DE1941919A1

DE1941919A1 - Ceramic/metallic vacuum tight joint

Info

Publication number: DE1941919A1
Application number: DE19691941919
Authority: DE
Inventors: Aaron Limon
Original assignee: Gesellschaft zur Foerderung der Forschung an der Eidgenoessischen Technischen Hochschule
Current assignee: Gesellschaft zur Foerderung der Forschung an der Eidgenoessischen Technischen Hochschule
Priority date: 1968-08-20
Filing date: 1969-08-18
Publication date: 1970-02-26
Also published as: CH493440A; NL6912714A

Abstract

Vacuum tight, mechanically strong connection of an oxide ceramic insulating body with an electrically conductive body is produced by casting the metal body from a molten alloy in which from 84 to 93 parts by wt are aluminium and from 7 to 16 parts by wt. contain titanium, copper and nickel, which alloy in the molten condition is brought into direct contact with the oxide ceramic insulating body.

Description

Verfahren zur Herstellung einer vakuumdichten, mechanisch festen Verbindung eines oxydkeramischen Isolierkörpers mit einem elektrisch leitenden Metallkörper Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung einer vakuumdichten, mechanisch festen Verbindung eines oxydkeramischen Isolierkörpers mit einem elektrisch leitenden Metallkörper, sowie auf eine Legierung zur Ausführung des Verfahrens, einen nach dem Verfahren hergestellten Gegenstand, und eine Verwendung des Gegenstandes.Process for producing a vacuum-tight, mechanically strong connection an oxide ceramic insulating body with an electrically conductive metal body The present invention relates to a method for producing a vacuum-tight, mechanically firm connection of an oxide-ceramic insulating body with an electrical one conductive metal body, as well as an alloy for carrying out the process, an object produced by the method, and a use of the object.

Das Herstellen einer vakuumdichten und mechanisch festen Verbindung zwischen einem oxydkeramischen Isolierkörper und einem Metallkörper ist bekanntlich nicht einfach. Die sich einstellenden Schwierigkeiten haben ihre Ursache in den meistens verschiedenen WErneausdehnungskoeffizienten der Verbindungspartner und in der Tatsache, dass viele Metalle und Metalllegierungen in geschmolzenem Zustand die Oberfläche eines oxydkeramischen Isolierkörpers nicht zu benetzen vermögen, was eine einwandfreie Verbindung dieser Teile praktisch aussch1iest0 Man ist daher von zwei Seiten her in der Auswahl des Metalles beschrinkt. ~X- Zur Ueberwindung der geschilderten Schwierigkeiten ist man bisher meistens so vorgegangen, dass man zunächst die Oberfläche des keramischen Isolierkörpers mit einer dünnen Metallschicht aus einem solchen Material versah, das sich mit dem Isolierkörper gut verband, wie z.B. eine Legierung mit 3rlrtnR Titan, Kupfer oder Silber, wonach dann diese erste Metallschicht, die gegebenenfalls noch galvanisch verstärkt wurde, ihrerseits durch Löten mit einem Metallkörper verbunden wurde, dessen Wärmeausdehnungskoeffizient mit jenem des Isolierkörpers etwa übereinstimmte. Die erste Metallschicht kann z.B. durch Anschmelzen eines Metallpulvergemisches auf dem Isolierkörper erzeugt werden. Im Gegensatz zu diesem Zweischrittverfahren ist es auch bekannt, im gleichen Arbeitsgang die Oberfläche des Isiierkörpers mit einem Lot zu metallisieren und den Metallkörper mit geeignetem Ausdehnungskoeffizienten an die entstehende Lotschicht anzulöten. In beiden Fällen beruht die entstehende Verbindung zwischen dem keramischen Isolierkörper und der ersten Metall schicht auf einer chemischen Bindung zwischen Oxyden des Isolierkörpers und dem Metall. Diese chemische Bindung kann durch die Verwendung aktiver Metalle, durch Anwendung höherer Temperaturen und durch Zusätze von Silikaten (Glasflüssen) im keramischen Isolierkörper oder im pulverförmigen Lotmetall begünstigt werden. The creation of a vacuum-tight and mechanically firm connection between an oxide ceramic insulating body and a metal body is known not easy. The difficulties that arise have their cause in the mostly different thermal expansion coefficients of the connection partners and in the fact that many metals and metal alloys are in a molten state are unable to wet the surface of an oxide-ceramic insulating body, what practically excludes a perfect connection of these parts is therefore limited in the choice of metal from two sides. ~ X- To the To overcome the difficulties described, the procedure so far has mostly been that you first cover the surface of the ceramic insulator with a thin Metal layer made of such a material, which is with the insulating body well connected, such as an alloy with 3rlrtnR titanium, copper or silver, after which then this first metal layer, which may have been galvanically reinforced, was in turn connected by soldering to a metal body, the coefficient of thermal expansion roughly matched that of the insulator. The first metal layer can e.g. can be produced by melting a metal powder mixture onto the insulating body. In contrast to this two-step process, it is also known to use the same operation to metallize the surface of the insulating body with a solder and the metal body to be soldered to the resulting solder layer with a suitable expansion coefficient. In both cases, the resulting connection is between the ceramic insulating body and the first metal layer on a chemical bond between oxides of the insulating body and the metal. This chemical bond can be achieved through the use of active metals, by using higher temperatures and by adding silicates (glass fluxes) in the ceramic insulator or in powdered solder metal.

Es hat sich nun gezeigt, dass die nach den bisher bekannt gewordenen Verfahren hergestellten Verbindungen zwischen einem oxydkeramischen Isolierkörper und einem Metallkörper bei ihrer Verwendung in der Atomkernreaktortechnik nicht befriedigen, sobald sie der Reaktorstrahlung ausgesetzt werden müssen. It has now been shown that after the previously known Process produced connections between an oxide-ceramic insulating body and a metal body when they are used in atomic nuclear reactor technology satisfy as soon as they have to be exposed to the reactor radiation.

Unter dem Einfluss der Reaktorstrahlung, insbesondere der Neutronenstrahlung, verändern die im keramischen Isolierkörper und allenfalls in der ersten Metallschicht vorhandenen-Silikate ihre mechanischen Eigenschaften, wobei sie ihre Festigkeit verlieren und spröde werden. Des weitern haben die bisher für die Metallisierung der Isolierkörperoberfläche und für die Lötung benüt«.ten Metalle und Metallegierungen, wie auch die angelöteten etallkörper die Eigenschaft, verhältnismässig stark die Neutronen zu absorbieren, radioaktiv zu werden und ihre Radioaktivität während verhältnismässig langer Zeit beizubehalten, d.h. lange Halbwertzeiten zu haben. Daher sind Messgeräte, die mit den bisher bekannten Keramik-Metall-Verbindungen ausgestattet sind, für Messungen im Kernreaktor wenig geeignet. Nicht nur werden durch die Reaktorstrahlung die mechanische Festigkeit und die Dichtigkeit der Verbindungen beeintrachtigt und gewisse Teile mit einer Radioaktivität mit beträchtlicher Halbwertzeit behaftet, sondern es tritt auch eine die beabsichtigte Messung unter Umständen stark verfälschende Störung des Strahlungsfeldes im Bereich der Eeramik-Metall-Verbindungen auf, weil die Strahlung zum Teil absorbiert wird.Under the influence of reactor radiation, especially neutron radiation, change in the ceramic insulating body and possibly in the first metal layer existing-silicates their mechanical properties, thereby increasing their strength lose and become brittle. Furthermore, they have so far been used for metallization the insulating body surface and Metals used for soldering and metal alloys, as well as the soldered-on metal bodies, the property is relatively strong to absorb the neutrons, to become radioactive and their radioactivity to be maintained for a relatively long time, i.e. long half-lives to to have. Therefore measuring devices are made with the previously known ceramic-metal connections are not very suitable for measurements in the nuclear reactor. Don't just become the mechanical strength and the tightness of the connections due to the reactor radiation and certain parts with a radioactivity with a considerable half-life tainted, but the intended measurement may also occur heavily Distorting disturbance of the radiation field in the area of the ceramic-metal connections because the radiation is partially absorbed.

Aus den geschilderten Gründen besteht das Bedürfnis nach einer solchen valuumdichten, mechanisch festen Verbindung eines ozydkeramischen Isolierkörpers mit einem elektrisch leitenden Metallkbrper, welcheefrei von Silikaten ist und möglichst geringe Mengen jener Iffiatalle aufweist, die Neutronen absorbieren und eine beachtliche Halbwertzeit der durch die Reaktorstrahlung Induzierten Radioaktivität zeigen, wobei natEirlich das Problem der mechanischen Spannungen infolge unterschiedlicher AWårmeausdehnungskoeffizienten ebenfalls nicht ausser Acht gelassen werden darf. For the reasons outlined, there is a need for one Valu-tight, mechanically firm connection of an ozone-ceramic insulating body with an electrically conductive metal body, which is free of silicates and if possible has small amounts of those Iffiatalle which absorb neutrons and a considerable Show half-life of radioactivity induced by reactor radiation, where Of course, there is the problem of mechanical stresses due to different thermal expansion coefficients also must not be disregarded.

Ein Metall, welches eine sehr geringe Neutronenabsorptiön und eine vernachlässigbare Halbwertzeit der Radioaktivität zeigt, ist bekanntlich das Aluminium. UnglUcklicherweise ist es aber so, dass reines Aluminium nicht in der Lage ist, in geschmolsenem Zustand und bei einer unter dem Siedepunkt liegenden Temperatur die Oberfläche eines oxydkeramischen lsolierkörpers zu benetzen und sich mit derselben zu verbinden. Aluminium wurde daher bislang nur als Legierungsbestandteil in verhältnismässig kleiner Menge bei Keramik-Metall-Verbindungen benutzt. Lediglich zum gegenseitigen Verbinden zweier keramischer Teile ist die Verwendung von Aluminium in Form einer zwischen die Keramikteile zu legenden Folie bekannt geworden, die durch kurzzeitige Erhitzung über den Schmelzpunkt mit den beiden Keramikteilen gleichzeitig vakuumdicht verbunden werden konnte. A metal that has a very low neutron absorption and a Aluminum is known to show a negligible half-life of radioactivity. Unfortunately, however, pure aluminum is not able to in a molten state and at a temperature below the boiling point to wet the surface of an oxide-ceramic insulating body and to bond with it connect to. So far, aluminum has only been used in proportion as an alloy component small amount used in ceramic-to-metal joints. Only for the mutual associate two ceramic parts is the use of aluminum become known in the form of a film to be laid between the ceramic parts, the through brief heating above the melting point with the two ceramic parts at the same time could be connected vacuum-tight.

Es ist nun die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die Schaffung einer vakuumdichten, mechanisch festen Verbindung eines oxydkeramischen Isolierkörpers mit einem Metallkörper zu ermöglichen, welche Verbindung frei von Silikaten ist und solche Metalle, die Neutronen absorbieren und eine beachtliche Halbwertzeit der induzierten Radioaktivität haben, höchstens in so geringen Mengen aufweist, dass bei einer späteren Verwendung der Keramik-Metall-Verbindung im Strahlungsfeld eines Kernreaktors keine nennenswerte Beeinflussung dieses Strahlungsfeldes im Bereich der Eeramik-Metall-Verbindung auftritt. It is now the object of the present invention to provide a vacuum-tight, mechanically strong connection of an oxide-ceramic insulating body with a metal body to enable which compound is free of silicates and those metals that absorb neutrons and have a considerable half-life of the induced radioactivity, at most in such small amounts, that with a later use of the ceramic-metal connection in the radiation field a nuclear reactor does not have any significant influence on this radiation field in the area the ceramic-metal connection occurs.

Die gestellte Aufgabe lässt sich durch das erfindungsgemässe Verfahren zur Herstellung einer vakuumdichten, mechanisch festen Verbindung eines oxydkeramischen Isolierkörpers mit einem elektrisch leitenden Metallkörper lösen, welches Verfahren im wesentlichen dadurch gekennzeichnet ist, dass man den Metallkörper durch Giessen einer geschmolzenen Legierung erzeugt, die 84-93 Gew.T. Aluminium und zusammen 7-16 Gew.T. Titan, Kupfer und Nickel enthält, und die man in geschmolzenem Zustand unmittelbar mit der Oberfläche des oxydkeramischen Isolierkörpers in Berührung bringt. The task set can be achieved by the method according to the invention for the production of a vacuum-tight, mechanically strong connection of an oxide-ceramic Solve the insulating body with an electrically conductive metal body, which method is essentially characterized in that the metal body is cast by casting a molten alloy produced containing 84-93 parts by weight. Aluminum and together 7-16 Parts by weight Contains titanium, copper and nickel, and which can be found in a molten state immediately brings into contact with the surface of the oxide-ceramic insulating body.

Zweckmässig kann man zum Giessen des Metallkörpers eine Giessform benützen, die teils aus dem oxydkeramischen Isolierkörper und teils aus einem anderen, nach dem Giessvorgang zerstörbaren Material, insbesondere Graphit oder Kitt, besteht. A casting mold can expediently be used for casting the metal body which are partly made from the oxide-ceramic insulating body and partly from another, material that can be destroyed after the casting process, in particular graphite or putty, exists.

Die erfindungsgemässe Legierung zur Ausführung des Verfahrens enthält 84-93 Gew.T. Aluminium, 2-5 Gew.T. Titan, 4,5 - 9 Gew.T. Kupfer und 0,5 - 2 Gew.T. Nickel. Vorzugsweise kann die Legierung aus 90 Gew. Aluminium, 3 Gew.% Titan, 6 Gew. Kupfer und 1 Gew.% Nickel bestehen. The alloy according to the invention for carrying out the method contains 84-93 parts by weight Aluminum, 2-5 parts by weight Titanium, 4.5 - 9 parts by weight Copper and 0.5 - 2 parts by weight. Nickel. The alloy can preferably be composed of 90% by weight of aluminum, 3% by weight of titanium, 6 Consist by weight of copper and 1% by weight of nickel.

Der nach dem Verfahren hergestellte Gegenstand zeichnet sich erfindungsgemäss dadurch aus, dass er mindestens einen Isolierkörper aus praktisch reinem Aluminiumoxyd und mindestens einen mit dem Isolierkörper vakuumdicht und mechanisch fest verbundenen Metallkörper aus einer Legierung mit 84-93 Gew.T. Aluminium und zusammen j-16 Gew.T. Titan, Kupfer und Nickel aufweist. The object produced by the method is distinguished according to the invention characterized in that it has at least one insulating body made of practically pure aluminum oxide and at least one connected to the insulating body in a vacuum-tight and mechanically fixed manner Metal body made of an alloy with 84-93 parts by weight. Aluminum and together j-16 parts by weight. Comprises titanium, copper and nickel.

Bei einer bevorzugten Auhührungsform des Gegenstandes ist dieser eine vakuumdichte elektrische Durchführung mit einer aus Aluminiumoxyd bestehenden Isoliertülle, einem den Innenraum der Isoliertülle verschliessenden Metallkern und einem die Isoliertülle umgebenden Metallring, wobei sowohl der Metallkern als auch der Metallring aus der Aluminium-Titan-Kupfer-Nickel-Legierung bestehen. In a preferred embodiment of the article this is a vacuum-tight electrical feedthrough with one made of aluminum oxide Insulating sleeve, a metal core that closes the interior of the insulating sleeve and a metal ring surrounding the insulating sleeve, both the metal core and the metal ring consist of the aluminum-titanium-copper-nickel alloy.

Der erfindungsgemässe Gegenstand mit der Keramik-Metall-Verbindung lässt sich mit Vorteil als Bestandteil eines Messgerätes verwenden, das dazu bestimmt ist, der Strahlung eines Atomkernreaktors ausgesetzt zu werden. The object according to the invention with the ceramic-metal connection can be used with advantage as part of a measuring device that is intended for this purpose is to be exposed to the radiation of an atomic nuclear reactor.

Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und aus der nun folgenden Beschreibung, in welcher die Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung rein beispielsweise näher erläutert ist. Further details and advantages of the invention emerge from the dependent claims and from the description which follows, in which the invention explained in more detail purely by way of example with reference to the accompanying drawing is.

Fig. 1 veranschaulicht die Herstellung einer vakuumdichten elektrischen Durchführung mit einer oxydkeramischen Isoliertülle, die zwischen Metallteilen aus einer Aluminium-Titan-Kupfer-Legierung eingebettet ist, wobei die Darstellung ein Schnittbild nach der Linie I-I in Fig. 2 ist; Fig. 2 ist eine Draufsicht auf die in Fig. 1 dargestellten Teile; Fig. 3 zeigt eine Verwendung der elektrischen Durchführung als Bestandteil eines Messgerätes, ebenfalls in Schnittdarstellung analog Jener von Fig. 1. Fig. 1 illustrates the manufacture of a vacuum-tight electrical Implementation with an oxide ceramic insulating sleeve, which is made between metal parts an aluminum-titanium-copper alloy is embedded, the illustration being a Figure 2 is a sectional view taken along line I-I in Figure 2; Fig. 2 is a plan view of the parts shown in Fig. 1; Fig. 3 shows a use of the electrical feedthrough as part of a measuring device, also in a sectional view analogous to that of Fig. 1.

Eine keramische Isoliertülle 10 aus praktisch reinem Aluminiumoxyd (Al203), d.h. ohne Silikate, ist in eine Ringscheibe 11 mit aufkragendem Umfangsrand 12 eingesetzt. Die Ringscheibe 11 und ihr Rand 12 bestehen aus einem einzigen Materialstück, vorzugsweise aus Graphit oder Kitt. Die Isoliertülle 10 und die Scheibe 11 mit Umfangsrand 12 bilden zusammen eine Giessform zur Erzeugung eines ringförmigen etall-Ro<pens 13, der die Isoliertülle 10 aussen umgibt. Ein Metallkern 14 wird im Innenraum der Isoliertülle 10 ebenfalls durch Giessen erzeugt. Zu diesem Zweck wird die untere Oeffnung der Isoliertülle 10 mittels einer Platte 9 verschlossen, die als Unterlage für die Isoliertülle 10 und die Ringscheibe 11 dient. A ceramic insulating sleeve 10 made of practically pure aluminum oxide (Al203), i.e. without silicates, is in a washer 11 with a protruding Peripheral edge 12 used. The annular disk 11 and its edge 12 consist of one single piece of material, preferably made of graphite or putty. The insulating sleeve 10 and the disk 11 with the peripheral edge 12 together form a casting mold for production an annular metal tube 13 which surrounds the insulating sleeve 10 on the outside. A Metal core 14 is also produced in the interior of insulating sleeve 10 by casting. For this purpose, the lower opening of the insulating sleeve 10 is made by means of a plate 9 closed, which serves as a base for the insulating sleeve 10 and the annular disk 11 serves.

Zum Giessen der Metallkörper 13 und 14 wird eine Legierung benützt, die 84-93 Gew.T. Aluminium und zusammen nur 7-16 Gew.T. Titan, Kupfer und Nickel enthält. Zweckmässig können in der Legierung 2-5 Gew.T. Titan, 4,5 - 9 Gew.T. An alloy is used to cast the metal bodies 13 and 14, the 84-93 parts by weight Aluminum and together only 7-16 parts by weight. Titanium, copper and nickel contains. Expediently, 2-5 parts by weight can be used in the alloy. Titanium, 4.5 - 9 parts by weight

Kupfer und 0,5 - 2 Gew.T. Nickel vorhanden sein. Als besonders geeignet hat sich eine Legierung der folgenden Zusammensetzung erwiesen: 90 Gew.% Aluminium, 3 Gew.% Titan, 6 Gew.% Kupfer und 1 Gew. Nickel. Das Schmelzen und Giessen dieser Legierung muss in einer reinen Schutzgasatmosphäre (z.B. Argon) oder unter Vakuum erfolgen. Ueberraschenderweise hat sich gezeigt, dass die beschriebene Legierung in geschmolzenem Zustand die Oberfläche der oxydkeramischen Isoliertülle 10 gut zu benetzen vermag. Zweckmnsslg wird die geschmolzene Legierung in ihrer Giessform auf eine Temperatur zwischen 900°C und 1200°C überhitzt und die Isoliertülle 10 auf die gleiche Temperatur gebracht. Dabei tritt eine chemische Reaktion zwischen den Grenzschichten der Hetallschmelme und des oxydkeramischen Materials der Isoliertülle 10 ein, wodurch die angestrebte hochvakuumdichte, mechanisch feste Verbindung zwischen der Isoliertülle 10 und den beim Erstarren der Schmelze entstehenden Metallkörpern 13 und 14 zuætande kommt.Copper and 0.5 - 2 parts by weight. Nickel may be present. As particularly suitable an alloy with the following composition has been found: 90% by weight of aluminum, 3% by weight titanium, 6% by weight copper and 1% by weight nickel. The melting and pouring of these Alloy must be in a pure protective gas atmosphere (e.g. argon) or under vacuum take place. Surprisingly, it has been shown that the alloy described in the molten state, the surface of the oxide ceramic insulating sleeve 10 is good able to wet. The molten alloy is expedient in its casting mold overheated to a temperature between 900 ° C and 1200 ° C and the insulating sleeve 10 brought to the same temperature. A chemical reaction occurs in the process the boundary layers of the metal melt and the oxide ceramic material of the insulating sleeve 10 a, whereby the desired high vacuum-tight, mechanically strong connection between the insulating sleeve 10 and the metal bodies formed when the melt solidifies 13 and 14 comes to an end.

Nachdem die gegossene Metallegierung erstarrt ist, entfernt man die nun nicht mehr benötigte Unterlageplatte 9 sowie die Ringscheibe 11 und den Rand 12.After the cast metal alloy has solidified, the support plate 9, which is no longer required, as well as the annular disk 11 and the edge 12th

Die beiden durch den Giessvorgang erzeugten Metallkörper 13 und 14 sind ausserordentlich dicht und lassen sich auf mechanische Weise gut bearbeiten, sofern dies erforderlich ist. Die zum gröbsten Teil aus Aluminium bestehenden Metallkörper 13 und 14 haben auch ein derartiges plastisches Verformungsvermögen, dass unterschiedliche Wärmeausdehnungen in der oiydkeramischen isoliertülle 10 und im Metall zu keinen kritischen Spannungen innerhalb der Isoliertülle führen. Deshalb ist es ohne Gefährdung der Isoliertülle 10 möglich, die Metallkörper 13 und 14 mit weiteren Metallteilen zu verlöten oder zu verschweissen. The two metal bodies 13 and 14 produced by the casting process are extremely tight and can be easily processed mechanically, if this is necessary. The metal bodies, which are largely made of aluminum 13 and 14 also have such a plastic deformability that different Thermal expansion in the ceramic insulating sleeve 10 and in the metal to none lead to critical stresses within the insulating sleeve. Therefore it is harmless the insulating sleeve 10 possible, the metal bodies 13 and 14 with other metal parts to be soldered or welded.

Bei dem in Fig. 3 gezeigten Anwendungsbeispiel der beschriebenen elektrischen Durchführung ist der Ringkörper 13 passend in das eine Ende eines Aluminiumrohres 15 eingesetzt und mit diesem durch eine vakuumdichte Schweissnaht 16 fest verbunden. Das Alumnniumrohr 15 kann das Gehäuse eines Messgerätes, z.B. eines Fissionszählers sein, das dazu bestimmt ist, der Strahlung eines Atomkernreaktors ausgesetzt zu werden. Der Metallkern 14 der Durchführung Ist achsial durchbohrt und von einem Aluniniumdraht 17 durchsetzt, der als elektr'ischer Leiter dient. Durch eine Hartlötung 18 ist der Draht 17 vakuumdicht und mechanisch fest mit dem lIetallkern 14 verbunden. In the application example shown in FIG. 3 of the described electrical feedthrough is the ring body 13 fitting into one end of an aluminum tube 15 and firmly connected to this by a vacuum-tight weld 16. The aluminum tube 15 can be the housing of a measuring device, e.g. a fission counter designed to be exposed to radiation from an atomic nuclear reactor will. The metal core 14 of the implementation is axially pierced and by a Aluniniumdraht 17 interspersed, which serves as an electrical conductor. By brazing 18, the wire 17 is vacuum-tight and mechanically firmly connected to the metal core 14.

Die dargestellte und durch das beschriebene Verfahren hergestellte elektrische Durchführung hat gegenüber bekannten Durchfuhrungen mit anderen Eeramik-IAetall-Verbindungen eine Reihe von Vorteilen: Erstens lässt sich die Verbindung zwischen der oxydkeramischen isoliertülle 10 und den Metallkörpern 13 und 14 in einem einzigen Verfahrensschritt ausführen, was nicht nur einfacher und zeitsparend ist, sondern auch das Herstellen von Durchführungen mit kleinerem Aussendurchmesser erlaubt. Die verhältnismassig niedrige Giesstemperatur, die zur Erzielung der Benetzung der keramischen isoliertälle 10 durch die Legierung ausreicht, bewahrt das Aluminium in der Legierung vor dem Verdampfen. Zweitens ist eine hochvakuumdichte, mechanisch feste Verbindung zwischen dem Keramikmaterial und dem Metall ohne Zuhilfenahme von Silikaten (Glasflüssen) gewährleistet, welche unter dem Einfluss der Reaktorstrahlung ihre mechanischen Eigenschaften ungünstig verändern würden. Drittens enthalten die Metallkörper 13 und 14 nur verhältnismässig sehr geringe Mengen der Metalle Titan, Kupfer und Nickel, welche die Reaktorstrahlung absorbieren und eine Radioaktivität mit bemerkenswerter Halbwertzeit annehmen. Sowohl das Aluminiumoxyd der Isoliertülle 10 als auch das Aluminium in den Metallkörpern 13 und 14, welche den weitaus grössten Teil der verwendeten Materie ausmachen, zeigen vernachlässigbare niedrige Strahlungsabsorption und Halbwertzeiten, so dass durch das Einbringen des Gerätes nach Fig. 3 in den Kernreaktor, dessen Strahlungsfeld im Bereich der Durchführung praktisch keine Störung oder Aenderung erfährt und demzufolge die Strahlungsmessungen korrekt ausgeführt werden können. The one shown and produced by the method described Electrical bushing has, compared to known bushings with other ceramic-metal connections a number of advantages: First, the connection between the oxide ceramic insulating sleeve 10 and the metal bodies 13 and 14 in a single process step carry out, which is not only easier and time-saving, but also manufacture of bushings with a smaller outer diameter is allowed. The proportionally low casting temperature, which is necessary to achieve wetting of the ceramic insulators 10 is sufficient due to the alloy, preserves that Aluminum in the alloy before vaporizing. Second is a high vacuum tight, mechanically strong connection between the ceramic material and the metal without the aid of silicates (glass fluxes) ensures that, under the influence of the reactor radiation, their mechanical Properties would change unfavorably. Third, the metal bodies contain 13 and 14 only relatively small amounts of the metals titanium, copper and nickel, which absorb the reactor radiation and have a radioactivity with remarkable Assume half-life. Both the aluminum oxide of the insulating sleeve 10 and that Aluminum in the metal bodies 13 and 14, which by far the largest part of the used Make up matter, show negligible low radiation absorption and half-lives, so that by introducing the device according to FIG. 3 in the nuclear reactor, its Radiation field in the area of the implementation practically no disturbance or change experiences and consequently the radiation measurements can be carried out correctly.

Die Erfindung ist natürlich nicht nur auf elektrische Durchführungen anwendbar, sondern auch auf andere Gegenstände mit Keramik-Metall-Verbindungen, auch für solche, die nicht im Reaktorbetrieb gebraucht werden. The invention is of course not just limited to electrical feedthroughs applicable, but also to other objects with ceramic-to-metal connections, also for those that are not needed in reactor operation.

Claims

Process for the production of a vacuum-tight, mechanically strong Connection of an oxide-ceramic insulating body with an electrically conductive metal body, characterized in that the metal body by casting a molten Alloy produced, the 84-93 parts by weight. Aluminum and 7-16 parts by weight Titanium, copper and Contains nickel and which is in a molten state directly with the surface of the oxide-ceramic insulator.

2. The method according to claim 1, characterized in that the for Casting of the metal body used alloy 2-5 parts by weight. Titanium, 4.5 - 9 parts by weight copper and 0.5-2 parts by weight

Contains nickel.

3. The method according to claims 1 and 2, characterized in that that the alloy of 90 wt.9 aluminum used to cast the metal body, 3 wt. Xo titanium, 6 wt.

Swab and 1 wt., Made of nickel.

4. The method according to one or more of the preceding claims, characterized in that the alloy and the oxide-ceramic insulating body heated to the same temperature.

5. The method according to one or more of the preceding claims, characterized in that the molten alloy is brought to a temperature overheated between 9000C and 12000C.

6. The method according to one or more of the preceding claims, characterized in that a casting mold is used for casting the metal body which is partly made of the oxide-ceramic insulating body and partly of another, after solidification of the molten alloy removable ESterial, in particular Graphite or putty.

7. The method according to one or more of the preceding claims, characterized in that an insulating body made of practically pure aluminum oxide is used.

8. Alloy for carrying out the method of one or more of the preceding claims, characterized in that they 84-93 parts by weight. Aluminum, 2-5 parts by weight Titanium, 4.5 - 9 parts by weight Copper and 0.5 - 2 parts by weight. Contains nickel.

9. Alloy according to one or more of the preceding claims, characterized in that it consists of 90% by weight of aluminum, 3% by weight of titanium, 6% by weight of copper and 1 wt. C, a / nickel.

10. According to the method according to one or more of the preceding Claims manufactured article, characterized in that it has at least one Insulating body made of practically pure aluminum oxide and at least one with the insulating body vacuum-tight and mechanically firmly connected metal body made of an alloy with 84-93 parts by weight Aluminum and a total of 7-16 parts by weight Comprises titanium, copper and nickel.

11. Object according to one or more of the preceding claims, characterized in that it has a vacuum-tight electrical bushing with a made of aluminum oxide insulating sleeve, one of the interior of the insulating sleeve closing metal core and a surrounding the insulating sleeve Metal ring is, and that both the metal core and the metal ring are made of the aluminum-titanium-copper-nickel alloy exist.

12. Object according to one or more of the preceding claims, characterized in that the alloy is 2-5 parts by weight. Titanium, 4.5 - 9 parts by weight copper and 0.5-2 parts by weight

Contains nickel.

13. Object according to one or more of the preceding claims, characterized in that the alloy of 90 wt., aluminum, 3 wt. CtQ titanium, 6 wt. Copper and 1 wt.

Nickel is made.

14. Use of the object according to one or more of the claims 11 to 13 as part of a measuring device that is intended to measure the radiation to be exposed to an atomic nuclear reactor.

L e r s e i t e