DE3435320A1

DE3435320A1 - Verfahren zum belegen der innenwand eines rohres aus isolatormaterial mit einer elektrischen schicht

Info

Publication number: DE3435320A1
Application number: DE19843435320
Authority: DE
Inventors: Eberhard F. Dr. 8023 Pullach Krimmel
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1984-09-26
Filing date: 1984-09-26
Publication date: 1986-04-03

Description

Verfahren zum Belegen der Innenwand eines Rohres aus Iso-
latormaterial mit einer elektrischen Schicht.
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Es ist bekannt, auf der Innenwand eines Rohres aus elektrisch isolierendem Material eine Schicht aus elektrisch leitendem Material aufzubringen. Zum Beispiel erfolgt dies durch Einstreichen der betreffenden Innenwand mit einem leitfähigen Material oder durch Einfüllen einer entsprechenden Flüssigkeit zusammen mit nach erfolgter Benetzung vorzunehmender elektrolytischer Verstärkung.
Für den Fall, daß das Material des Rohres Keramik ist, ist für die Metallisierung der Innenwand Einbrennsilber verwendet worden, mit dem eine auf dem Keramikmaterial anhaftende Metallschicht zu erzeugen ist.
Für Tintenstrahl-Drucker werden kleine, sehr enge Rohre aus Piezokeramik verwendet, die auf der Innenwandung und auf der Außenwandung wenigstens je eine Elektrode haben. Anlegen eines Spannungsimpulses zwischen der Elektrode der Innenwandung und der Elektrode der Außenwandung führt dazu, daß ein solches Keramikrohr plötzliche Kontraktionen ausführt, die zum Ausstoßen im Innenvolumen des Rohres vorhandener Tinte führen.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren anzugeben, mit dem in wirtschaftlicher Weise eine Metallisierung der Innenwandung eines Rohres aus insbesondere Keramik in technologisch einfacher Weise durchgeführt werden kann. Insbesondere sollen damit auch strukturierte Elektroden auf der Innenwandung anzubringen sein.
Diese Aufgabe wird mit einem Verfahren gelöst, dessen Merkmale im Patentanspruch 1 angegeben sind. Weitere Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung gehen aus den Unteransprüchen hervor.
Es ist bekannt, daß elektrische Entladungen in Hochdruck-Blitzlampen auch über große Elektrodenabstände durch die Explosion eines Drahtes gezündet werden können, der mit impulsweisem sehr starken Strom gespeist wird. Hierzu sei auf §'Zeitschrift f. Naturforschung", Bd.12a (1957), 528 ff., hingewiesen. Bei derartig betriebenen elektrischen Entladungen ist der störende Effekt zu beobachten, daß das verdampfte Material des Drahtes sich auch auf den Gefäßwandungen niederschlägt. Ausgangspunkt der vorliegenden Erfindung war, daß man festgestellt hat, daß ein derartiger - dort störender und unbrauchbarer - Niederschlag für die obengenannte Aufgabe der vorliegenden Erfindung sehr vorteilhafte Eigenschaft hat. Zum Beispiel hat ein solcher Niederschlag nicht nur hohe Haftfestigkeit, sondern kann sogar in einer derartigen Dicke auf diese Weise erzeugt werden, daß in vielen Fällen - d.h. für ausreichende elektrische Leitfähigkeit dieser Innenwandbeschichtung - kein weiteres elektrolytisches Nachverstärken erforderlich ist.
Weitere Erläuterungen der Erfindung gehen aus der nachfolgenden Beschreibung zu Ausführungsbeispielen bzw. -varianten hervor.
Für die Innenwandbeschichtung eines Keramikrohres wurden z.B. zwei 70 pm dicke Kupferdrähte axial durch das Innere des Rohres hindurch gespannt. Mit Hilfe der anschließend über diese Drähte hinweg vorgenommenen Kondensatorentladung wurde eine Explosion der Drähte bewirkt, die zu einer Beschichtung der Innenwand führte. Der längs des Röhrchens gemessene ohmsche Widerstand der entstandenen Kupferschicht betrug z.B. 10 Ohm und ist damit genügend klein, um in vielen Fällen als Elektrode verwendet zu werden.
Eine Verbesserungsvariante der Erfindung, nämlich zur Erzielung sehr gleichmäßiger Beschichtung der Innenwandung des Rohres, ist, anstelle des erwähnten Drahtes im Innern des Rohres ein Gebilde nach Art eines Drahtgeflechtschlauches zur Explosion zu bringen. Ein solcher Drahtgeflechtschlauch hat nicht nur größere Oberfläche, sondern auch günstigere Verteilungseigenschaft. Ein solcher Drahtgeflechtschlauch kann auch in Rohren mit sehr engem Innenquerschnitt eingeführt werden, nämlich unter Zuhilfenahme eines Dornes, auf dem sich der Drahtgeflechtschlauch zunächst befindet. Nach Einführung von Dorn und Schlauch wird der Dorn entfernt. Es empfiehlt sich, die Abmessungen des Drahtgeflechtschlauches so zu wählen, daß dieser an der Innenwandung des Rohres wenigstens weitgehend eng anliegend ist. Die nachfolgende Explosion des Materials des Drahtgeflechtschlauches führt zu sehr gleichmäßiger Wandbeschichtung.
Es kann auch ein einem solchen Dorn entsprechender Isolierstoffkörper verwendet werden, auf dem außen das durch Explosion zur Abscheidung zu bringen Material vorgesehen ist.
Ein solcher Isolierstoffkörper bleibt während der Explosion im Innern des zu beschichtenden Rohres.
Eine weitere günstige Variante ist, anstelle des obenerwähnten Drahtes oder Drahtgeflechtschlauches ein entsprechend dünnwandiges Metallrohr in das Innere des zu beschichtenden Rohres einzuführen und dies zur Explosion zu bringen.
Die Material explosion wird mit Hilfe einer Kondensatorentladung durchgeführt. Vorteilhaft sind Kondensatoren mit niedriger Kapazität, die auf hohe Spannungen aufgeladen werden. Damit lassen sich insbesondere auch große Rohrlängen zuverlässig auf der Innenwandung metallisieren.
In der beigefügten Figur ist das auf der Innenwand 2 zu beschichtende Rohr mit 1 bezeichnet. Mit 3 ist ein Drahtgeflechtschlauch und mit 4 der Dorn bezeichnet, der zur Einbringung des an der Wand 2 eng anliegenden Schlauches 3 dient. Mit 5 ist ein mit dem abzuscheidenden Material (6) beschichteter Isolierstoffkörper (als Variante zum Schlauch 3) bezeichnet. Die Schaltung mit dem Kondensator C liefert den zur Explosion erforderlichen Stromstoß an die Anschlüsse 10 und 11.

Claims

Patentansprüche: 1. Verfahren zur elektrisch leitenden Beschichtung der Innenwandung eines Rohres (1) aus eiektrisch isolierendem Material, g e k e n n z e i c h n e t dadurch daß im Rohrinnern eine durch elektrischen Strom induzierte Explosion eines Körpers (3, 6) aus dem Beschichtungsmaterial herbeigeführt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, g e k e n n z e i c h n e t dadurch, daß das zur Explosion zu bringende Material ein im Rohrinnern ausgespannter Draht ist.
3. Verfahren nach Anspruch 1, g e k e n n z e i c h n e t dadurch, daß das zur Explosion zu bringende Material ein im Rohrinnern angeordnetes Metallrohr ist.
4. Verfahren nach Anspruch 1, g e k e n n z e i c h n e t dadurch, daß das zur Explosion zu bringende Material ein im Rohrinnern angeordneter Drahtgeflechtschlauch (3) ist.
5. Verfahren nach Anspruch 4, g e k e n n z e i c h n e t dadurch, daß sich der Drahtgeflechtschlauch (3) auf einem Dorn (4) befindet.
6. Verfahren nach Anspruch 1, g e k e n n z e i c h n e t dadurch, daß das zur Explosion zu bringende Material eine auf einem Isolierstoffkörper (5) befindliche Beschichtung (6) ist, wobei der Isolierstoffkörper im Rohrinnern anzuordnen ist.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, g e -k e n n z e i c h n e t dadurch, daß eine Kondensatorentladung mit hoher Spannung bei niedriger Kapazität des Kondensators (C) durchgeführt wird.