material or process specialist other than the inventor would have thought of such a possibility at all. However, the inventor was first led by years of preoccupation with the liquid wire drawing process according to Taylor and, on the other hand, the knowledge of the need for strips, foils and pipe sections, especially those with the desired degree of porosity and made of alloys that are difficult to deform, especially for high-strength reinforcement, for fuel cells and microsieves and generally for electronic and magnetic special purposes, finally to the realization of the possibilities in the modification of the Taylor process from threads to tapes and foils.
In addition, a number of other inventive ideas in this direction revealed not only the possible surprisingly large technical progress, but also the economic feasibility of the combination process thus achieved. In particular, there was also the point that the liquid drawing and rolling process according to the invention, through the inclusion of tubes and profile parts, even solid strands on the one hand, its applicability to normally brittle homogeneous or heterogeneous alloys and composite materials, on the other hand now also for larger material dimensions Then it became interesting when a high reduction in wall thickness could be exploited in one operation or directional solidification was to be achieved.
The possible embodiments of the invention are so varied that it seems expedient to give only a few basic sketches for the method in order not to unnecessarily narrow the field of application. In FIGS. 1 and 2, the method is shown schematically in elevation and side elevation.
The composite body 1 is a flat glass or quartz hollow cuboid 2 with a metal filling 3 and a cavity 4 which can be evacuated or filled with gas. It can be moved slowly downwards by a lowering device S. It passes through a preheating zone 6 and is then heated in the melting-softening zone 7 to such an extent that the metal core liquefies, but the glass envelope is softened to such an extent that it begins to flow. The flow rate is controlled by the drawing drum 8, onto which a drawing tape 9 is wound, or by the calibration rollers 10 which may be present. The pull strap made of quartz or glass fabric is attached to the lower edge of the composite body 1 beforehand by melting it on. The deformed metallic material is designated by 3 '.
The calibration rollers are made of heat-resistant chrome-nickel steel, as is common in sheet glass production.
They can rotate freely or be pressed against, in particular also be supported by other rollers. Their roller spacing is continuously adjustable and, if necessary, electronically controllable to regulate the metal strip or foil thickness. Likewise, in connection with the thickness calibration of the films and tapes, the speed of rotation of the drawing or winding drum and the energy supply to the melt-softening zone can be electronically controlled. Instead of or in addition to the rollers, a flat guide nozzle that tapers downwards can also be used. Guide rollers and nozzles can also serve to cool the deformed composite material. In addition, blowing or spraying devices can be provided for this.
For the filling of the composite body, sucking in liquid metal and / or inserting or
The introduction of molten and preformed metal plates has proven particularly useful because of the good space it occupies. However, metal or alloy powders, metal salts, threads, wires, foils, tapes, profiles or mixtures of such, in particular also metallic whiskers, can be introduced continuously or discontinuously into the cavity in an oriented or non-oriented manner, as can additions of non-metallic powders, especially inorganic whiskers, however, in view of the narrow melting zone, care must be taken to ensure thorough mixing beforehand.
The cavity used to hold the filling bodies can also be divided as required by spacers or profile bars that are inserted and bonded to the glass or quartz hollow cuboid, e.g. B. for the simultaneous production of several strips, possibly also from different metallic materials. Likewise, the delimiting glass or quartz plates do not need to be flat or of the same thickness, but they can have profiled grooves or ribs in the intended drawing direction. On the other hand, it is also possible to start from composite bodies that are subdivided by inner delimitation plates of the same or different thickness so that a sandwich structure is created.
It is often advantageous to choose a glass plate with a lower softening interval for the inner boundary plates and webs than the outer plates.
In another very important embodiment of the invention, the production of tubular bodies, the hollow glass or quartz body does not consist of a cuboid, but of a double-walled cylindrical body, the boundary walls of which are connected to one another at the top and bottom by fused circular rings. For special areas of application, such as the production of fuel cells, an arrangement is particularly interesting in which the inner cylinder is eccentric to the outer one, so that the metallic drawn body that is formed has a continuously decreasing and increasing wall thickness along the circumference of the circle.
The drawn tubular glass-metal composite body is calibrated with the aid of a stationary, rotatable or oscillating guide nozzle with a round or oval opening that tapers in the drawing direction and that shapes the strand from the outside within the softening interval and / or with the aid of a stationary, rotatable or vibrating mandrel, which is guided freely from above through the melting and softening zone of the initial composite body and consists at least in this area of a highly heat-resistant ceramic or metallic material, which then widens concentrically or asymmetrically in the drawing area and for guiding and shaping the pipe string from the inside serves.
With the aid of the mandrel and nozzle, it is possible to simultaneously e.g. Capacitive means, a continuous measurement of the thickness of the extended metal tube is possible, so that the drawing speed can be controlled electronically on the one hand, but also if the mandrel and nozzle are arranged differently conically and displaceably in the drawing direction on their opposite working surfaces, preferably over the smallest distance direct control of pipe diameter and wall thickness.
The scope of the invention also includes the expansion of the drawn composite pipe compared to the dimensions of the starting body to a predetermined level by using the mandrel without a nozzle and the production of inherently conical pipe sections by lateral displacement of the mandrel according to a predetermined program. The mandrel can be drilled through and contain one or more cooling lines for its own cooling as well as for internal cooling of the drawn composite pipe and thus for deterring the metal pipe drawn to a thinner wall thickness.
If it has a rotationally symmetrical shape and is arranged in the middle, it can slide continuously over the entire inner surface of the drawn composite pipe; in the case of an eccentric arrangement as an eccentric disk and / or an asymmetrical shape of the mandrel, if the mandrel rotates sufficiently quickly around an axis parallel to the drawing direction, it only touches the drawn composite pipe on a helix or helical surface.
Correspondingly, the nozzle for external cooling can also have bores and, in turn, rotate not only around the axis of symmetry of the drawn composite pipe, but also around an axis lying parallel to it as an eccentric ring and thus slide symmetrically over the entire outer pipe surface or only along a helical line or touch the screw surface. The eccentric ring and disk should preferably work at the same height and be driven separately from the outside and the inside.
As with liquid drawing of strips, foils and profiles, the insertion of spacers and profile strips, preferably softened at lower temperatures, as well as the use of grooved or ribbed cylindrical outer and inner bodies made of the same or different types of glass also belong to the scope of the invention. This allows a larger number of wires with any cross-section to be drawn at the same time.
On the other hand, it is possible, by appropriately designing the cavities, to create solid or glass-filled metal work strips for one or more of the strips, foils or profile strips to be produced
Provide tubes that are used to hold or easier handling, especially in the case of very thin walls, of the end products and, if necessary, are processed subsequently or which remain in particular as Stromzu guides.
For the production of composite products, the introduction of very thin, slotted or perforated products is particularly important
Intermediate glass profiles or plates are provided, which are when
Combine the drawing and rolling process with the rest of the glass mass, but allow the welding on both sides of the profiles as solid bodies of various metals or alloys.
It has proven to be particularly advantageous to adapt the compositions of the various glass plates and profiles to the composition of the metals and alloys to be drawn in such a way that softening and melting intervals are roughly close to one another, so that the viscosity of the outer boundary plates or - pipes greater than or equal to the viscosity of any internal
Boundary plates, tubes or profiles made of glass or quartz glass, but in any case greater than the viscosity of the liquid or pasty metallic phase with or without a solid
Material proportions is. However, it is also possible to use particularly refractory metals, such as. B.
Niobium, tantalum, zirconium and their alloys can be processed according to the method according to the invention, in that the metallic components are heated above their melting point to far higher temperatures than the surrounding glass masses by means of a correspondingly regulated and rapid supply of energy. In particular, it has been shown that by means of very rapid heating and rapid cooling during liquid drawing and rolling it is possible to avoid reactions between metal and glass, in particular an absorption of silicon from the glass. It is important for this that the cavities remaining between the glass and metal in the initial composite body are evacuated before the start of melting and, if necessary, continuously during the liquid drawing.
The heating up to the flow of the composite body can take place arbitrarily, by thermal radiation or inductive heating or by electron, plasma or laser radiation or by simultaneous use of several types of heating. The desired decrease in wall thickness can be achieved in one or more work steps after one or more work steps.
repeated heating of the composite body or the intermediate products. Very large stitch decreases, e.g.
in a ratio of 1000: 1 are advantageous for very thin and long films and tapes, e.g. B. a reduction in the metallic wall thickness from 1 mm to 1, to when the foils or tapes are wound on the drawing drum. On the other hand, in the production of pipes and in particular conical pipe sections of larger diameter, such as e.g. of foils and tapes with a wall thickness of about 50 to 1 mm made of brittle alloys with shorter working lengths and correspondingly smaller stitch reductions and work with lower drawing speeds. This information already shows the possible scope of performance of a single liquid drawing and rolling plant, which can be achieved through relatively simple modifications and changes to the settings.
It is also one of the features of the invention to cool the drawn or rolled composite foils, strips, tubes or profiles immediately after the deformation process at such a rate from high temperatures by blowing or spraying that, depending on the composition of the metallic material components, those Equilibrium or supercooled states are obtained, which are necessary for achieving particularly favorable chemical or physical properties with or without a subsequent heat treatment. The drawing or rolling process with subsequent cooling process can optionally be carried out in its last phases so that a partial deformation of the metallic or metallic-ceramic phases takes place in the solid state and this optionally receives a texture.
It is even possible for the final deformation to take place at such low temperatures of the metallic material that cold work hardening may occur.
In particular, it has also proven to be expedient to continue to slit composite pipes produced according to the invention, if necessary for the purpose of producing foils and strips, in the longitudinal direction immediately after the drawing process and then to roll them out flat.
The process steps described are generally carried out in a vertical or inclined working direction, but it is often advantageous to provide a deflection roller or guides in the horizontal working direction with additional heating of the drawn material after the greatest reduction in cross-section of the viscous material.
The drawn and rolled stock obtained according to the invention can be used immediately or after its subdivision as a composite material with adhering or intervening
Layers of glass, e.g. for capacitors and razor blades, but these layers can also be removed on one or all sides. The complete or partial detachment takes place in a manner known per se by mechanical means, e.g. by cutting, grinding,
Blasting off or blasting, under the influence of
Thermal stresses or by chemical means, e.g. in hydrofluoric acid or a bath selected according to the glass composition, especially a salt bath or a combination of these processes.
It can be useful if metal parts with one-sided glass coating are desired in the final state, during the drawing process of glass
Metal composite bodies with one-sided particularly strong
To start with glass plates and then only etch the composite material obtained so far that a layer of glass or quartz remains on one side of the metallic material. A special embodiment in the production of tubular foils provides for metallic or ceramic powders to be introduced at the same time as the liquid or gaseous cooling medium fed through the pierced mandrel for greater cooling or for the direct production of composite products, possibly also chemicals that attack the inner glass skin.
After the process steps described so far, experience has shown that the metallic material is generally in the form of dense foils, strips, tubes or profile parts due to its composition in accordance with the laws of heterogeneous equilibrium after solidification, a gaseous phase has already been formed and precipitated and this in turn has already caused porosity, especially with very thin walls.
Otherwise, in the case of the films and tubes produced according to the invention, there are in particular the possibilities of chemical or electrochemical dissolving out of an in-particular chemical or electrochemical process in addition to the known technical aids of mechanical perforation, slitting, electrical discharge machining with sparks, electron beams, plasma beams or laser beams the metallic matrix finely divided metallic or non-metallic phase. The holes that have arisen can still be made later by mechanical means, e.g. by rolling and pulling, e.g. With so-called expanded metal, widened or e.g. can be narrowed by cold pressing or by vapor deposition or additional electrolytic or chemical deposits.
According to the invention, the use of several of these processes side by side can also mean an extraordinary technical advance.
A special embodiment for the production of metallic capillary filters is described below: The starting glass-metal composite body is built up in such a way that on the outside, as described above, stronger glass or quartz plates or a corresponding tube are arranged, but in the cavity in the intended Drawing direction a system of glass rods, which are separated from each other by the metallic starting materials, is introduced. After the drawing process has been carried out, the strands obtained are cut to the desired capillary length, e.g. with a microtome, cut and the glass mass etched off or out.
It is often advisable to first remove the outer glass mass from the strands obtained, to weld or solder them tightly to one another in suitable lengths, then to cut the larger cross-sections with the microtome and only now to carry out the etching. The filters obtained are particularly suitable as electrodes for fuel cells; In this case, the welded connections are preferably used as current conductors, unless larger metallic, glass-free areas for the current line were provided from the outset in the starting glass-metal composite body.
However, you can also insert a system of glass or quartz tubes into the cavity described above, fill the gaps with glass frit, but the tubes themselves with metal and remove the metal after the drawing process and the microtome cut and thus produce glass filters of uniform porosity.
Another embodiment for fuel cell electrodes is obtained if one enters the cavity of the starting quartz hollow cuboid or cylinder, e.g. brings in a mixture of platinum powder with fine magnesium oxide, which is sieved to a grain size that is as uniform as possible and in particular does not contain any oversized grains. By liquid drawing at temperatures of the metallic material of around 19000 C, a foil or tubular foil is produced with a thickness corresponding to the grain size of the magnesium oxide. The magnesium oxide grains are then largely evenly distributed in the platinum foil, depending on the previous mixing, and extend into the boundary surfaces on both sides.
By etching away the quartz glass skin and etching out the magnesium oxide grains, relatively evenly porous platinum foils are obtained.
Of course, it is also possible to produce double or multilayer electrodes, which are characterized by a particularly low weight, by pressing such foils with different sized pore diameters onto one another.
Thinly glazed metal foils on both sides are suitable e.g.
for razor blades. The metal foil serves as a tough carrier body, but the glass edge protruding along the direction of drawing serves as a cutting edge. It is advantageous to work for the production of glass-insulated foils, if necessary using a correspondingly modified liquid package drawing or rolling process in which the cavity of the starting body is divided by a larger number of parallel glass plates. Metal plates or powder of the intended foil metal and a preferably low-melting auxiliary metal or metal are placed alternately between these glass plates.
an alloy of a different composition introduced so that these metals do not come into contact with each other.
After removing the outer glass skin, thinly glass-insulated metal foils on both sides can easily be obtained by melting or chemical or electrolytic dissolution of the auxiliary metal.
Metal foils produced according to the invention differ from those made by the known processes, e.g. foils produced by vapor deposition, in particular due to their greater uniformity in the surface, their extensive freedom from tension, but also due to the more uniform grid structure. It is e.g. It is also possible to produce metallic single-crystal foils or metal-quartz-foil combinations in which the quartz foils also have a single-crystal character. Particularly emphasized here is the possibility of using the method according to the invention to produce magnetic foils in thicknesses of about a few hundred angstroms, which in electronic storage devices respond in the nanosecond range.
Without claiming to be exhaustive, a number of other possible areas of application for objects manufactured according to the invention are listed here: The assumption is made of homogeneous, heterogeneous or composite materials compacted by pressing or shock waves (explosive) deformation, in particular coated materials and / or objects with a film structure as highly heat-resistant parts instead of fiber materials. For this purpose, parts with thin glass and quartz inlays can often be used to advantage, especially if they were manufactured from the outset as multi-layer materials and perforated glass intermediate plates in the initial composite body created local connecting ribs between the metal layers from the start.
Depending on the thickness of the film, individual films and composite bodies, in particular also interwoven, twisted and woven tapes, can serve as high-strength metal inserts for reinforcement purposes. Objects produced according to the invention are also well suited as catalysts and catalyst carriers, for dental prostheses, preformed solder parts, for the production of printed circuits, as selenium layers for electrostatic copying devices, for superconducting coils, current-conducting suspensions, for thermocouples and columns, as bimetals, capacitors, contacts , High-ohmic resistors, counter tubes, switching and storage elements, planar transistors, generally for active and passive electronic components.
The process described also allows the production of new types of magnetic special materials, especially with foil thicknesses in the range of a few hundred and thousand angstroms with glass or quartz foil as an antimagnetic, but also of solid permanent magnet strands with crystal orientation in the direction of pulling, of additional materials for textiles or for metallization, but also the cheap production of plating materials, e.g. Gold leaf. Also not to be forgotten are the possible uses for optical and electro-optical purposes, for mirrors, reflectors, light splitters, gray filters and radiation protection coverings, photocells, rectifiers, large-area solar cells, large-area lights (wallpapers) with high energy yield, polarizable surfaces, windows for soft X-rays and electron beams, Targets.
It would go too far to want to demonstrate the progress achieved and achievable with the new technology according to the invention in all cases.