DE3634492C2 - Verfahren zum Herstellen einer vakuumdichten und druckdichten Verbindung zwischen einem Körper aus Metall und einem Körper aus gesinterter Oxidkeramik - Google Patents
Verfahren zum Herstellen einer vakuumdichten und druckdichten Verbindung zwischen einem Körper aus Metall und einem Körper aus gesinterter OxidkeramikInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen einer
vakuumdichten und druckdichten Verbindung zwischen einem Körper
aus Metall und einem Körper aus gesinterter Oxidkeramik, in den
der Körper aus Metall eingesintert ist.
Aus der US-PS 3 706 582 ist es bekannt, eine feste und dichte
Verbindung zwischen Keramik und Platin über die Ausbildung
silikatischer Phasen herbeizuführen.
Aus der DE-PS 33 18 585 ist ein Verfahren zur Herstellung einer
vakuumdichten Verbindung zwischen einer Oxidkeramik und einem
keramischen Leiter aus Platin oder eine Platinlegierung be
kannt, bei dem der Leiter vor dem Sintern der Oxidkeramik in
eine Bohrung der Oxidkeramik eingesetzt oder durch Spritzpres
sen oder durch Spritzgießen mit der oxidkeramischen Masse
umspritzt wird, so daß er von der Oxidkeramik in allseitigem
unmittelbarem Kontakt umgeben ist, wonach ein Sintern mit einer
Sintertemperatur erfolgt, die unterhalb der Schmelztemperatur
des elektrischen Leiters liegt und beim Sintern Kristallite in
die Oberfläche des Leiters hineinwachsen.
Aus der EP 0 080 535 A1 ist ein Verfahren zur Befestigung von
Meßelektroden und anderer stromleitender Bauteile an einem
keramischen Meßrohr eines Meßwertaufnehmers für magnetisch
induktive Durchflußmeßgeräte bekannt, bei dem Schäfte der
Meßelektroden in einer radial durch den Mantel des Meßrohrs
führenden Lage befestigt werden, wobei der Schaft jeder Meß
elektrode in einem aus Oxidkeramik-Rohstoff bestehenden unge
brannten Formling radial angeordnet und beim keramischen Bren
nen des Formlings eingesintert wird. Als Meßelektroden und
Schäfte können Platin oder Platinlegierungen verwendet werden.
Das Meßrohr kann aus dicht gesintertem Aluminiumoxid bestehen
und die Schäfte bei etwa 1800°C eingesintert werden. Der unge
brannte Formling des Meßrohrs kann in einer Stempelpresse oder
isostatisch gepreßt werden, und anschließend können in ihm
radiale Bohrungen zum Einstecken der Schäfte vorgesehen werden.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren nach dem Oberbe
griff des Anspruchs 1 anzugeben, das mit äußerst geringer
Ausschußquote, wenn überhaupt einer Ausschußquote, eine siche
re, vakuumdichte und druckdichte Verbindung erreichen läßt.
Die Lösung dieser Aufgabe ist im Kennzeichen des Anspruchs 1
angegeben.
Durch das Verfahren wird eine unmittelbare Grenzfläche zwischen
dem Körper aus Metall, also insbesondere dem Platindraht und
der Schicht aus Aluminium bzw. anderer Metalle, geschaffen. Vor
oder während des Sinterns werden die Metallschichten, vorzugs
weise Aluminium, oxidiert und erfahren so ein Dickenwachstum,
das dem gleichzeitigen Schrumpfungsvorgang des Körpers aus
Oxidkeramik, also insbesondere aus der Al₂O₃-Keramik, im Sinne
des stärkeren mechanischen Einklemmens des Körpers aus Metall,
also insbesondere des Platindrahts, geometrisch gesehen ent
gegenwirkt. Die starke mechanische Einklemmung des Körpers aus
Metall, die hierdurch erreicht wird, wird noch erhöht durch das
Zusammensintern der zu Al₂O₃ oder anderen auch höher polynären
Oxiden gewordenen Grenzschicht und des Körpers aus Oxidkeramik.
Ein besonders inniger Übergang zwischen der Aluminiumschicht
und dem Körper aus Metall ergibt sich, wenn das Aluminium im
Hochvakuum aufgedampft wird. Hierbei sind folgende Bemessungen
vorteilhaft:
Aufdampfung von hochreinem Aluminium (99,99%) bei einem Vakuum von besser als 10 exp. -8 bar. Galvanisch oder durch andere Methoden aufgebrachte Metalle sind ebenfalls in einer Reinheit von mindestens 99,9% zu verwenden.
Aufdampfung von hochreinem Aluminium (99,99%) bei einem Vakuum von besser als 10 exp. -8 bar. Galvanisch oder durch andere Methoden aufgebrachte Metalle sind ebenfalls in einer Reinheit von mindestens 99,9% zu verwenden.
Claims (8)
1. Verfahren zum Herstellen einer vakuumdichten und druck
dichten Verbindung zwischen einem Körper aus Metall und
einem Körper aus gesintert Oxidkeramik, in den der Kör
per aus Metall eingesintert wird,
dadurch gekennzeichnet,
daß wenigstens diejenigen Bereiche des Körpers aus Metall,
die mit dem Körper aus Oxidkeramik verbunden werden, mit
einer Metallschicht versehen werden und diese Metall
schicht vor oder während des Sinterns oxidiert wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als
Oxidkeramik eine gesinterte Al₂O₃-Keramik verwendet wird.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß für den
Körper aus Metall ein Platindraht verwendet wird, der als Elektrode
in eine Wand eines aus der gesinterten Al₂O₃-Keramik beste
henden Meßrohrs ein Durchflußmeß
geräts eingesintert wird.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß die Bereiche mit einer Metallschicht
aus Al, Ni, Cr oder Fe versehen werden.
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß eine Schicht aus Aluminium auf den
Körper aus Metall im Hochvakuum aufgedampft wird.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch ge
kennzeichnet, daß eine Schicht aus einem anderen Metall
als Aluminium auf den Körper aus Metall galvanisch aufge
bracht wird.
7. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die
Schicht aus Aluminium in einer Dicke bis 0,002 mm aufgebracht wird.
8. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die
Schicht aus einem anderen Metall als Aluminium in einer Dicke
bis zu 0,1 mm, vorzugsweise von 0,02 mm, aufgebracht wird.
Priority Applications (2)
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8110 | Request for examination paragraph 44 | ||
D2 | Grant after examination | ||
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