DE3542028A1

DE3542028A1 - Method for sealing a metal electrode into an enamel layer

Info

Publication number: DE3542028A1
Application number: DE19853542028
Authority: DE
Inventors: Rudi Horsch
Original assignee: Pfaudler Werke GmbH
Current assignee: Pfaudler GmbH
Priority date: 1985-11-28
Filing date: 1985-11-28
Publication date: 1987-06-04
Anticipated expiration: 2005-11-29
Also published as: DE3542028C2

Abstract

A method for sealing a metal electrode into an enamel layer on a metallic carrier is described, the metal electrode being exposed on the surface of the enamel layer and being connected in an electrically conductive manner to a conductor embedded in the enamel layer. In order to produce a point of contact of the metal electrode with the embedded conductor, there is ground in the enamel surface a location whose volume is partly filled with a mixture which consists of metal powder and enamel powder and touches the connection point to the conductor. A metal platelet is pressed onto the mixture. In order to form an electrically conductive connection of sintered metal powder, a first firing pass is then carried out, and after enamel powder has been applied along the edge of the metal platelet and over the surface of the sintered metal, a second firing pass is carried out. The metal platelet preferably consists of rhodium and has a diameter of approximately 2 mm.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Einschmelzen einer Metallelek trode in eine Emailschicht auf einem metallischen Träger.The invention relates to a method for melting a metal electrode trode in an enamel layer on a metallic support.

Eine derartige Metallelektrode findet beispielsweise zur Feststellung von Beschädigungen einer Emailschicht eines emaillierten Apparats mit Ausbesserungsteilen aus Tantal Verwendung, bei dem zwischen der Metall elektrode in einem elektrisch leitenden Medium in dem Apparat und dem Trägerwerkstoff eine niedrige Gleichspannung angelegt wird, um mit Hilfe einer Nachweiseinrichtung für die Stromstärke gegebenenfalls vorhande ne Beschädigungen der Emailschicht feststellen zu können (DE-PS 12 93 478). Die Metallelektrode und der Leiter ist dabei von dem metallischen Trä ger isoliert, weshalb es in vielen Fällen zweckmäßig ist, auch den zum Anschluß dienenden Leiter in die Emailschicht in an sich bekannter Weise zwischen einer Grundemailschicht und einer Deckemailschicht einzubetten (DE-PS 21 23 371).Such a metal electrode is used, for example, for detection damage to an enamel layer of an enamelled apparatus Touch-up parts made of tantalum use, where between the metal electrode in an electrically conductive medium in the apparatus and the Carrier material is applied to with a low DC voltage a detection device for the current strength, if applicable ne damage to the enamel layer can be determined (DE-PS 12 93 478). The metal electrode and the conductor is from the metallic carrier ger isolated, which is why it is useful in many cases, including the Connection serving conductor in the enamel layer in a manner known per se to be embedded between a base enamel layer and a cover enamel layer (DE-PS 21 23 371).

Es ist Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zum Einschmelzen einer Metallelektrode in eine Emailschicht anzugeben, mit dem einerseits eine gut leitende Verbindung mit einem eingebetteten Leiter hergestellt wer den kann, und bei welchem Verfahren andererseits gewährleistet ist, daß die Korrosionsbeständigkeit der Emailoberfläche im Bereich der einge schmolzenen Elektrode nicht beeinträchtigt wird.It is an object of the invention to provide a method for melting down a Specify metal electrode in an enamel layer, with the one hand good conductive connection with an embedded conductor that can, and on the other hand with which method it is guaranteed that the corrosion resistance of the enamel surface in the area of the molten electrode is not affected.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch den Gegenstand des Patentan spruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.This object is achieved by the subject matter of the patent spell 1 solved. Advantageous developments of the invention are Subject of the subclaims.

Mit einem derartigen Verfahren ist es möglich, mit Hilfe des bei der ersten Brennfahrt gebildeten Sintermetalls eine elektrisch gut leitende Verbindung mit dem eingebetteten Leiter herzustellen. Durch die Verwen dung eines Metallplättchens ergibt sich der Vorteil, daß nicht nur eine Elektrodenoberfläche mit gewünschter Größe hergestellt werden kann, son dern in erster Linie verhindert werden kann, daß die Oberfläche des Sin termetalls nicht freiliegt, weil Sintermetall eine geringere chemische Beständigkeit als Email aufweist.With such a method it is possible with the help of sintered metal formed after the first firing run Connect to the embedded conductor. By use formation of a metal plate has the advantage that not only one Electrode surface can be produced with the desired size, son which can primarily be prevented that the surface of the Sin termetalls is not exposed because sintered metal has a lower chemical Resistant as enamel.

Anhand der Zeichnung soll die Erfindung beispielsweise näher erläutert werden. Es zeigen:The invention is to be explained in more detail, for example, with reference to the drawing will. Show it:

Fig. 1 bis Fig. 3 jeweils einen Teilschnitt durch einen mit einer Email schicht versehenen metallischen Träger zur Erläuterung aufeinander folgender Verfahrensschritte bei der Durchführung des Verfahrens gemäß der Erfindung. Fig. 1 to Fig. 3 are each a partial section through a with an enamel layer provided metallic carrier for explaining successive steps in carrying out the method according to the invention.

Fig. 1 zeigt den metallischen Trägerwerkstoff 1, der beispielsweise Be standteil einer emaillierten Sonde sein kann, an der eine Metallelektrode angeordnet werden soll. Auf die Oberfläche des Trägerwerkstoffs 1 wird zunächst in an sich bekannter Weise eine ausreichend dicke Grundemail schicht 2 aufgebracht und mit Hilfe einer Brennfahrt eingebrannt. Direkt auf die Oberfläche der Grundemailschicht 2 kann dann ein bandförmiger Leiter 4 aufgelegt werden, auf den eine Deckemailschicht 3′ aufgebracht und eingebrannt wird. Der Leiter 4 ist dann vollständig in die Email schicht 3′ eingebettet. Vorzugsweise besteht die Grundemailschicht 2 aus ein oder zwei eingebrannten Schichten eines Grundemailauftrags, und über der Grundemailschicht 2 wird ein aus einer Schicht bestehender Deckemail auftrag zur Ausbildung einer ersten Deckemailschicht 3 eingebrannt. Auf diese erste Deckemailschicht 3 wird der bandförmige Leiter 4 aufgebracht und durch eine weitere Deckemailschicht 3′ abgedeckt. Fig. 1 shows the metallic carrier material 1 , which may be part of an enamelled probe, for example, on which a metal electrode is to be arranged. A sufficiently thick base enamel layer 2 is first applied to the surface of the carrier material 1 in a manner known per se and burned in with the aid of a firing run. A band-shaped conductor 4 can then be placed directly on the surface of the base enamel layer 2 , onto which a cover enamel layer 3 'is applied and baked. The head 4 is then completely embedded in the enamel layer 3 '. Preferably, the base enamel layer 2 of one or two layers of a baked enamel coating base, and the base enamel layer 2 is a layer existing from a top enamel coating baked to form a first cover enamel layer. 3 In this first cover coat layer 3 of the band-shaped conductor 4 is applied and covered by a further cover coat layer 3 '.

Zur Durchführung des Verfahrens gemäß der Erfindung wird die gewünschte Anschlußstelle an dem Leiter durch eine Schliffstelle 5 freigelegt. In diese Öffnung wird eine geringe Menge einer pastenförmigen Mischung 7 aus Emailpulver und einem Metallpulver eingebracht, welches Metallpulver vor zugsweise Rhodiumpulver ist. Nach dem Einbringen der Mischung 7 wird bei diesem Ausführungsbeispiel ein Metallplättchen 6 aus Rhodium auf die Mi schung 7 aufgedrückt, so daß sich der in Fig. 2 dargestellte Zustand er gibt. Obwohl Metallplättchen mit unterschiedlicher Form und Größe vor gesehen werden können, findet vorzugsweise ein derart kleines scheiben förmiges Metallplättchen 6 Verwendung, das einen Durchmesser von größen ordnungsmäßig 2 mm aufweist. In dem in Fig. 2 dargestellten Zustand wird dann eine erste Brennfahrt durchgeführt, um eine elektrisch gut leitende Verbindung aus gesintertem Rhodiumpulver und der Anschlußstelle an dem Leiter 4 herzustellen.To carry out the method according to the invention, the desired connection point on the conductor is exposed by a ground joint 5 . A small amount of a pasty mixture 7 of enamel powder and a metal powder is introduced into this opening, which is metal powder before preferably rhodium powder. After placing the mixture 7, a metal plate 6 is pressed from rhodium 7 in this embodiment, research on the Mi, so that it is the state shown in Fig. 2. Although metal plates with different shapes and sizes can be seen before, it is preferred to use such a small, disc-shaped metal plate 6 , which has a proper diameter of 2 mm. In the state shown in FIG. 2, a first firing run is then carried out in order to produce an electrically highly conductive connection from sintered rhodium powder and the connection point on the conductor 4 .

Nach dieser Brennfahrt wird auf die Oberfläche der gesinterten Mischung 7 in Fig. 2 entlang dem Rand des Metallplättchens 6 Emailpulver aufgespritzt, wonach eine zweite Brennfahrt durchgeführt wird, wodurch eine das Metallplättchen 6 umgebende und das Sintermetall 7 abdeckende Deckemailschicht 8 ausgebildet wird, wie in Fig. 3 dargestellt ist.After this firing run, enamel powder is sprayed onto the surface of the sintered mixture 7 in FIG. 2 along the edge of the metal plate 6 , after which a second firing run is carried out, whereby a cover enamel layer 8 surrounding the metal plate 6 and covering the sintered metal 7 is formed, as in FIG . 3 is shown.

Durch die Verwendung eines als Elektrode dienenden hinreichend kleinen Metallplättchens 6 kann erreicht werden, daß die dadurch verursachten Änderungen der mechanischen Spannungen in der Emailschicht so gering sind, daß beim Betrieb des emaillierten Apparats innerhalb der normalerweise auftretenden Temperaturgrenzen Beschädigungen der Emailschicht durch Rißbildung etc. nicht auftreten.By using a sufficiently small metal plate 6 serving as an electrode it can be achieved that the resulting changes in the mechanical stresses in the enamel layer are so small that damage to the enamel layer due to cracking etc. does not occur during operation of the enamelled apparatus within the normally occurring temperature limits .

Obwohl für das Metallplättchen 6 vorzugsweise metallisches Rhodium und für die Mischung 7 vorzugsweise Rhodiumpulver Verwendung findet, sind auch andere Werkstoffe mit ausreichender chemischer Beständigkeit ver wendbar, deren physikalische Eigenschaften angenähert denjenigen von Email entsprechen, wie beispielsweise Platin, Palladium oder Iridium.Although metallic rhodium is preferably used for the metal plate 6 and rhodium powder is preferably used for the mixture 7 , other materials with sufficient chemical resistance can also be used, the physical properties of which approximate those of enamel, such as platinum, palladium or iridium.

Gemäß dem beschriebenen Verfahren kann deshalb eine Metallelektrode her gestellt werden, die gemäß der Erfindung aus einem in eine Deckemail schicht eingeschmolzenen Metallplättchen besteht, das auf seiner Unter seite mit einem in die Emailschicht eingebetteten Anschlußleiter über metallisches Sintermaterial elektrisch leitend verbunden ist, und dessen Oberseite freiliegt. Das Metallplättchen besteht vorzugsweise aus Rhodium und hat die Form einer kreiszylindrischen Scheibe von etwa 2 mm Durch messer.According to the method described, a metal electrode can therefore be produced are made according to the invention from a in a cover email layer melted metal plate, which is on its bottom side with a connecting conductor embedded in the enamel layer metallic sintered material is electrically conductively connected, and its The top is exposed. The metal plate is preferably made of rhodium and has the shape of a circular cylindrical disc of about 2 mm through knife.

Claims

1. A method for melting a metal electrode in an enamel layer on a metallic support, which metal electrode is exposed on the surface of the enamel layer and is in electrically conductive connection with a conductor embedded in the enamel layer, characterized in that for producing a contact point of the metal electrode with the embedded conductor ( 4 ) in the enamel surface, a ground joint ( 5 ) is formed, the volume of which is partially filled with a mixture ( 7 ) of metal powder and enamel powder that contacts the connection point, that a metal plate ( 6 ) is placed on the mixture ( 7 ) is pressed that a first firing run is carried out to form an electrically conductive connection from sintered metal powder, and that after the application of enamel powder ( 8 ) along the edge of the metal plate ( 6 ) and over the surface of the sintered metal a second firing run is carried out.

2. The method according to claim 1, characterized in that a metal plate ( 6 ) is pressed on, which has a diameter of about 2 mm.

3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that a metal plate ( 6 ) made of metallic rhodium is pressed.

4. Metal electrode, which is melted in enamel on a metal support and is connected to a connecting conductor, characterized in that the metal electrode consists of a metal plate melted into the cover enamel layer ( 3 ', 8 ), which on its underside with one in the Enamel layer embedded connecting conductor ( 4 ) via metallic sintered material ( 7 ) is electrically conductively connected, and the top thereof is exposed.

5. Metal electrode according to claim 4, characterized in that the metal plate ( 6 ) has a diameter of about 2 mm.

6. Metal electrode according to claim 4 or 5, characterized in that the metal plate ( 6 ) consists of metallic rhodium.