DE1646816A1 - Verfahren zum Herstellen einer vakuumdichten Verbindung zwischen einem Metallgegenstand und keramischen Materialien und elektrische Entladungsroehre,die mit einem durch dieses Verfahren hergestellten Stromzufuehrungsleiter versehen ist - Google Patents
Verfahren zum Herstellen einer vakuumdichten Verbindung zwischen einem Metallgegenstand und keramischen Materialien und elektrische Entladungsroehre,die mit einem durch dieses Verfahren hergestellten Stromzufuehrungsleiter versehen istInfo
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Description
Akt· Ne. PHN- 2097 Par. 2097
7.Noven&er; 1967 .
"Verfahren zum Herstellen einer vakuumdichte*}Verbindung zwisohen
einem Metallgegenstand und keramischen Materialien und elektrische Entladungsröhre, die mit einem durch dieses Verfahren hergestellten
Stromzuführungsleiter versehen ist·"
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Herstellen einer vakuumdichtenVerbindung zwischen einem Metallgegenstand
und keramischen Materialien, insbesondere zwischen einem Stromzuföhrungsleiter für eine elektrische Entladungsröhre und einer
aus keramischem Material bestehenden Umhüllung. Weiterhin bezieht sioh die Erfindung auf eine mit einem derartigen Stromzuftihrungsleiter
versehene elektrische Entladungsröhre und insbesondere auf eine Metalldampflampe, die mit Stromiufflhrtmgsleitem versehen iet,
die mindestens oberflächlich aus einem der Netalle der Eisengruppe
bestehen und durch dieses Verfahren vakuumdicht durch eine vorzugsweise
aus reinem Aluminiumoxyd bestehende Wand geführt sind·
Es sind mehrere Verfahren bekannt «um Herstellen einer
vakuumdiohten Verbindung »wischen MetftllgegenstKnden und keramischen
109832/02*$
-2- .FHH. 2097
Materialien· Bei den bekanntesten Verfahren wird das keramische ■
Material zunächst mit einer Metallschicht überzogen, an der der Metallgegenstand festgelötet werden kann. Diese Verfahren sind aber
umständlich und somit kostspielig.
Weiter ist es bekannt) eine Eisenlegierung mit einem aus Magnesiumsilikat (Speckstein, Steatit) bestehenden keramischen
Material zu verbinden, indem der Gegenstand in einer oxydierenden Atmosphäre erhitzt wird. Die sich auf dem Gegenstand ablagernde
Oxydschicht führt eine gute Haftung am keramischen Material herbei.
Derartige Oxydschichten verursachen aber oft eine Schwächung der Verbindung und können z.B. durch Tie tall dampfe in
Entladungsröhren angegriffen werden, wodurch die Verbindung leck wird. Auaserdem darf die Oxidschicht nioht zu dick sein, weil das
Ausmass der Oxydation genau kontrolliert werden nuss. Zu diesem
Zweck kann die oxydierende Atmosphäre aus feuchtem Wasserstoffgas
bestehen.
Ein sehr einfaches Verfahren zur* Herstellung einer
vakuumdichten Verbindung zwischen Metallgegenständen und keramischen
Materialien wird erhalten, wenn naoh der Erfindung der Metallgegenstand
zwischen zwei oder mehreren keramischen Teilen festgeklemmt und in einer trocknen Wasserstoffatmosphäre erhitzt wird, bis das
Metall direkt am keramischen Material haftet.
Ein Vorteil naoh der Erfindung besteht darin, dass die
Verbindung dann stärker als das keramische Material selber sein kann.
Der Druck, den die keramischen Teile auf den Metallgegenstand ausüben
aollen, ist nicht kritisch, aber er soll unterhalb etwa 150 kg/ora2
liegen, üeber etwa 150 kg/am2 besteht die Gefahr einer Verformung des
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-3- FBK. 2097
Die geeignet«ten Metalle sind Platin, Eisen, Nickel und
Kobalt. Bei Atiwendung' deu Verfahrene zur Herstellung von Strotndurohführungsleitern fOr Entladungeröhren werden meist Leiter verwendet)
die an ihrer Oberfläche aus einem der erwähnten Metalle bestehen, aber deren Kern aus einer Legierung besteht, deren Wärmeausdehnungskoeffizient den des keramischen Materials angepasst ist. Z.B. hat
ein Stromzuführungsleiter, dessen Oberfläche aus reinem Eisen besteht
fj und der einen Kern aus einer Eieen-ffickel-Kobaltlegierung hat, sich
zur Befestigung in reinem Aluniniunoxyd durch dieses Verfahren als
besonders geeignet erwiesen. Dieser Stromdurchführungsleiter eignet sich z.B. insbesondere zur Anwendung in Hochdrucknatriumlampen· Die
Erb.itzuntrstemperatur sur Herstellung der Verbindung zwischen dem
Metall und den keramischen Material kann °Ό$ der Schmelztemperatur'
des Metalles betragen. Weder das Metall noch das keramische Material
wird dann verformt· Die Erhitzungseeit liegt im allgemeinen zwischen
etwa 2 und 30 Minuten·
näher erläutert· Es zeigen
Fig. 1 im Sohnitt einen Teil einer Entladungsröhre mit Metalldampffüllung, und
Fig. 2 in Sohnitt eine andere Ausftihrungsform einer
derartigen Entladungsrohre.
In den Figuren bezeichnet 1 den aus "durohsokeirendem
reinem Aluminiumoxid, bestehenden Kolben einer Entladungsröhre, die
mit Hoohdruoknatriumdanpf arbeitet. Eine Elektrode 2 ist mit einen
verdickten Teil 8 in einem aus Molybdän oder Eisen bestehenden Zylinder
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BAD ORlGINAl.
2097
3 befestigt,
Der ',/linder 3 ist au ej.-.or rcindöstena obiixfl'ichlioh
aus "AcsJi bestehenden Platte 4 befestigt, i-'-ilche als i."-trondurch-
"De.r '','/linder 3 ist von einem Zylinder j umgeben, der
'vleich ".-τic eino Scheibe 6 aus Al '3- beisteht irai durch Erhitzung
nte;1 einem Druck von 13 kg/cnf" auf 1375 '" i-'! einer trocknen Wassersloffa
ULosph'l:rre ^"nroi.d 20 I'inuten vakuvndicht i..it der Platte 4 aus
'ntall v^rb^r.der. ict£ Der abgebogene Eaiid der Platte 4 ißt an einem
-'ol^.v;:änr3.n.i; 7 befisii^t (Pig<
1). '53r Zylinder 3 *?xrd also Ei^nSchat
■?ΐΛ der PJ.ct\c 4 ί;«!1» durch Dch^^inceii verbirder., wonach die Platte
; rcl Erb;-1-^'.-;:^1 '«,ter !'ruok in vrockrer y-ttoerütoff mit den s.vü Al^O
".?ί-5+·νΐί;ο>\άθ·"! Teilen 3 ^'^d 6 Vcikiiur-iuicht vorbv.nden wird« T'<ann wird die
HT 3 ^J-1 dei·· ve? dj^k-len I'eil ö befeatigt und
;--v.?>-Oh vi;:; ii.g USj1UII1;;!/; 1 anü^vir-AoM- i.;;d £.:cgeb«üenfalIl; glfsic
'Cii Si-!.;?.-:?.;ν·:2 u:it';j r;:tuok 2?. trocknes ^aesorstofr mit de.·/ Platte
r-Vlri^.'-.d drr:v; ??ϊ:-.--· ;-i».-?-:'ρ; :ϊ/-Ίϊ>.!■;■'■ ■.!?>■. Ro.r-iiil Ί·ν Z/li.ndor 5 ;fie auch
(Lj.c ΓϊνΗϋί :"-.:- CV υπ α di- ΓππίίΙΙυη^ 1 vy*ri3ur.idic-ht /r.i 1 dor Plaste 4 vor·»
Ja ^i-f» 2 ;S'ji- dj 'J n^ + t'3 4 dor ?':;β= ^ woß^cla-fäeon und
-.;:'r;· ^i -i τ:Ποΐ; ;;:/cdo " t?-,eendc Äji ;.ηό.ί?ν 11 ο Vr- ::.r-eol: '■ ssio-; U=Vr;? it te 3. bar
r.-::Ch -"!"-'st:.- 'j-iT ;;■-,·!.··. I:orl;i nd<=ii ^ei- 55-3 A.V-.C, bsateheiidij/ äi"tivle 9ε *0
•3ic '■"./:'.!?- °r ■■:" v.."7-'!. i"i/ :.>;» 1:1 uö',·>>- '«1 ;:or>? Ii6; sui^ebiIdei i-I>:de
3·:^·3-1«:π -i.:.^ !:;J5 1s [I1 IC ;:*;■■-■ '?-;· :ryJ.;.Hd?r Ή f?-..-y olv;»i !;.;.;;;,;..... isbene
?Γ?*3V' O?86
BAD ORIGINAL
-5- PIEi. 2097
verbunden sind, werden eine Kappe 12, auf der die Elektrode 2 "befestigt
ist, mit dem oberen Ende des Zylinders 11 und die Umhüllung
durch einen glasartigen Werketoff 13 mit einem Körper 10 verbunden. Ein
Körper 9 und der Zylinder 11 können als Pumpstengel dienen. Auch in
diesem Falle bildet die dargestellte AusfÖhrungsform einen Teil
einer Hochdrucknatriuralampe.
Durch das beschriebene Verfahren wird auf einfache Weise eine gute vakuumdichte Verbindung ohne Bildung von Oxy&zwischenschichten
hergestellt, ohne daos die Einzelteile verformt werden.
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BAD
Claims (2)
- TOT6816PAT q: ΤΑΙΓ S PRITSCHE i1 , Vorfahi'ar auir. Hm rs teilen einer vakv» "ilichten Verbindungzwischen einem Metallgegenstand und einem keramischen "atarial, dadurch gekennzeichnet, dass dsr Metallgegenstand zwischen zvei oder mehrerer: keramischen Te-ilan festgeklemmt und in einor-trockner, ','a-iaeratofΓ-atmosphare derart Lange erhitzt wird, bits das "βtall lirokt an dem keramischen Material haftet.
- 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dastder Druck, unter den der Ketallj/ogenötar-d zwischen den keramiüchen Teilen fastgekletnnt ist, unterhalb I30 kg/cm liet"t.3* Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ^e-vjnnaeichr.et,dase ein StroiazufUhrungalüiter, der mindestens an der Oberfläche aus einem Metall aus der Gruppe: Platin, Eisen, Kobalt vnd Nickel besteht, väkuiiindicht mit eines keramischen Material verbunden wird. 4» Verfahren nach Anspruch 1, 2 oder- 3i dadurch gekennzeichnet, dass die Srhitzungstemperatur 9^ der Schmelztemperatur des Metalles beträgt.5» Vorfahren r.ach Anspruch 1, 2, 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet) dass das keramische Material aus reinem Ali-siiniujnoxyd besteht,6» Elektrische Entladungsi*3hre, dadurch gekennzeichnet, dascsie mit mindestens einem durch das Verfahren nach Anspruch 1, 2, 3, 4 oder 5 hergestellten Stroradurchführungsleiter versahen ist. 7» -Elektrische Entladungsröhre nach Anspruch 6> dadurchgekennzeichnet2 dass die XTrahüllunfe aus Aluminiumoxid besteht und ein Alkalimetall, vorzugsweise Natrium, enthalt, während mindestens oin durch- das Verfahren nach Anepruoh 1, 2, 3, 4 oder 5 duroh die EBhrenwaßd geführter Stromaufühnaigaleiter aindeetens an der Oberfläche me seinem Biaeä beateht,109832/0286BAD ORIGINAL
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