DE405318C

DE405318C - Verfahren zur Erzeugung durchsichtiger Koerper aus nicht metallischen, undurchsichtigen oder bloss durchscheinenden Substanzen

Info

Publication number: DE405318C
Application number: DEP45781D
Authority: DE
Inventors: Dr Hans Hoffmann; Helmuth Schmidt; Dr Franz Skaupy
Original assignee: Patent Treuhand Gesellschaft fuer Elektrische Gluehlampen mbH
Current assignee: Osram GmbH
Priority date: 1923-02-24
Filing date: 1923-02-24
Publication date: 1924-10-31

Description

Verfahren zur Erzeugung durchsichtiger Körper aus nicht metallischen, undurchsichtigen oder bloß durchscheinenden Substanzen. Die Erfindung betrifft ein Verfahren, um aus nicht metallischen, undurchsichtigen oder bloß durchscheinenden Körpern, z. B. aus Oxyden oder Fluoriden, durchsichtige Körper - sei es im glasigen, sei es im großkristallinischen Zustande - herzustellen, welche entweder als Leuchtkörper für elektrische Lampen, als künstliche Edelsteine oder für optische Zwecke verwendet werden können.
Es ist zwar schon vorgeschlagen worden, derartige Körper dadurch zu gewinnen, daß man undurchsichtige Substanzen in Stäbchenform preßte und diese dann durch eine äußere Wärmequelle oder aber durch hindurchgeschickten elektrischen Strom zum Erhitzen brachte. Die Hitzeeinwirkung auf die gepreßten, meist recht temperaturbeständigen Substanzen ist hierbei jedoch nicht intensiv genug, um in jedem Falle mit Sicherheit ein Durchsichtigwerden der Körper zu erzwingen. Das den Gegenstand der Erfindung bildende Verfahren gestattet es nun in zuverlässigerer Weise, durchsichtige Körper aus undurchsichtigen oder bloß durchscheinenden Substanzen dadurch zu erzielen, daß diese, die zweckmäßig vorerst in bekannter Weise in die Gestalt von Formstücken gebracht werden, nach Anheizung auf die Temperatur, bei der sie elektrisch leitend sind, als Elektroden eines elektrischen Lichtbogens benutzt werden.
Um schon bei verhältnismäßig niedriger Temperatur eine höhere Leitfähigkeit der Formstücke erzielen zu können, kann, wie dies schon für den bekannten Erhitzungsprozeß vorgeschlagen wurde, die undurchsichtige Grundmasse oder Substanz der Formstücke mit solchen Substanzen gemischt werden, die die notwendige Anheiztemperatur erniedrigen. Zur Herstellung der Formstücke kann man daher beispielsweise Gemische solcher Substanzen verwenden, aus denen die Nernstleuchtkörper hergestellt werden. Bei der Herstellung von künstlichem Korund wird man heispielsweise nur geringe 'Mengen von anderen die Leitfähigkeit erhöhenden Oxyden dem Aluminiumoxyde zuzusetzen brauchen. 1"on dem dieLeitfähigkeit erhöhendenZusatzoxyde dürften meist bereits Bruchteile eines Prozentes genügen.
Die Formstücke gelangen bei der Licht-Logenerzeugung an den dem Lichtbogenansatze benachbarten Stellen auf so hohe Temperaturen, daß auf größere Strecken hin ein Durchsichtigwerden der Formstücke unter teilweiser Schmelzung derselben eintritt. Bei Verwendung von 1Vernstmasse bestehen die bei der Lichtbogenbehandlung durchsichtig werdenden Stücke aus ziemlich groß_2n Kristallen, vielfach aus einem einzigen Kristalle.
Der zu schmelzenden 'Masse können, wie ebenfalls schon beidem LekanntenErhitzungsprozesse vorgeschlagen wurde, Stoffe zugesetzt werden,welche dem fertigen Körper eine bestimmte Färbung erteilen und, was bei Leuchtkörpern damit identisch ist, eine Strahlungsfähigkeit derselben in bestimmten, gewünschten Bezirken des Spektrums hervorrufen. Hierfür eignen sich insbesondere Ceroxyd, Chromoxyd, '-Ianganoxyd und ähnliche Oxyde.
Im allgemeinen ist Lei der Durchführung des Verfahrens die schon für den bekannten Erhitzungsprozeß vorgeschlagene Anwendung von Wechselstrom, insbesondere von solchem hoher Frequenz der des Gleichstromes vorzuziehen, weil sonst Elektrolyse auftritt und milchig getrübte Schmelzflüsse erhalten werden.
Die in den durchsichtigen Zustand übergeführten Körper können auf beliebige Weise, Leispielsweise durch mechanische Bearbeitung (Sprengen, Schleifen o. il-1.) oder auch durch chemische Verfahren, wie Ätzen, in die gewünschte Gebrauchsform übergeführt werden. Bei Verwendung dicker Formstücke als Elektroden wird der innereTeil desKörpers heißer als der äußere und schmilzt früher, so (laß durch Auslaufenlassen des Kernmaterials ziemlich gleichmäßige, röhrenförmige, durchsichtige Gebilde entstehen. Die Herstellung stäbchenförmiger Körper aus solchen Schmelzen kann auch in der Weise geschehen, daß man in an sich bekannter Weise aus der geschmolzenen Masse vor ihrer Erstarrung Fäden zieht.
Die Bildung des Lichtbogens braucht nicht unbedingt zwischen zwei als Elektroden dienenden Formstücken aus dein durchsichtig zu machenden Oxyde zu erfolgen. Es kann gegehenenfalls auch nur für eine der Leiden Elektroden ein Formstück aus undurchsichtiger Substanz verwendet werden, während die andere Elektrode aus einem geschmolzenen Salze oder Oxyde besteht. Um im letzteren Falle die Schmelzung durchzuführen, wird das zweckmäßig mit einer Metallelektrode vereinigte bzw. von dieser gehaltene Formstück vorerst zusammen mit der Metallelektrode in einen beispielsweise mit geschmolzenem Chlornatrium angefüllten, die andereElektrode bildendenTiegel eingetaucht, um einen Stromübergang zwischen beiden Elektroden und durch die eintretende Wirlerstandserhitzting eine Erwärmung des Formstückes zti erzielen. Das auf diese `'eise zur Anheizung gekommene Formstück wird mit seiner haltenden Metallelektrode darauf langsam aus dem Tiegel herausgezogen, -wobei das Formstück den weiteren Stromül;ergatig vom Tiegel bzw. den in diesem enthaltenen geschmolzenen Salze oder Oxyde zu der das Formstück haltenden Metallelektrode vermittelt. Das Formstück wird hierhei durch den Stromdurchgang fortgesetzt weiter erhitzt. Ist das erhitzte Formstück vollkommen aus dem Tiegel herausbewegt, so bildet sich zwischen diesem bzw. dem in diesem enthaltenen geschmolzenen Salze oder Oxyde und dem Formstücke ein Lichtbogen, der alsdann ebenso wie zwischen zwei durch Flammenerhitzung angeheizten Elektroden an den der Lichtbogenansatzstelle benachbarten Teilen des Formstückes ein Durchsichtigwerden desselben Lewirkt. Etwaige am Formstücke beim Herausziehen aus der geschmolzenen Salz-oder Oxydmasse des Tiegels anhaftende Salz-oder Oxydteile kommen durch die starke Erhitzung des Formstückes sofort zur Verdampfung.
Das Durchsichtigwerden des Formstückes kann durch genügend lange Einwirkung der Widerstandserhitzung gefördert werden.

Claims

PATENT-ANspRÜcHE: i. '"erfahren zur Erzeugung durchsichtiger Körper aus nicht metallischen, undurchsichtigen oder bloß durchscheinenden Substanzen, insbesondere Oxyden, durch Schmelzen, dadurch gekennzeichnet, daß dieseSubstanzen,die zweckmäßig vorerst in bekannter Weise in die Gestalt von Formstücken gebracht werden, nach Anheizung auf die Temperatur, bei der sie elektrisch leitend sind, als Elektroden eines Lichtbogens benutzt :werden, bis die der Lichtbogenansatzstelle naheliegenden Teile der Formstücke durchsichtig werden. a.
Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß zwecks Erhöhung der Leitfähigkeit bei ihrer Verwendung als Bogenlichtelektroden die genannten Substanzen mit solchen Substanzen, die eine höhere Leitfähigkeit besitzen, gemischt werden.
3. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß in die als Bogenlichtelektroden verwendetenSubstanzen zwecks Färbung des zu erzeugenden durchsichtigen Körpers färbende Bestandteile, wie Ceroxyd, Chromoxyd, Manganoxyd, eingebracht werden.
4. Verfahren nach Anspruch i bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß zur Bildung des Lichtbogens Wechselstrom von hoher Frequenz benutzt wird.
5. Verfahren nach Anspruch i bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß aus der in den durchsichtigen Zustand übergeführten geschmolzenen Masse in an sich bekannter Weise vor ihrerErstarrung Fäden gezogen werden. G. -Verfahren nach Anspruch r bis q-, dadurch gekennzeichnet, daß der Lichtlogen zwischen einem mit einer Metallelektrode vereinigten Formstücke aus dem durchsichtig zu machenden Oxyde und einer aus einem geschmolzenen Salze oder Oxyde bestehenden zweiten Elektrode gebildet wird.