DE234432C - - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

- M 234432 -KLASSE 21/. GRUPPE

Dr. RUDOLF JAHODA in WIEN.

nach dem Pasteverfahren.

Patentiert im Deutschen Reiche vom 7. Mai 1910 ab.

Die Herstellung von Glühlampenfäden aus feinpulverigen Metallen, wie sie besonders bei der Reduktion der Oxyde durch Wasserstoff erhalten werden, und einem organischen Bindemittel ist nur dann betriebsmäßig möglich, wenn von dem letzteren so viel verwendet wird, daß nach dem Karbonisieren der Rohfäden die hinterbleibende Kohle die einzelnen Metallteilchen zusammenhält. Begreiflicherweise sind dazu im Verhältnis zum Metall nicht unbedeutende Kohlenstoffmengen erforderlich, die später auf eine mehr oder weniger umständliche Art entfernt werden müssen.

Würde man nur wenig von dem Bindemittel verwenden, etwa nur so viel, als gerade zum Plastischmachen des Metallpulvers erforderlich ist, oder ein Bindemittel, das sich ohne Rückstand verflüchtigen läßt, so erhielte man Rohfäden, die sehr leicht zu Pulver zerfallen, die man infolgedessen schlecht weiterverarbeiten kann.

Wenn die Metalle nicht in feinpulveriger Form, sondern etwa als kolloidale Massen (Gele) oder in einem flockigen amorphen Zustande verwendet werden, so ist die Sache insofern viel günstiger, als derartige Massen beim Trocknen durch gegenseitige Verfilzung der einzelnen Teilchen an sich schon aneinanderkleben. Nun ist aber der kolloidale oder auch der flockig amorphe Zustand der Metalle nur auf umständlichen Wegen zu erreichen, und bei Verarbeitung von in einem solchen Zustande befindlichem Metall zu sehr dünnen Fäden beobachtet man immerhin noch eine recht geringe Festigkeit.

Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren, das die Herstellung von Roh fäden gestattet, die solche Festigkeit besitzen, daß die Weiterverarbeitung fast ohne jeden Bruch ermöglicht wird, was für den Fabrikbetrieb von erheblicher Bedeutung ist.

Der Grundgedanke dieses Verfahrens besteht darin, dem schwer schmelzbaren Metallpulver — Wolfram, Molybdän, Titan o. dgl. — nur eine solche Menge eines organischen Bindemittels zuzusetzen, daß man gerade eine spritzbare bildsame Masse erhält, außerdem aber der Rohmasse eine geringe Menge eines leichter als Wolfram, Molybdän, Titan o. dgl. schmelz- und verdampfbaren Metalles beizumischen, wie z. B. Kupfer.

Zusätze von Metallen, die späterhin aus dem Faden wieder vertrieben werden, sind schon mehrfach vorgeschlagen worden, jedoch stets zu wesentlich anderen Zwecken, als jene sind, welche diese Erfindung verfolgt. So wurde z. B. vorgeschlagen, Wolfram mit Kupfer zu legieren, um daraus Drähte ziehen zu können, oder die Verwendung einer Wismut-Kadmiumlegierung, oder von Kadmiumamalgam zu dem gleichen Zwecke. Ferner hat man Gemische von Wolframpulver mit Aluminium oder von Wolframoxyden mit Aluminium oder Magnesium zur Beschleunigung der im Faden erfolgenden Reaktionen

in Anregung gebracht. Auch ist der Zusatz von Zink oder Kadmium zur Rohmasse zwecks Querschnittsverminderung des Fadens und schließlich die Verwendung verschiedener

.5 Metallwolframate in Vorschlag gekommen.

Auch wurde vorgeschlagen, Wolframpulver mit kolloidaler Kupfer- oder Silberlösung als Bindemittel zu Fäden zu verarbeiten. Die Fäden werden nach dem Trocknen Säuredämpfen ausgesetzt, um die kolloidalen Metalle in den kristallinischen Zustand überzuführen. Diese Art der Verkittung der Wolframteilchen deckt sich nicht mit der hier beschriebenen Verschweißung.

Nach vorliegender Erfindung wird zwecks Verarbeitung der Rohfäden so vorgegangen, daß schon beim Karbonisieren der ein schwer schmelzbares Metall, ein leichter schmelz- und verdampfbares Metall und ein Bindemittel enthaltenden Fäden das Bindemittel vollständig oder bis auf Spuren von im Faden verbleibendem Kohlenstoff, welche jedoch nicht genügen würden, um den Zusammenhalt zu sichern, verflüchtigt wird. Beim Karbonisieren erweicht nun das zugesetzte Metall und bringt die schwer schmelzbaren Metallteilchen der Grandmasse durch eine Art Verlötung zum Aneinanderhaften, wodurch die folgenden Manipulationen mit dem Faden erleichtert werden, bis schließlich beim Formieren das Zusatzmetäll verflüchtigt wird, und die schwer schmelzbaren Teilchen zum Sintern kommen.

Zu diesem Zwecke haben sich insbesondere

Silber und Kupfer bzw. ihre Oxyde und Hydroxyde geeignet erwiesen, da sich diese Metalle mit dem schwer schmelzbaren Grundmetall des Fadens (besonders mit Wolfram) leicht mechanisch verbinden und schließlich vollständig verflüchtigen lassen, so daß sie also als ein zeitweiliges Bindemittel fungieren.

Es ist ohne weiteres einleuchtend, daß der Grundgedanke dieser Erfindung sich von all den vorgenannten Verfahren wesentlich unterscheidet; denn dort, wo Kupfer und Silber Verwendung finden, bildet das Fadenausgangsmaterial keine Paste, und wo Pasten verwendet werden, sind die beizumischenden leicht schmelzbaren Metalle solcher Art, daß eine Lötwirkung im allgemeinen und besonders bei den bei der Karbonisierung meist in Frage kommenden höheren Temperaturen ausgeschlossen erscheint.

Die Ausführung des Verfahrens stellt sich folgendermaßen dar:

Man mischt dem zu verwendenden Metallpulver, ζ. Β. Wolfram, nur wenige Prozente eines Metalles in Pulverform zu, das einen verhältnismäßig niedrigen Schmelz- und Verdampfungspunkt besitzt, gegebenenfalls dessen leicht reduzierbares Oxyd oder Hydroxyd, z. B. Kupfer, vermischt hierauf mit so viel irgendeines Bindemittels, wie gerade erforderlich ist, um eine plastische spritzbare Masse zu erhalten. Die aus dieser hergestellten Fäden sind zufolge ihres Gehaltes an dem verwendeten Bindemittel elastisch und keineswegs brüchig.

Bei der nun folgenden Karbonisierung kann je nach der Natur des Bindemittels dasselbe vollständig ausgetrieben werden oder auch eine Spur Kohlenstoff hinterlassen. Die Karbonisierung wird zweckmäßig in einer Wasserstoffatmosphäre vorgenommen und bei hoher Temperatur durchgeführt. Hierbei beginnt die Wirksamkeit des zugefügten Kupfers; dasselbe wird nämlich bei der hohen Temperatur weich und lötet gewissermaßen die einzelnen Wolframteilchen aneinander; es übernimmt also die Rolle des Bindemittels. Die nun ⁸Q erhaltenen karbonisierten Rohfäden verhalten sich beinahe so wie kompakte Metalldrähte und sind dementsprechend sehr wenig zerbrechlich, wodurch die Handhabung beim Formierprozeß nicht unwesentlich begünstigt wird.

Beim Formieren wird die Temperatur so weit gesteigert, daß sich das Kupfer verflüchtigt, während die hinterbleibenden Wolframfäden durch Sintern die bekannte dichte Form annehmen.

Claims (1)

1. Patent-Anspruch ;

   Verfahren zur Herstellung von Metallglühfäden aus schwer schmelzbaren Metallen nach dem Pasteverfahren, gekennzeichnet durch geringfügige Zusätze von Kupfer oder Silber bzw. von deren Oxyden oder Hydroxyden, welche Metalle nach dem Karbonisieren der Fäden vorübergehend die Rolle eines Bindemittels übernehmen.