DE2840276C3 - Anwendung des Plasma-Pulverspritzens hochschmelzender Metalle auf die Herstellung feinporiger Vorratskathoden für elektrische Entladungsgefäße - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Anwendung des Plasma-Pulverspritzens hochschmelzender Metalle der Gruppen IVa, Va, und VIa des Periodischen Systems, wie Wolfram, Molybdän, Tantal, Hafnium oder Niob, auf die Herstellung feinporiger Vorratskathoden für elektrische Entladungsgefäße.

Es sind bereits Verfahren bekannt, mit deren Hilfe mit einem Plasmabrenner (Gasgeschwindigkciten bis 20 Mach) Formteile aus hochschmelzenden Metallen, wie Wolfram, mit einer Porosität von ca 10 bis 20% hergestellt werden können. Zu diesem Zwecke wird Pulver einer am besten empirisch zu ermittelnden Teilchengröße in einen Gasstrahl eingeführt, darin aufgeschmolzen und in diesem Zustand auf eine Spritzform bestimmter Gestalt aufgetragen. Die Porosität der entstehenden Formteile kann mittels der Tei'chengröße des aufzuschmelzenden Pulvers und seiner Temperatur im Augenblick des Auftreffens auf die formgebende Unterlage gesteuert werden (man vgl. »Berichte der Deutschen Keramischen Gesellschaft«, 39 (1 %2). Heft 2, Seiten 115 bis 122).

Außerdem sind Verfahren zum Herstellen feinporiger Sinterkörper aus einem hochschmelzenden Metall der Gruppen IVa, Va und VIa, wie Wolfram. Molybdän. Tantal, Niob oder dergleichen, insbesondere von Vorratskathoden für elektrische Entladungsgefäße, bekannt (DE-PS 21 04 062). Bei diesem Verfahren wird ein beim Sintern weitgehend vorgeformter Sinterkörper spanabhebend fertigbearbeitet, insbesondere feinbearbeitet, nachdem in die Oberflächenschicht an den zu bearbeitenden Flächen des Sinterkörpers ein die Bearbeitbarkeit erleichterndes anderes Metall eingebracht worden ist. dessen Reste nach der spanabhebenden Bearbeitung wieder beseitigt werden. Als das die Bearbeitbarkeit erleichternde Metall wird ein hochschmelzendes Metall der Gruppen Vila oder Villa, wie Rhenium, Osmium. Iridium oder dergleichen, in den zu bearbeitenden Flächen des Sinterkörpers abgeschieden.

durch Glühen eindiffundiert und zum Teil einlegiert Das Beseitigen der Reste nach der spanabhebenden Bearbeitung erfolgt je nach Ausmaß entweder durch mechanisches Entfernen oder durch Eindiffundieren in den Grundwerkstoff mittels Diffusionsglühung.

Für Metall-Kapillar-Kathoden werden die Emissionsscheiben durch Verpressen von Wolframpulver bestimmter Teilchenform mittels hoher Drücke (10 000 bar) und anschließendem Sintern bei hohen

ίο Temperaturen (+ 2100⁰C) gewonnen. Sollen nun die begrenzenden Flächen dieser Scheiben besondere, durch die Theorie zwingend vorgeschriebene Konturen aufweisen, müssen diese als Negativform in das aus Werkzeugstahl bestehende Preßwerkzeug eingearbeitet werden. Das ist sehr häufig weder durch spanabhebende noch durch schleifende Bearbeitung möglich, so daß nicht jede Ausführungsform realisierbar ist Fa auch der Schrumpf während des Sintervorganges rechnerisch nicht exakt erfaßbar ist, muß zur Herstellung einer

μ Emissionsscheibe öfters ein zweites, manchmal sogar drittes PreBwerkzeug mii geänderten Aufmaßen angefertigt werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Herstellen feinporiger Formkröper jeder gewünschten Gestalt anzugeben, mit dem die äußere Form wie auch die Emissionsfläche insbesondere von Wolfram-Emissionsscheiben nahezu beliebig ausgeführt werden kann. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch die Anwendung des Plasma-Pulverspritzens hochschmelzender Metalle, wie Wolfram, Molybdän, Tantal, Hafnium oder Niob, auf die Herstellung feinporiger Vorratskathoden für elektrische Entladungsgefäße durch Spritzen in Formen aus Kunststoff oder Aluminium.

Das hochschmelzende Metall wird vorzugsweise als feinteiliges Pulver in der Hochgeschwindigkeitspistole (Plasmapistole) verwendet und aus dieser im Plasmastrahl auf Schmelztemperatur erhitzt mit hoher Geschwindigkeit, insbesondere mit einer Geschwindigkeit bis zu 2 Mach, unter Abkühlung in die Form gespritzt (Plasmaspritzen). Dabei werden zweckmäßig Formen aus Kunststoff oder Aluminium verwendet.

Das erfindungsgemäße Verfahren bietet folgende Vorteile: Erstens braucht auf die Teilchenform des

•»5 Pulvers kein Augenmerk mehr gelegt werden, zweitens kann dadurch, daß in eine Form mit beliebiger Kontur gespritzt wird, praktisch jede gewünschte Form realisiert werden und drittens entfallen die sehr aufwendigen Preß- und Sintervorgänge Außer einer

Vi erheblichen Verbilligung wird zugleich auch eine weitgehende technische Perfektion erreicht.

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Anwendung des Plasma-Pulverspritzens hochschmelzender Metalle, wie Wolfram, Molybdän, Tantal Hafnium oder Niob, auf die Herstellung feinporiger Vorratskathoden für elektrische Entladungsgefäße durch Spritzen in Formen aus Kunststoffoder Aluminium.