DE1671658C - Anwendung des Verfahrens zum Herstellen eines im wesentlichen aus Metallkarbid mindestens eines der Metalle aus der Gruppe IVa, Va und VIa bestehenden festhaftenden Überzugs auf der Oberfläche von Kohlekörpern für die Gewinnung von lötfähigen Überzügen zum Herstellen von vakuumdichten Metall-Kohle-Verbindungen von elektrischen Entladungsgefäßen - Google Patents

Claims (7)

1. Die Erfindung betrifft eine Anwendung des Ver- dän, Wolfram, Titan, deren Ammoniumsalz oder fahrens zum Herstellen eines im wesentlichen aus Karbid oder Titanhydrid auf den betreffenden Kohle-Metallkarbid mindestens eines der Metalle aus der körper aufgebracht, bei einer Temperatur zwischen Gruppe IVa, Va und VI a bestehenden festhaftenden 900 und 1600° C in einer vorzugsweise Wasserstoff-Überzugs auf der Oberfläche von Kohlekörpern ohne 5 atmosphäre, etwa 10 bis 30 Minuten lang aufgesin-Bildung einer flüssigen (Schmelz-)Phase durch Auf- tert werden.

   bringen des betreffenden Metalls oder einer seiner Für ein und dasselbe Metall kann bei Verwendung

   Verbindungen in gelöster oder suspendierter Form des betreffenden Karbids vorteilhafterweise sowohl

   und anschließendes Einbrennen bei einer Temperatur die Einbrenntemperatur bis zu 400° C niedriger als

   oberhalb von 1000° C in einer inerten Atmosphäre io auch die Einbrenndauer bis zu 10 Minuten kürzer ge-

   für die Gewinnung von lötfähigen Überzügen zum wählt werden.

   Herstellen von vakuumdichten Metall-Kohle-Verbin- Dabei wird mit Vorteil, insbesondre für die Herdungen von elektrischen Entladungsgefäßen. stellung vakuumdichter Verbindungen, sogenannte

   Kohle als Werkstoff fand bisher auf dem Sektor Glaskohle, d. h. an der Oberfläche verdichtete Kohle-Elektronenröhren weniger Anwendung, obwohl Kohle 15 körper, verwendet.

   in der Verwendung als Elektrodenmaterial einige Das Einbrennen oder Aufsintern kann außer in recht günstige Eigenschaften, wie z. B. geringes spezi- einer H₂-Atmosphäre bei Anwendung von Metallfisches Gewicht, gutes Wärmeabstrahlungsvermögen, pulver als Metallisierungsmirtel auch im Vakuum ergeringe Sekundär- und thermische Elektronenemission folgen.

   aufweist. Maßgeblich für die bisherige Nichtanwen- »o Bei der Verwendung von Molybdän als einem sehr dung von Kohle als Werkstoff im Elektronenröhren- geeigneten und gebräuchlichen Metall wird mit bebau ist wohl der Umstand, daß Kohle nach allgemei- sonderem Vorteil von einem 20- bis 30gewichtsner Auffassung als nicht vakuumdicht gilt und bisher prozentigen Anteil an Mo-Pulver ausgegangen, das keinerlei vakuumdichte Verbindungen, z. B. mit Me- in etwa 50- bis 60gewichtsprozentigern wasserfreiem tallen, bekannt waren. as Lösungsmittel, wie z. B. Butylacetat unter Zusatz

   Nachdem es aber sogenannte Glaskohle gibt, die von etwa 15 bis 25gewichtsprozentigem wasserfreiem durch Bedampfen zumindest an ihrer Oberfläche in- Binder, ausgegangen und damit eine Metallisierungsfolge der dabei ausgebildeten besonderen nichtkristal- suspension hergestellt, die in üblicher Weise etwa linen Struktur vakuumdicht ist, ergab sich die der durch Streichen, Sprühen, Tauchen od. dgl. aufge-Erfindung zugrunde liegende Aufgabe, festhaftende 30 bracht, z. B. in einer H₂-Atmosphäre vom Taupunkt und lötfähige Metallüberzüge für die bei der Elek- mindestens - 30° C 20 bis 30 Minuten lang bei 1300 tronenröhrenherstellung zu verwendenden Kohlekör- bis 1400° C aufgesintert wird,
   per zu entwickeln, die insbesondere vakuumdichte Bei Verwendung von Mo-Karbid an Stelle von Metall-Kohle-Verbindungen ermöglichen. Mo-Pulver beträgt für das gleiche Suspensionsmittel

   Bereits bekannt ist ein Verfahren zum Herstellen 35 die Einbrennzeit nur 10 bis 20 Minuten und die Ein-

   von Metall-Karbid-Überzügen als korrosionsbestän- brenntemperatur nur 1000 bis 1100⁰C.

   dige Oberflächen von Kohlekörpern, bei dem das bei Der wesentliche Vorteil des beschriebenen Herstel-

   wesentlich höheren Temperaturen aufgebrachte Me- lungsverfahrens besteht vor allem darin, daß beim

   tall jeweils in die Schmelzphase versetzt wird. Aufsintervorgang durch die Anwesenheit oder BiI-

   Ebenfalls über die Schmelzphase erfolgt bei einem 40 dung von Karbid des betreffenden Metalls ein

   anderen bekannten Verfahren die Karbidbildung bei fließender Übergang Kohle-Karbid-Metall gebildet

   Anwendung von Legierungen mit Gold. Diese beiden und damit eine gute Verzahnung gewährleistet wird,

   bekannten Verfahren erfordern einen erheblichen Da das betreffende Metall absolut oxydfrei sein muß.

   Leistungsaufwand. besteht beim Aufsintern (Einbrennen) im Vakuum

   Bei einem weiteren Verfahren, das jedoch ohne 45 ein besonderer Vorteil darin, daß das Kohleteil durch Bildung einer flüssigen Phase arbeitet, werden Oxide irgendwelche Reaktionen, wie z. B. durch Kohlendes Molybdäns vorwiegend in einer Gasphase an- Wasserstoffbildung von der Wasserstoffatmosphäre gewendet und eine Sinterung oberhalb von 1500° C her keinerlei Veränderungen erfahren kann,
   in kostspieligen Edelgasen durchgeführt. Als Metallisierungsmittel haben die Karbide der

   Sowohl diese beschriebenen Verfahren und deren S° betreffenden Metalle beim Auftragen durch Sprühen bekannte Varianten als auch das angewandte, im od. dgl. insofern gegenüber den Metallen selber den ersten Absatz beschriebene Verfahren, dienen dazu, Vorteil, daß sie weniger zum Absetzen im Suspenauf hitzebestündigen Teilen jeweils eine korrosion*- sionsmittel neigen und außerdem mit einem sehr feste Oberfläche zu schaffen. viel feineren Korn hergestellt werden können. Die

   Abweichend davon sollen im Rahmen der Auf' SS erforderliche Einbrenntemperatur und -zeit sind begabenstellung auf Kohlekörpern lötfahige überzüge sonders niedrig. Die Verwendung von Ammoniumgeschaffen werden, die das Herstellen vakuumdichter salzen hat den Vorteil echter, insbesondere wäßriger Metall-Kohle-Verbindungen für elektrische Bntla- Lösungen, dungsgefaße ermöglichen.

   Erreicht wird dies bei einer im ersten Absatz be- «e Patentansprüche: schrlebenen Anwendung des Verfahrens zum Herstellen eines im wesentlichen aus Metall-Karbid min- t. Anwendung des Verfahrens zum Herstellen destens eines der Metall« aus der Gruppe IVa, Va eines im wesentlichen aus Metaflkarbid min- und VIa bestehenden festhaftenden Überzugs auf der destens eines der Metalle au» der Gruppe IVa, Oberfläche von Kohlekörpem für die Oewinnung von H Va und Vt a bestehenden festhaftenden über· lötftthiun UbenUnn zum Herstellen von vakuum- zugs auf der Oberfläche von Kohiekörpern ohne dichten Metall-Kohlc-Verbindungen Im Rahmen der Bildung einer flüssigen (Schmelz·) Phase durch Erfindung dadurch, daB bevorzugt die Metalle Molyb- Aufbringen des betreffenden Metalls oder einer

   seiner Verbindungen in gelöster oder' suspendierter Form und anschließendes Einbrennen bei einer Temperatur oberhalb von 1600° C in einer inerten Atmosphäre für die Gewinnung von lötfähigen Überzügen zum Herstellen von vakuumdichten Metall-Kohle-Verbindungen von elektrischen Entladungsgefäßen, wobei bevorzugt die Metalle Molybdän, Wolfram, Titan, deren Ammoniumsalze oder Karbid oder Titanhydrid auf dem betreffenden Kohlekörper aufgebracht und bei einer Temperatur zwischen 900 und 1600° C in einer vorzugsweise Wasserstoff-Atmosphäre etwa 10 bis 30 Minuten lang aufgesintert (eingebrannt) werden.
2. 2. Anwendung des Verfahrens nach Anspruch I₁ dadurch gekennzeichnet, daß für ein und dasselbe Metall bei Ausgang vom betreffenden Karbid sowohl die Einbrenntemperatur bis zu 400° C niedriger als auch die Einbrenndauer bis zu 10 Minuten kürzer gewählt wird. ao
3. 3. Anwendung des Verfahrens nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß für vakuumdichte Metall-Kohle-Verbindungen Kohlekörper mit zumindest nach Art von Glaskohle beschaffener Struktur und Oberfläche verwendet werden.
4. 4. Anwendung des Verfahrens nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß bei Verwendung von Molybdän als Metallisie rungspulver 20 bis 30 Gewichtsprozent Mo-Pulver mit 50 bis 60 Gewichtsprozent eines wasserfreien Lösungsmittels, wie z. B. Butylacetat und etwa 15 bis 25 Gewichtsprozent eines wasserfreien Binders, wie z. B. Nitrozellulose, als Metallisierungs-Suspension auf den Kohlekörper aufgebracht und in einer Η.,-Atmosphäre bei einer Temperatur von 1300 bis 1400° C 20 bis 30 Minuten lang aufgesintert wird.
5. 5. Anwendung des Verfahrens nach Anspruch^, dadurch gekennzeichnet, daß bei Verwendung von Mo-Karbid an Stelle von Mo-Pulver für das gleiche Suspensionsmittel Einbrennzeit 10 bis 20 Minuten und Einbrenntemperatur 1000 bis 1100° C betragen.
6. 6. Anwendung des Verfahrens nach den Ansprüchen 1, 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß bei Verwendung von Metallpulver an Stelle einer !-!.,-Atmosphäre Vakuum zum Einbrennen verwendet wird.
7. 7. Abänderung des angewandten Verfahrens nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das mit dem Kohlekörper zu verbindende Material in einer Berührungszone hoch erhitzt, insbesondere durch HF- oder Elektronenstrahl, zum Schmelzen gebracht wird.