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Reinigen von Taritalmetall. Um das Tantalmetall in einem für den technischen
Gebrauch. genügenden Grad von Reinheit zu erhalten, war es bisher notwendig, das
Tantalmetäll im elektrischen Lichtbogen zu erhitzen, -wobei es auf -alle Fälle bis
mindestens auf die Schmelztemperatur gebracht würde. Es hat sich nun gezeigt, daß
es möglich ist, Tantalmetall von größter Reinheit dadurch zu bekommen, daß man das
Tantalmetall, beispielsweise Körper aus zusammengepreßtem Metallpulver öder auch
Körper, wie sie durch. den Schmelzprozeß gewonnen werden, unterhalb -des Schmeizpunktes
längere Zeit in dem höchsten erreichbaren Vakuum erhitzt. Es ist dabei durchaus
nicht notwendig, daß die Erhitzung durch Hindurchleiten eines- - elektrischen Stromes
geschieht, jedoch ist das Hindurchleiten eines elektrischen Stromes in den meisten
Fällen das einfachste und bequemste Mittel. Die .Reinigung erfordert mehr oder weniger
länge Zeit, je nach den Dimensionen der erhitzten Körper und je nach .der Temperatur,
auf die man erhitzt.---Es-ist zweckmäßig, bis möglichst dicht an die Schmelztemperatur
heranzugehen. Ein Schmelzen soll aber dabei vermieden werden. Durch das Erhitzen
bis über den Schmelzpunkt, wie es bisher immer zum Zwecke der Reinigung vorgenommen
wurde, entsteht eine ganze Reihe von Schwierigkeiten. Einesteils benötigt man eine
Unterlage, auf der die geschmolzene Masse ruhen muß. Jede Unterlage aber enthält
mehr oder weniger Verunreinigungen und führt infolgedessen-zu Störungen. Schon beim
Gewinnen der Schmelzkugeln wirkt. das recht störend. Bei dem eine längere Erhitzung
der Schmelzmasse erfordernden Reinigungsverfahren ist es noch weit hinderlicher.
Man hat sich früher in der Weise geholfen, daß man nur kleine Kugeln schmolz, die
sich auf einer Unterlage aus demselben Metall befanden. Das Schmelzen- und vor allem
das Reiriigen.wär dann nur iii derweise durchführbar, daß man die Unterlage als
eine Elektrode verwendete und die andere Elektrode beweglich ausbildete, um die
auf der nicht geschmolzenen Unterlage ruhende Kugel gleichmäßig. durchschmelzen
zu können. Durch die Notwendigkeit der Bewegung der einen Elektrode wurden neue
Sch-,vierigkeiten herbeigeführt. Insbesondere wurde die Aufrechterhaltung- eines
genügenden @ Vakuums außerordentlich erschwert, und das Verfahren gelang überhaupt
nur. besonders geschulten Leuten.
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Verfährt man dagegen gemäß vorliegender Erfindung, so fallen alle
diese Schwierigkeiten weg. Das zu reinigende Metall kann in beliebige Form gebracht
und beliebig erhitzt werden. Vorbedingung ist allerdings, daß ein so vollkommenes
Vakuum hergestellt wird, wie es erst heute mit den modernen--technischen Hilfsmitteln
erzielbar ist, wie sie beispielsweise die Glühkathodentechnik zur Verfügung stellt.
-Man kann beispielsweise so vorgehen, daß man Täntalpulver durch Druck zu zusammenhängenden
Körpern vereinigt und diese Körper der angegebenen Behandlung unterwirft.
Man
kann indessen auch von auf andere Art gewonnenen Massen ausgehen, z. B. von den
durch den Schmelzprozeß gewonnenen Kugeln oder von aus solchen Schmelzkörpern gewonnenen
Formkörpern. Die Reinigung gelingt auch bei diesen vollkommen.
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Der Vorteil, den man erzielt, liegt nicht nur darin, daß man günstigste
Arbeitsbedingungen und große Sicherheit im Erfolg erzielt, es werden vielmehr auch
noch drei weitere Vorteile erzielt, die für die Bedeu,-tung des Verfahrens ausschlaggebend
sind. Erstens nämlich -ist es möglich, auf diese Art Formkörper beliebiger Art aus
den Pulvern zu gewinnen, die sich mit Leichtigkeit durch Pressen des Pulvers in
geeigneten Formen herstellen lassen, und die dann beim Erhitzen zu vollkommen homogenen
Körpern zusammensintern, die aber dabei ihre ursprüngliche Form im wesentlichen
unverändert beibehalten. Zweitens ist es möglich, nach diesem Verfahren Körper von
beliebiger Größe zu behandeln, während bisher nur kleine Schmelzkugeln von äußerstens
etwa ioo g zu erhalten waren; nur durch besondere Geschicklichkeit gelang es gelegentlich
über diese Größe etwas hinauszukommen. Nach dem neuen Verfahren aber ist man hinsichtlich
der Größe der Tantalkörper ganz unbegrenzt. Das ist von besonderer Bedeutung, wenn
es sich darum handelt, große Bleche, Röhren, Gefäße usw, herzustellen, was bisher
ganz unmöglich war.
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Der dritte Vorteil liegt darin, daß man einen Reinheitsgrad erreicht,
wie er nach den bisherigen Verfahren nicht erreichbar war, und daß man damit ein
Tantalmetall bekommt, das Eigenschaften hat, die bisher unbekannt waren. Es*
ist von einer Weichheit und Ziehbarkeit, die weit über das bisher Erreichte hinausgehen.
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Geht man von den durch Schmelzen gewonnenen oder schon in der üblichen
Weise im Schmelzfluß gereinigten Körpern aus, so erzielt man nach dem neuen Verfahren
eine bedeutende Veredelung.
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Für viele Zwecke spielt auch noch ein weiterer Unterschied eine Rolle,
nämlich der, daß die Schmelzkörper regelmäßig sehr große Kristalle enthalten, während
das nur gesinterte Material eine äußerst feine, gleichmäßige Kristallstruktur zeigt.
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Das Verfahren hat aber noch einen ganz besonderen Vorteil, der es
ermöglicht Stoffe herzustellen, die bisher überhaupt nicht oder nicht in solcher
Qualität hergestellt werden konnten, nämlich Legierungen oder legierungsähnliche
Verbindungen von Tantaltnetall mit anderen Stoffen. Legierungen, die durch einen
Schmelzprozeß niemals erreichbar waren, lassen sich ohne weiteres herstellen durch
Mischen der Metallpulver und Sintern, wobei dann bei Verwendung eines genügend hohen
Vakuums und genügender Erhitzungsdauer reine Produkte von hervorragenden Eigenschaften
erhalten werden.
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Man kann ferner dem Tantal auf diese Art Bestandteile nichtmetallischer
Art einverleiben, die für viele Zwecke seine Brauchbarkeit erhöhen, sei es, daß
ihm' höhere Härte verliehen wird oder daß es gesichert wird gegen Strukturänderungen
bei dauernder Erhitzung im Gebrauch.