DE1646786C3 - Verfahren zum vakuumdichten Verbinden eines Metallkörpers mit einem keramischen Körper - Google Patents
Verfahren zum vakuumdichten Verbinden eines Metallkörpers mit einem keramischen KörperInfo
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Description
wenigstens einem der Oxide von Molybdän oder io der Körper mit einem CaO oder BaO, Al2O ,und MeO
Wolfram in einem organischen Dispersionsmittel angebracht und das Ganze unter leichiem Druck
in feuchiem Wasserstoff 10 Minuten lang auf 1650° C erhitzt wird, so daß sich eine poröse Bindeschicht
des erwähnten Metalls zwischen dem Metallkörper und dem Keramikkörper bildet,
worauf auf die Bindeschicht eine wässerige Suspension des Aluminiumoxid enthaltenden Materials
aufgebracht und das Ganze in einer inerten Atmosphäre auf eine Temperatur von mehr als
1300° C erhitzt wird, bis das Metall schmilzt und in die Poren der Bindeschicht eindringt.
2. Verfahren zum vakuumdichten Verbinden eines Metallkörper mit einem keramischen Körper
unter Verwendung eines Aluminiumoxid enthaltenden Materials, dadurch gekennzeichnet, daß
zwischen den zu verbindenden Oberflächen der beiden Körper eine Suspension aus wenigstens einem
der Oxide von Molybdän oder Wolfram in einem organischen Dispersionsmittel angebracht
und getrocknet wird, worauf die freien Oberflächen der sich zwischen den Körpern befindlichen
Masse mit einer wässerigen Suspension des Aluminiumoxid enthaltenden Materials bedeckt werden
und das Ganze in feuchtem Wasserstoff IU Minuten lang auf mindestens 1650° C erhitzt
wird, so daß da;. Metalloxid in eine poröse Bindemetallschicht umgewandelt wird und das das Aluminiumoxid
enthaltende Material schmilzt und in die Porei. der Bindeschicht eindringt.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine wässerige Suspension
eines Aluminiumoxid enthaltenden, siliziumdioxidfreien Materials benutzt wird.
4. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine Suspension von Molybdänoxid
in einer Amylazetat-Nitrozellulose-Lösung
benutzt wird.
5. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine wässerige Suspension von
fein verteiltem Al2O, und CaCO3 benutzt wird.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß eine die Komponenten CaCO,
und AI2O3 in einem Molverhältnis von 5:3 enthaltende
wässerige Suspension benutzt wird.
7. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet,
daß eine neben Al2O3 noch CaO oder BaO oder MgO oder SrO enthaltende wässerige
Suspension benutzt wird.
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum vakuumdichten Verbinden eines Metallkörpers mit
einem keramischen Körper unter Verwendung eines Aluminiumoxid enthaltenden Materials. Die Erfin-
oder SrO enthaltenden Bindematerial nberzogen.
Dann wird das Bindematerial bis über 1300" C erhitzt, so daß es schmilzt, wonach es abgekühlt wird,
so daß es erstarrt.
Aus der USA.-Patentschrift 2174390 und der
deutschen Patentschrift 869314 ist es ferner bekannt,
zum Verbinden eines Metallkörpers mit einem keramischen Körper ein Metallpulver zu verwenden, das
vor dem Aufbringen u a. mit Aluminiumoxid ver-
ao mischt wird.
Gemäß einem aus der deutschen Patentschrift 954040 bekannten Verfahren werden für das Verbinden
von Metallkörpern mit keramischen Körpern die keramischen Körper zunächst metallisiert, d. h. in dieas
scm Falle mit einer Molybdän- oder Wolframschicht versehen. Anschließend wird die metallisierte Keramik
mit dem Metallkörper durch ein Lot verbunden, das als eigentliches Verbindungsmittel dient und aus
Kupfer oder aus einer Silberlegierung bestehen kann. Die bekannten Verfahren sind alle relativ kompliziert
und führen nicht immer zu brauchbaren vakuumdichten Verbindungen.
Der Ei findung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren 'um vakuumdichten Verbinden eines Mctallkörpers
mit einem keramischen Körper zu schaffen, durch das die mechanische Festigkeit der Verbindung
verbessert wird ohne Beeinträchtigung ihrer Undurchlässigkeit und Temperaturbeständigkeit.
Außerdem soll die Verbindung gegenüber Cäsium dämpfen unempfindlich sein.
Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung bei einem Verfahren eingangs erwähnter Art dadurch gelöst,
daß zwischen den zu verbindenden Oberflächen der beiden Körpei „ine Suspension ans wenigstens einem
der Oxide von Molybdän oder Wolfram in einem organischen Dispersionsmittel angebracht und das
Ganze unter leichtem Druck in feuchtem Wasserstoff 10 Minuten lang auf 1650° C erhitzt wird, so daß sich
eine poröse Bindeschicht des erwähnten Metalls zwisehen dem Metallkörper und dem Keramikkörper bildet,
worauf auf die Bindeschicht eine wässerige Suspension des Aluminiumoxid enthaltenden Materials
aufgebracht und das Ganze in einer inerten Atmosphäre auf eine Temperatur von mehr als 1300° C
erhitzt wird, bis das Material schmilzt und in die Poren der Bindeschicht eindringt.
Zunächst werden also die beiden Körper durch eine poröse Molybdän- oder Wolfrsmschicht miteinander
verbunden, so daß sich die beiden Körper nicht mehr trennen lassen. Um diese Verbindung noch fester und
vakuumdicht zu machen, wird anschließend auf die freien Ränder der Bindeschicht eine Suspension eines
Aluminiumoxid enthaltenden Materials aufgebracht und das Ganze dann erhitzt, so daß das Aluminium-
«I oxid in die Poren der Bindeschicht eindringt. Bei diesem
Verfahren wirkt die Molybdän- oder Wolframschicht unmittelbar als Bindeschicht zwischen dem
Metallkörper und dem nicht metallisierten kerami-
tchen Körper. Diese Mctalfbtndescbkirt we«« eine erfeefoikh
bessere Haftung an der Keramik auf ak die
»ach den bekannten Verfahren aufgebrachten Schich-
GetnäS eejer anderen Ausfohrungsiorm des Verfahrens
nach der Erfindung wird zwischen den zu verbindenden
Oberflächen der beiden Körper eine Suspension aas wenigstens einem der Oxide von
Molybdän oder Wolfram in einem organischer. Dts~
perskmsmitte] angebracht und getrocknet, worauf die
freien Oberflächen der sieb zw sehen atn Körpern befindlichen
Masse mit einer wässerigen Suspension des
AkinnnHHnojpd enthärtenden Materials bedeckt werden und das Ganze in feuchtem Wasserstoff 10 Minuten laug aaf «RKfcJestens 1650" C erhitzt wird. <.o da&
das MetaBoxid in eine poröse Binderoetalfechicht umgewamieft
wird und das das Aiamimumoxtd enthaltende
lüiiatenal schmilzt and in die Pfwen der Bindeschicht
eiadriogt.
Hierbei werden die Erhrizangen ear Reduktion der
VletaHbHideschicht und zum Schmelzen des Ahjminiu
fnonid enthaltenden Materials zu einem V or gang msafdinengefaßt.
Z* eck mäßige FW eise wird beiro Ve-rfahrer» nach der
Erfindung eine «ässenge Saspen^or» emes AluminiusnoxKt
enthaiterwrfcr», «riTiarriüscikifreien V '
Vornigs wird eine Sespenskw -<>
<.m y
oxi<l in «neT Atnyiizetat-Nitro/etSukwe-lxjsang he-
nutzi
Die wässerige Suspension tranr. aus ram verteiiterm
ALO, and CaCO1 bestehen. Vorteilhafter»;;Ke wird
hiertKt eine die Komponenten <"äC f>- un<i Ai-O, in
«neiTk Motverhähni» von ^ 3 ef.thaitende *.is-*erige
Si»pcwsK» hcitatn, hs fear,η aixrh jbiä »äswcf^e Si«-
petis»on besiibt *erden. die PiciTer, Af O: !i^ich CaO
ötkr BaO oder Mgf>
oder SrO enthalt
GennaB· einem typischen Au*führuflg$beKpie! dev
Verfahrens nach der Erfindung wird /onachsl eine
Suspetvwort von Moiybdänoxid in einer Amyiazetaf
Niurereiiulose-l-osung /wnchen den /u <-e7r>inderMicn
Metall- und KeramikfcöTpern angebracht, wonach &*s
Ga»ize in feuchtem Wasserstoff unter ieichtetn Drucfc
wahrem) etwa IO Minuten auf mirtdeslerrs. Iftio'1 C
erhifzt *trd. Hirrdorch ergibt iich eine rx,r<«e aber
recht krafttgfi Moivbdanttndeichitht zwischen dem
ic MeIaH und der Keramik Diev; Btndcscrticrit wird
tlariiji mit eirver wassirrigen Swspenskyrt vor» fein vertc»!
lern AS-O5 ond CaCO>. vor/wg&wcne in eioem ΜιΛ-vertiahnss.vfm5(CaOjf.
3^AI2O,).bedeckt. Da* (»an/c
wird dann 20 Minuten iar>gerneut aiii tft50'' Cerrui/f
um daü Karformat zu zerset/srt ofnJ (ier Masv: Gete
gsTnäeit /u geben, an and in das verbmiJerxk: Molybdän jt» schmeizen
Auf diese Weise wurcie efrw; *M>>
pnw dicke M*>-ryf>danscbeibe
πη! einem Atomtfi*ö-moxidrobr mit c»n«r
ίο Wanddfcte *ors ί..1? rnrn »nfl einem Dtfrcrfme^er vfwi
13 mm verbunden Di« *<>
betgeueihe VeTbindijri^
*ar vakuumdicht und wKJerstand a tie« Versucher; /t*r
Trcnri-uw« der KrVrper. bK «h-SeßKch die Mos/hrf»?-:-
iebe;h"S /erbrich. E»f»e Unteritichtmg der zerbrficfw
dan"«;tieif*e erwiev ■:$«?. d»e Sch«ibe r.i-,ί
MoO-, angegriffen war. *»-; die gf-.\feii:sTtrfnechA
Fertigkeit erkiart
E-- ist st!>«iverviÄndlfGh. fiafe mit dcat beschriebene·«
Verfahren a«ch arxiere Metalk, *>c Wf^/rarr:
je rjder Rhenium met Änderen keramischer! Mai^rialifr.
veTb\in<.k:r, *ercien; kränen, ehe. mrt Woifram fK>-f
Molybdän-oacr Gemischer» dieser Met-iiie nvetaJfkierbar
^ind, -.vie Spineit. Magfte^fHmo'fid orni Saphir, f-r-r■
r.er kann tfaif des Vffilvbc!an<rtkh Wfvifrarr.-frtki o4cr
em Gemsch aas Wo'fr.-ürnoxtd »n<l MoiyMsrwmiii
Verfccr.durtsf finiier.:. um die -ichwatrirftartt^s Mefali-
^chich; auf dem k-ετamischen Vi*fer^I /u bi;4en.
r.crs
Claims (6)
- 6 46
- Patentansprüche:
- I.
- Verfahren zum vakuumdichten Verbinden eines Metallkörpers .ait einem keramischen Körper unter Verwendung eines Aluminiumoxid enthaltenden Materials., dadurch gekennzeichnet, da£S /wischen den zu verbindenden Oberflächen der beiden Körper eine Suspension aus dung betrifft insbesondere ein Verfahren zum Verbinden eines schwer schmelzbaren Metalls, wie Molybdän oder Wolfram, mit einem keramischen Material aus Aluminiumoxid.
- In der französischen Patentschrift 1 355 135 Ist ein Verfahren zum Verbinden zweier Körper beschrieben, von denen einer aus Metall und der andere aus keramischem Material bestehen kann.
- Gemäß diesem Verfahren werden die zu verbindenden Oberflächen
Applications Claiming Priority (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US46304165 US3366409A (en) | 1965-06-10 | 1965-06-10 | Ceramic-to-metal seal |
| US46304165 | 1965-06-10 | ||
| DEN0028641 | 1966-06-07 | ||
| US69816068A | 1968-01-16 | 1968-01-16 |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE1646786A1 DE1646786A1 (de) | 1971-08-12 |
| DE1646786B2 DE1646786B2 (de) | 1975-11-13 |
| DE1646786C3 true DE1646786C3 (de) | 1976-06-24 |
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