DE1483315C - Verwendung eines hochschmelzendes Lot zum Herstellen eines dreischichtigen Verbundkorpers - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft die Verwendung eines hochschmelzenden Lotes zum Herstellen eines dreischichtigen Verbundkörpers, insbesondere für thermionische Wandler, und ein Verfahren zum Herstellen des Verbundkörpers. ·■■.-,·:' ·, .

Dreischichtige Verbundkörper lassen sich besonders nützlich bei thermionischen Wandlern verwenden.. Ein thermionischer Wandler ist eine Vorrichtung, welche Wärme bei einer hohen Temperatur aufnimmt .und Wärmeenergie von niedrigerer Temperatur abgibt und dabei elektrische Energie erzeugt. Jeder thermionische Wandler weist zwei Elektroden auf, und zwar einen Emitter und einen Kollektor. Der Emitter nimmt Wärme auf und gibt Elektronen ab. Die emittierten Elektronen werden durch den Elektrodenraum zwischen dem Emitter und dem Kollektor transportiert und von dem Kollektor aufgenommen. Der Kollektor wirkt auch als Wärmesenke für die von dem Wandler abgegebene Wärme. Nachdem die Elektronen von dem Kollektor eingefangen sind, gelangen sie über einen äußeren elektrischen Lastkreis nach Arbeitsleistung an den Emitter zurück. ·

Die Koppelung eines Kernreaktors mit einem thermionischen Wandler ermöglicht die direkte Umformung von Kernwärme in elektrische Energie ohne eine dazwischenliegende Umwandlung in mechanische Energie. Ein dreischichtiger Verbundkörper ist ein wesentliches Bauelement jedes thermionischen Wandlers, unabhängig von der Art der Wärmequelle. Der Ausdruck »dreischichtiger Verbundkörper« bezieht sich auf eine zusammengesetzte Anordnung aus einem nichtmetallischen, hochschmelzenden Teil, welches zwischen zwei Metallteilen angeordnet und mit diesen fest verbunden ist. Ein derartiger dreischichtiger Verbundkörper ist also im wesentlichen eine dreischichtige Sandwich-Konstruktion.

Bei einem thermionischen Kernreaktor ist ein dreischichtiger Verbundkörper erforderlich, sowohl wenn die Wärmequelle in dem Kernreaktor ist als auch bei einer au(3erhalb des Kernreaktors befindlichsn Wärmequelle. In letzterem Fall befindet sich der dreischichtige Verbundkörper auf der Emitterseite des Wandlers, während es im anderen Fall auf der Kollektorseite des Wandlers liegt. Die Emitterseite des Wandlers arbeitet notwendigerweise bei einer höheren Temperatur als die Kollektorscite, da der Emitter Wärme aufnimmt, während der Kollektor Wärme abgibt. Es ist daher zu erwarten, daß die größten Probleme bei dreischichtigen Verbundkörpern auftreten, wenn diese an der Emitterseite verwendet werden.

Die besten bekannten Materialien für Emitter und Kollektor sind hochschmelzende Metalle und deren Legierungen. Wenn der Wandler sich außerhalb des Kernreaktors befindet,, liegt der dreischichtige Verbundkörper auf der Emitterseite desselben, und das innere Metallteil des Verbundkörpers dient als Behälter oder als Leitung für das flüssige Metall des Reaktorkreises, während das äußere Metallteil als thermionischer Emitter dient. Wenn der Wandler sich in dem Kernreaktor befindet, liegt der dreischichtige Verbundkörper auf der Kollektorseite, und das äußere Metallteil des Verbund körpers dient als Behälter für die Reaktorbrennstoffelemente, während das innere Metallteil als thermionischer Kollektor dient. Bei beiden Ausführungsformen eines thermionischen Wandlers ist es wesentlich, daß die beiden Metallteile des Verbund körpers zwar elektrisch, jedoch nicht thermisch voneinander isoliert sind. Für das nichtmetallische hochschmelzeride Teil in der. Zwischenschicht des Verbundkörpers sind daher zwei Eigenschaften unabdingbar. Es muß erstens einen hohen elektrischen Widerstand aufweisen und zweitens eine große Wärmeleitfähigkeit haben. . : ,, ,. ,.

Es ist bekannt, daß der erfolgreiche Bau eines thermionischen Wandlers zur Verwendung mit einem Kernreaktor von der Entwicklung eines hochschmelzenden Lotes abhängt. Ein derartiges Lot,muß feste, hochschmelzende Verbindungen zwischen dem Metall und dem nichtmetallischen Teil ergeben, um einen hohen elektrischen Widerstand mit einer guten Wärmeleit-

• fähigkeit zu vereinen. Bisher ist kein Lot bekannt, welches die erforderlichen Eigenschaften aufweist. . .

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein hochschmelzendes Lot zum Herstellen; eines dreischichtigen Verbundkörpers zu finden, welches eine feste und fest haftende Bindung zwischen einem nichtmetallischen, elektrischen Isolator und einem hochschmelzenden Metallteil herzustellen gestattet und welches seine Festigkeit und Haftfähigkeifaxrch bei Temperatüren vorrWeaigstens. 1650⁰C behält.

Frühere Versuche zur Entwicklung eines Lotes mit derartigen Eigenschaften scheiterten daran, daß die Lote bei den in thermionischen Wandlern üblichen hohen Temperaturen und niedrigen Drücken verdampften.. Die meisten' thermionischen Wandler sind z. B. für Betriebsdrücke von 10~⁶ Torr eingerichtet.
Es ist bereits versucht worden, Lote auf Titanbasis herzustellen, jedoch hat sich Titan als ungünstig bei den erforderlichen hohen Temperaturen erwiesen. Bei einer Temperatur von 1650⁰C und einem Druck von 10~^e Torr verdampft Titan, und die Verbindungsstelle wird vollkommen zerstört.

Die Lösung der gestellten Aufgabe ist darin zu sehen, daß für das Lot eine Legierung verwendet wird, bestehend aus 7 bis 45 Atomprozent, insbesondere 10 bis 35 Atomprozent Molybdän, 1,5 bis 15 Atomprozent, insbesondere 4 bis 12 Atomprozent, Tantal und/oder Niob, Rest mindestens 50 Atomprozent Zirkonium zum ,Herstellen eines dreischichtigen Verbundkörpers, der seine Bindungseigenschaften auch bei höheren Temperaturen als der Schmelztemperatur des. Lotes beibehält, insbesondere für thermionische Wandler, wobei der Verbundkörper einen nichtmetallischen, hochschmelzenden, elektrisch isolierenden Teil aus Berylliumoxid umfaßt, der zwischen zwei hochschmelzenden Metallen aus der Gruppe Chrom, Vanadium,

• Rhodium, Hafnium, Ruthenium, Niob, Iridium, Molybdän, Tantal, Osmium, Rhenium oder Wolfram oder einer hochschmelzenden Legierung derselben angeordnet ist, und wobei das Lot zum Verbinden des Barylliumoxidteiles mit jedem der "angrenzenden Metalle dient. ,,' ' ■-.·>

Vorzugsweise hat die erfindungsgemäß verwendete Legierung eine Zusammensetzung aus 10 bis 22 Atomprozent Molybdän, 5 bis 8 Atomprozent Niob und/ oder Tantal, Rest Zirkonium. :> /.'-.'■■

Eine besonders günstig zu verwendende Legierung besteht aus 36 Atomprozent Molybdän, 7 Atomprozent Tantal, Rest Zirkonium. . ......: ■ .

Es sind zwar aus der deutschen Auslegeschrift 1146 728 bereits ternäre Legierungen bekannt, die aus 12 bis 25 Gewichtsprozent Niob, 0,5 bis 5 Gewichtsprozent Molybdän, Rest Zirkonium bestehen und die als Lot zum Zusammenlöten von Teilen aus Niob verwendet werden, es war jedoch nicht bekannt oder naheliegend, daß derartige Legierungen die für

die Zwecke der Erfindung erforderlichen Eigenschaften hingegen mehr als 45 AtOmprozent Molybdän zu der

aufweisen.' ' · .. , ,.. .. · Legierung hinzugefügt werden, entsteht eine iriter-

Obgleich die reaktiven Elemente Titan und Zirko-, metallische Verbindung zwischen Zirkonium; und nium hinsichtlich vieler ihrer Eigenschaften eng ver- Molybdän, welche in der zweiten Phase eine Versprö^ wandt sind, läßt sich Titan bei der Anwendung der 5 dung der Legierung "bewirkt. Das Lot verliert'dann Erfindung nicht als äquivalent für Zirkonium ver- die wünschenswerte Duktilität, die sie in der .Einwenden oder gar als einer der/Grundbestandteile des phäseiifdrm aufweist. Ein größerer Anteil an ' Moerfindungsgemäß verwendeten Lotes. Der Dampfdruck lybdän als 45 Atomprozent würde auch eine Vervon Titan ist zu hoch, um Betriebstemperaturen und ringerung des Zirkoniumgehaltes des Lotes auf ein Drücken vieler thermionischer Wandler standhalten ιό unerwünschtes Maß hervorrufen. , ' '' _ zu können. Das Titan würde in dem Vakuum bei den . Eine weitere unerwartete Eigenschaft deü.erfiiidungshohen Temperaturen schnell verdampfen, wie sie i:i gemäß zu verwendenden Lotes ist darin zu sehen, daß thermionischen Vorrichtungen vorhanden sind, und der Gehalt des Lotes an Tantal und/oder Niob eine ein derartiger Titanverlust würde das Lot schnell zer-" wesentliche Verbesserung der Netzfähigkeit bewirkt, stören. Ein versuchsweise hergestelltes Lot mit Titan 15 wenn das Lot zum Verbinden von Berylliurhoxyd mit fiel schon nach 65 Stunden bei 1510° C in einem Va- einem hochschmelzenden Metall verwendet wird. Biskuum von 10~^e Torr aus. Die Anwesenheit von Titan , her wurde es als unmöglich angesehen, irgendein hochim Lot in kleinen und zufällig vorhandenen Mengen schmelzendes Lot zu finden, welches sowohl hqchals Verunreinigung ist jedoch nicht schädlich. schmelzende Metalle als .auch Berylliumoxyd oder ·' Das erfindungsgemäß zu verwendende Lot hat im 20 ähnliche-keramische Stoffe benetzte 'und eine 'feste, geschmolzenen" Zustand eine ausgezeichnete Netz- wärmebeständige___K.eramik-Metall-Bindung bildete, fähigkeit und Fließfähigkeit und schafft hochschmel- ~Die durch die Zugäbe*"von Tantal oder Niob hervorzende Verbindungen zwischen einem nichtmetallischen, gerufene Verbesserung der Netzfähigkeit und der hochschmelzenden Teil und einem Metallteil. Das nach Fließfähigkeit ist. sowohl an den Metalloberflächen der Erfindung zu verwendende Lot hat eine gute 25 als auch an keramischen Oberflächen wirksam. .Es Wärmeleitfähigkeit und keine zerstörende Wirkung hat .sich herausgestellt, daß die gewünschte Netzfähigauf die elektrischen Isoliereigenschaften des nicht- keit und Fließfähigkeit einen Gehalt von wenigstens metallischen Körpers. Das Lot ist bei Raumtemperatur 1,5 Atomprozent Tantal und/oder Niob erfordert und duktil. Es hat selbst bei sehr hohen Temperaturen von daß es günstig ist, höchstens 15 Atomprozent dieser wenigstens 1650⁰C einen niedrigen Druckdampf und 30 Stoffe zuzusetzen, um die Bindefestigkeit der Legierung ist verdampfungsbeständig bei Drücken von etwa 10~^e bei hohen Temperaturen nicht zu beeinträchtigen.
Torr. Eine Metallisierung der Oberflächen der nicht- Die erfindungsgemäß zu verwendenden Lote eignen metallischen (keramischen) Stoffe vor der Herstellung sich zum Verbinden von Berllyumoxydisolierschichtsn der Verbindung ist nicht erforderlich. mit Metallschichten, welche aus hochschmelzenden

Bei der Diffusionstemperatur, die 55⁰C oder mehr 35 Metallen oder deren Legierungen bestehend Für ther-

urt:rhalb der Schmelztemperatur der erfindungsgemäß mionische Wandler hat sich Berylliumoxid als das

zu verwendenden Lote liegt, tritt eine Diffusion zwi- beste Material zum Isolieren der beiden Metallschich-

schen den getrennten Schichten oder Pulverteilchen ten eines dreischichtigen Verbundkörpers erwiesen,

des Lotes ein, wenn dieses in Form von dünnen Dies liegt zum Teil daran, daß Berylliumoxid ein hoch-

Blechen, Scheiben oder in Pulverform vorliegt Bringt 40 temperaturbeständiges Oxid darstellt, welches einen

man die Bestandteile des Loies während einer genü- hohen elektrischen Widerstand mit einer einigermaßen

genden Zeit auf die Diffusionstemperatur, so bildet guten Wärmeleitfähigkeit verbindet. Die meisten, hoch-

sich sehr schnell die Legierung, wenn die Temperatur temperaturbeständigen Oxide haben eine verhältnis-

auf die Schmelztemperatur erhöht wird. Wenn man mäßig schlechte Wärmeleitfähigkeit im Vergleich zu

die zu verbindende Anordnung auf der Diffusionstem- 45. Berylliumoxid,.wenn auch einige einen höheren elek-

peratur hält, wird die Korrosion von Berylliumoxyd irischen Widerstand aufweisen. .;. ; ..'.; Γ;:!,".

durch Zirkonium gering gehalten. Der Diffusions- Aluminiumoxid ist nicht geeignet ,als nichtme-

vorgang dauert gewöhnlich 10 bis 60 Minuten. . tallisches .keramisches Teil für den dreischichtigen Ver-

Versuche, unlegiertes Zirkonium als Lot zum Ver- bundkörper. Aluminiumoxid hat zwar ausgezeichnete binden von Berylliumoxyd mit einem Metallteil zu 50 elektrische Isoliereigenschaften, die Wärmeleitfähigverwenden, verliefen unbefriedigend. Das unlegierte keit ist jedoch bei weitem nicht so gut wie bei BeZirkonium hatte eine starke korrosive Wirkung auf rllyumoxid, und die korrosive Wirkung des -Zirko-Berllyumoxyd. Überraschenderweise stellte sich her- niums auf Aluminiumoxid ist grcß:r„als auf, Beaus, daß durch Zugeben von Molybdän zu Zirkonium rylliumoxid. Letzteres ist daher als günstigerenWerkzwei -wesentliche Vorteile erreicht wurden;.. erstens, 55 stoff anzusehen gegenüber Aluminiumoxid, zumal es die Schmelztemperatur des Lotes wurde erniedrigt, außerdem noch stabiler als dieses ist und einen höheren und zweitens, die korrosive Wirkung von Zirkonium Schmelzpunkt hat. - _v ~ -^ ; ■'■;-.■ ■"-■:;^;'■■■··.· ■ - !' .i '-; "Z auf Berylliumoxyd wurde beträchtlich verringert und Aluminiumoxid hat ,jedoch bei thermionischen in annehmbaren Grenzen gehalten. Diese beiden Ei- .... Wandlern nützlich zur Herstellung hochtemperaturgenschaften hängen voneinander ab und sind korn- 60 fetter hermetischer Dichtungen, um ein Entweichen plementär. Da die korrosive Wirkung von Zirkonium von Caesiumdampf zu verhindern, der in dem Elekmit der Temperatur ansteigt, verringert das Molybdän trodenraum zwischen Emitter und Kollektor vordurch Erniedrigen der Schmelztemperatur des Lotes handen ist. = .. ■ " die Korrosion sowohl durch diese Temperaturernied- Die Schmelztemperaturen der erfindungsgemäß zu rigung als auch durch die Verringerung des Zirkonium- 65 verwendenden Lote liegen zwischen 1454 und 1660⁰C. geh'altes. Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zum Her-

Zu diesem Zweck ist es erforderlich, daß wenigstens stellen eines dreischichtigen Verbundkörpers durch

7 Atomprozent Molybdän vorhanden sind. Wenn Erhitzen der drei zu verbindenden Teile mit dem

zwischen.den Teilen befindlichen Lot, wobei das Ver- platte mit den Abmessungen von etwa 5, -.1,27-.0,6S cm

fahren erfmdüngsgemäß so durchgeführt wird, daß wie folgt angelötet: - .:·;■:;....■.·

das^: aus"'einer.entsprechenden Mischung von Folien Es- wurde eine Anzahl Folien genommen und. aus

der.einzeirieh Lotkprnppnenten bestehende Lot zwi- diesen zwei, Folienstapel. gebildet, welche jeweils; die

sehen die zii verlötenden Teile gebracht und das Ganze 5 folgende Zusammensetzung iri'Atomprbzent des ge-

in'an sich' bekannter' Weise imVakuumöder in einer samten Folienstapels hatten r ..._;_. ..,.,_:;ί-

mer'ten" Atmosphäre zuerst auf Diffusionstemperatur _ _Ai .. _, . . .... ....'.....,_.„_ . ." :·.

und dann auf Schmelztemperatur bis zum Erschmelzen J Atomprozen 7}**$?% ,· JJ* Gewtch sprozen

des Lotes erhitzt wird, worauf nach erfolgtem Löten 36 Atomprozent Molybdanfohe 34,8 Gewichtsprozent

der Verbundkörper langsam abgekühlt wird. Eine io __ ™ · „. , . . ,. .. ..-,... ·'·..

. .,,..,; . : ⁶ ... f■■-. U- α u \r 57 Atomprozent Zirkomumfolie 52,4 Gewichtsprozent

langsame Abkühlung ist wesentlich, da hierdurch Ver- '.,.,/■ .: ; Γ

Schiebungen der Teile des Verbundkörper vermieden Jede Folie war etwa 0,025 mm dick. Die Folien werden,^! weiche durch "Unterschiede.' der Wärmeaus- wurden tunlichst in solcher Weise übereinandergedehnungskoeffizienten des keramischen Teiles und des stapelt oder miteinander verschachtelt, daß Folien der Metalls hervorgerufen sein könnten. Dagegen ist die 15 unterschiedlichen Bestandteile miteinander abwech-Erwärrnungsgeschwindigkeit bei der Herstellung der sein. Ein Stapel dieser Folien wurde dann zwischen die Verbindung nicht von Bedeutung. Legierungsplatte W26Re und die Berylliumoxydplatte *-■"■' Das Lot .kann z. B. durch Einführen einer abge- gelegt und der andere Stapel zwischen die Tantalplatte V-messeneiT Mischung der Bestandteile in einen Schutz- und die andere Seite der Berylliumoxydplatte, so daß gasofen als Charge mit einer Mischung der Grund- 20 eine dreischichtige Anordnung gebildet war. Vordem metalle in Form von Pulver, großen Körnern, Kugeln Aufeinanderstapeln wurden die Berylliumoxydplatte, Metailschwamm bd. dgl. gebildet herden. Die Charge. die Zirkönium-.-^Molybdän-. und Tantalfolien mit wird sodann in dem Schutzgas mittels einer nichtab- Azeton und die W26Re- sowie die Tantalplatte chesclimelzenden oder einer abschmelzenden Elektrode misch gereinigt. . . . · '... "*■ erhitzt;'um die Bestandteile zu schmelzen und das Lot 25 Die gestapelte dreischichtige Anordnung wurde'dann ""herzustellen. Die fertigen Gußblöcke werden dann in einen Vakuumofen gebracht und dieser auf 10~^e Torr durch übliche Warm- oder Kaltverarbeitungsverfahren evakuiert und ein Gewicht von 2,27 kg auf die obere zu dünnen Folien oder Blechen verformt. Das Lot Metallplatte gelegt, um einen Druck auf den Stapel wird am besten in Form einer dünnen Folie zwischen auszuüben und einen innigen Kontakt zwischen den das Metallteil Und das nichtmetallische, keramische 30 einzelnen. Teilen desselben herzustellen. Der Vakuum-Teil gebracht und das Lötverfahren wie oben be- ofen wurde dann auf die Diffusionstemperatur von schrieben durchgeführt. 1370³C erhitzt und 30 Minuten lang auf dieser Tem- : Obgleich sich bei Verwendung einer vorgeformten peratur gehalten, um eine Diffusion zwischen den einFolie aus Lot die beste Bindung ergibt, ist die zusatz- zelnen Folien des Lotes zu ermöglichen. Sodann wurde liehe Verfahrensstufe zur Herstellung des Lotes zeit- 3s die Anordnung. 10 Minuten lang auf 1521°C erhitzt, raubender und kostspieliger als das Herstellen des um eine weitere und schnellere Diffusion zwischen den Lotes aus entsprechenden Folien der einzelnen Be- Folien hervorzurufen. Schließlich wurde der Ofen auf standteile-während des eigentlichen Lötverfahrens. 1577°C±28°C erhitzt und auf dieser Temperatur Die Verwendung vorgefertigter Lote wird daher ledig- eine kurze Zeitfang gehalten, wobei die Zirkonium-, liehe bei der Massenanwendung praktisch sein, wenn 40 Molybdfn· und Tantalfolien vollständig miteinander große Mengen Lot verbraucht werden. reagierten und ein im wesentlichen homogenes Lot Bei dem direkteren und praktischeren Verfahren, bildeten. Die dreischichtige Anordnung wurde sodann welches'insbesondere in kleinem Maßstab anwendbar langsam abgekühlt, so daß die Platten aus Wqlframist, werden die Bestandteile der Legierung in Form Rhenium und aus Tantal nicht von der Berylliumvon getrennten Folien, Blechen od. dgl. jedes einzelnen 45 oxydplatte abgehoben wurden. ■
Bestandteiles aufgebracht',' Die' getrennten Folien aus ' Dieser ebene dreischichtige Körper wurde sodann Molybdän, Zirkonium, Tantal und/oder Niob werden 100 Stunden lang bei 1510°C geprüft, und es ergab zwischen die zu verbindenden Teile übereinander- sich dabei keine physikalische Veränderung. Selbst gelegtv ^:'■<"■''■■'"·-· "·'· ■··'■': · nach diesem Versuch war die Bindung zwischen den Das Erhitzen der zii verbindenden Teile zwecks. 50 Metallteilen und dem Berylliumoxyd fest, festhaftend Herstellung" einer Metall-Keramik-Bindung sollte im und im wesentlichen gegenüber dem ursprünglichen Vakuum oder in einer Schutzgasatmosphäre durch- Zustand unverändert.

geführt werden. Eine derartige Schutzgasatmosphäre ' ' _H ". ■ . -"''. ' . enthält im wesentlichen keinen Sauerstoff, Stickstoff -^: ; ^:: ßeispteLZ
oder KoUenstoff. Es eignet sich dafür eine Atmosphäre 55 Es wurde ein dreischichtiger Körper wie bei Beiaus einem inerten Gas, etwa Argon. Zum Erhitzen ■■■'· spiel 1 hergsstellt mit Ausnahme, daß eine zweite der vorbereiteten Anordnungen lasseh sich auch. Tantalplatte an Steife der W26 Re-Pfatte nach Beispiel! Schutzjrasöfen verwenden, wie sie an sich bekannt sind. verwendet wurde. Die Verbindungen dieser dreischich-• : Die Erfindung ist im folgenden an Hand mehrerer tigen Sandwich-Bauart überstanden während 5 Stun-Beispiele ergänzend beschrieben; ■ ''"- " 60 den eine Temperatur von 1649·° C Ohne wahrnehmbare

■■"'■■ ·"■■'■■" - ^:::·' '■"-'' ■:■■■■■■. ■■: ·■;>.■■; ·'' ■■■'= -'■ . ■■ ·■ Änderung. •-■■^;' ^:;; ' '■■■'ⁱ'-·-' · ^: '-..·■■■--^: ' ■■'■'■^;- -^:-'■—■';

_ . ι.- r._t ··' · · ■■■ Beispiele ........ ..·' ·.,'.

Es wurde eine kleine Platte aus einer Legierung aus ■ .. . ^ ^!

26 Gewichtsprozent Rhenium, Rest Wolfram (W26Re) Es wurde ein zylindrischer dreischichtiger Körper

mit den. Abmessungen 5-1,9-1,27 cm und eine 65 aus einem Rohr einer W26Re-Legierung als äußeren

Tantalplatte der gleichen Abmessungen mittels eines Teil und einem Rohr aus Tantal als inneren Teil mit

festen, festhaftenden hochtemperaturbeständigen Lotes einem dazwischenliegenden Rohr aus Berylliumoxyd

auf gegenüberliegenden Seiten einer-Berylliurnoxid- hergestellt. Das Berylliunroxydrohr hätte eine Wand-

dicke von 0,356 mm. Dieses zylindrische dreischichtige Verbundrohr wurde gemäß Beispiel 1 unter Verwendung des dort beschriebenen Lotes hergestellt. Die Teile wurden sorgfältig bearbeitet, so daß sie unter Verwendung von Folien aus den Legierungsbestandteilen eng zusammenpaßten, so daß die aneinandergrenzenden Folien in inniger Berührung miteinander standen. :Die Dicke jeder Folie war etwa 0,025 mm. Hierbei wurden die gleichen Ergebnisse erzielt wie bei Beispiel 1.

B e i s f<i e 14

io

Es wurden zwei kleine Platten aus Niob mit ihren Stirnseiten aufeinandergelegt und dazwischen ein Lot der Zusammensetzung gemäß Beispiel 1 gebracht. Das' wurde sodann wie im Beispiel 1 beschrieben geschmolzen.,

Zwischen den zusammengefügten Bereichen der Platten war eine feste, festhaftende Bindung hergestellt, die nicht zerstört wurde, wenn die Verbundan-Ordnung .währertd 100 Stunden auf, 1649° C erhitzt wurde.

Im folgenden sind in tabellarischer Übersicht Zusammensetzungen erfindungsgemäß zu verwendende Lote angegeben. ·

Sämtliche Werte sind Atomprozente der Gesamt-Zusammensetzung, die Gewichtsprozente sind in Klammern angegeben.

Beispiel	Mo	Ta	Nb	Zr 30
■ ' 5'	7 (6,7)	15(27,5)		Rest
6	10(9,6)	8 (14,47)	7(6,5)	Rest
7	11 (10,56)	5 (9,05)	5 (4,65)	Rest 35
8	15 (14,40)	7 (12,65)	—	Rest
9	16(15,32)	—	7(6,50)	Rest
10	20 (19,20)	5(9,05)	—.	Rest
11	21 (20,80)	—	5 (4,65)	Rest
12	22 (21,05)	5 (9,05)	5 (4,65)	Rest 40
13	22 (21,05)	10(18,1)	■ . —	Rest
14	24 (23,00)	5(9,05)	3 (2,79)	Rest
15	25 (23,95)	4.(7,24)·	5 (4,65)	Rest
16	26 (24,95)	—	7 (6,50)	Rest
17	27(25,90)	4 (7,24)	—	Rest 45
18	27 (25,90)	12 (21,7)	■ —	Rest
19	25 (23,95)	—	15(13,80)	Rest
20	30(28,80)	5(9,05)	— ■'	Rest
21	32 (30,70)	—	5 (4,65)	Rest
22	'31 (29,75)	10(18,1)		Rest 50
23	33 (31,60)	.3 (5,43)	—	Rest
24	32 (30,70)	4(7,24)	4(3,71)	Rest
25	35 (33,50)	2 (3,62)		Rest
26	36 (34,50)	14(25,30)	—	Rest
27	35 (33,60)	7 (12,65)	—	Rest 55
28	36 (34,50)	.-—	7(6,50)	Rest
29	40 (38,40)	7(12,65)		Rest
30	41 (39,30)	—	8 (7,43)	Rest
31	42(40,30)	1,5 (2,75)		Rest
32	41 (39,30)	1,5 (2,75)	1,5 (1,38)	Rest 60

(Fortsetzung der Tabelle)

Beispiel	42	Mo	4	Ta	Nb .	Zr
33	45	(40,30)			.3(2,79)	Rest
34	44	(43,20)	2	(7,24)	—	Rest
35	45	(42,20)	1,	—	4(3.71)	Rest
36	44	(43,20)		(3.62)	2(1,86)	Rest
37	45	(42,20)	2	5 (2,75)	■ —	Rest
38	7	(43.20)		—	1.5(1,38)	Rest
39	8	(6,70)	(3,62)	— '	Rest
40	(7,70)	—	2(1,86)	Rest

Claims (4)

Patentansprüche: '

1. Verwendung einer Legierung, bestehend aus

7 bis 45 Atomprozent, insbesondere 10 bis 35 Atomprozent, Molybdän, 1,5 bis 15 Atomprozent, insbesondere 4 bis 12 Atomprozent, Tantal und/oder Niob, Rest mjridestens 50 Atomprozent Zirkonium, als Lot zum "Herstellen eines dreischichtigen Verbundkörpers, der seine Bindungseigenschaften auch bei höheren Temperaturen als der Schmelztemperatur des Lotes beibehält, insbesondere für thermionische Wandler, wobei der Verbundkörper einen nichtmetallischen, hochschmelzenden elektrisch isolierenden Teil aus Berylliumoxid umfaßt, der zwischen zwei hochschmelzenden Metallen aus der Gruppe Chrom, Vanadium, Rhodium, Hafnium, Ruthenium, Niob, Iridium, Molybdän, Tantal, Osmium, Rhenium oder Wolfram oder einer hochschmelzenden Legierung derselben angeordnet ist, und wobei das Lot zum Verbinden des Beryjliumoxidteiles mit jedem der angrenzenden Metalle dient.

2. Verwendung einer Legierung, der im Anspruch 1 angegebenen Zusammensetzung, bestehend aus 10 bis 22 Atomprozent Molybdän, 5 bis

8 Atomprozent Niob und/oder Tantal, Rest Zirkonium, für den im Anspruch 1 genannten Zweck.

3. Verwendung einer Legierung der im Anspruch 1 angegebenen Zusammensetzung, bestehend aus 36 Atomprozent Molybdän, 7 Atomprpzent Tantal, Rest Zirkonium, für den im Anspruch 1 genannten Zweck.

4. Verfahren zur Herstellung eines dreischichtigen Verbundkörpers nach Anspruch 1 durch Erhitzen der drei zu verbindenden Teile mit dem zwischen den Teilen sich befindenden Lot nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das aus einer entsprechenden Mischung von Folien der einzelnen Lotkomponenten bestehende Lot zwischen die zu verlötenden Teile gebracht und das Ganze in an sich bekannter Weise im Vakuum oder in einer inerten Atmosphäre zuerst auf Diffusionstemperatur und dann auf Schmelztemperatur bis zum Erschmelzen des Lotes erhitzt wird, worauf nach erfolgtem Löten der Verbundkörper langsam abgekühlt wird.

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