DE539162C

DE539162C - Verfahren zum UEberziehen von festen metallischen Strahlungskoerpern elektrischer Vakuumgefaesse mit schwer Schmelzbaren Metallen oder Metallverbindungen

Info

Publication number: DE539162C
Application number: DEH110563D
Authority: DE
Original assignee: EUGEN HARSANYI DIPL ING
Current assignee: EUGEN HARSANYI DIPL ING
Priority date: 1927-03-14
Filing date: 1927-03-15
Publication date: 1931-11-21

Description

Verfahren zum Überziehen von festen metallischen Strahlungskörpern elektrischer Vakuumgefäße mit schwer schmelzbaren Metallen oder Metallverbindungen Die Strahlungskörper bzw.Elektroden elektrischer Vakuumgefäße, z. B. die Kathoden von Elektronenentladungsröhren oder Antikathoden von Röntgenröhren sollen aus Metallen mit möglichst hohem Schmelzpunkt bzw. Atomgewichte hergestellt werden.
Diese Metalle, von denen in erster Reihe Wolfram und Molybdän in Betracht kommen, lassen sich nun schwer verarbeiten, so daß es in vielen Fällen wünschenswert wäre, den Strahlungskörper aus leichter verarbeitbaren, z. B. leicht walz- und stanzbaren Metallen herzustellen und mit einem dünnen Überzug aus Wolfram, Molybdän, Tantal oder deren Gemisch zu versehen. Es sind zwar Vorschläge bekannt, um Metalldrähte elektrolytisch mit Thorium oder Thoriumoxyd zu überziehen, doch ist die praktische Durchführung der nassen Elektrolyse mit Schwierigkeiten verbunden, während die Schmelzelektrolyse nur das Überziehen von schwer schmelzbaren Drähten gestattet. Außerdem sind diese elektrolytischen Verfahren nur für Einzelfälle anwendbar, lassen es aber nicht zu, die Überzüge in beliebiger Stärke aus allen schwer schmelzbaren Metallen oder aus beliebigen Metallverbindungen in beliebigem Mischungsverhältnis zu erzeugen.
Auch ist es in vielenFällen wünschenswert, Strahlungskörper an ihrer Oberfläche mit einem Überzug aus einer nichtmetallischen Verbindung, z. B. aus Oxyden, insbesondere den Oxyden der Erdalkalimetalle, zu versehen.
Für die Herstellung eines gleichmäßigen Überzuges aus derartigen Verbindungen ist ein geeignetes allgemeines Verfahren, welches für sämtliche in Betracht kommende Oxyde oder deren Gemenge geeignet wäre, gleichfalls unbekannt.
Die Erfindung betrifft nun ein Verfahren zur Herstellung der eingangs erwähnten Strahlungskörper, welches das Überziehen derselben mit schwer schmelzbaren Metallen oder Metallverbindungen, wie z. B. Wolfram bzw. Erdalkalioxyde, oder aber mit einem Gemisch dieser Stoffe ermöglicht.
Das neue Verfahren besteht darin, daß man den zu überziehenden metallischen Strahlungskörper in eine kolloidale Dispersion der zur überzugsbildung dienenden Stoffe einbringt und mit einer elektrischen Ladung versieht, die derjenigen Ladung entgegengesetzt ist, welche die innere Phase der Dispersion gegenüber der äußeren annimmt.
Nehmen z. B. die dispergierten Teilchen der Dispersion eine positive Ladung an, so wird das zu überziehende Metall als Kathode geschaltet, während eine in die Flüssigkeit tauchende zweite Elektrode 'an den positiven Pol der Stromquelle geschaltet wird.
Im elektrischen Felde wandern nun die dispergierten Teilchen infolge der kataphoretischen Wirkung des elektrischen Stromes gegen die Kathode und geben ihre Ladung an diese ab, wodurch die Teilchen einen fest an der Niederschlagungselektrode haftenden gleichmäßigen Überzug bilden.
Es ist zweckmäßig, der Dispersion ein Schutzkolloid zuzusetzen.
Um die Beeinträchtigung der Gleichmäßigkeit des Niederschlages durch die infolge der mit der Kataphorese gleichzeitig stattfindenden Elektrolyse sich ausscheidenden Gase zu vermeiden, wendet man entweder eine so niedrige Spannung, etwa a Volt, an, daß eine Elektrolyse nicht stattfindet, oder aber man benutzt Depolarisationsmittel oder einen Elektrolyten, in dem an der Niederschlagungselektrode kein Gas abgeschieden wird.
Zur Herstellung von Glühkathoden für Elektronenentladungsröhren kann man auf einen dünnen Platin- oder Nickeldraht oder einen aus einer Legierung dieser Metalle bestehenden Draht dadurch einen Überzug aus Erdalkalimetalloxyden, z. B. Bariumoxyd, aufbringen, daß man das kohlensaure Salz des betreffenden Erdalkalimetalls oder ein Gemisch der kohlensauren Salze in Alkohol, insbesondere Methylalkohol, suspendiert und Kohlendioxydgas in die Suspension einführt. Es bildet sich dabei eine Methylverbindung des Erdalkalicarbonats, welches abfiltriert und mit Wasser vermischt wird. Dadurch entsteht eine kolloidale Dispersion des Carbonats des Erdalkalimetalls. In diese Dispersion wird der als Kathode geschaltete Draht eingetaucht und mit einer rohrförmigen Anode umgeben. Zur kataphoretischen Niederschlagung wird eine Spannung von z Volt benutzt.
Vor dem Überziehen muß die Oberfläche des Drahtes gründlich gereinigt werden. Insbesondere beim Überziehen von Platindrähten ist es zweckmäßig, die Oberfläche des Drahtes anzurauben, z. B. indem man den Draht als Elektrode in ein elektrolytisches Bad schaltet, wobei auch Wechselstrom verwendet werden kann.
Es ist auch für zweckmäßig gefunden worden, den Platindraht vor dem Niederschlagen der Oxyde mit einem elektrolytischen überzug aus einem leicht oxydierbaren Metall, z. B. Kupfer, zu versehen, welches durch Glühen oxydiert wird.
Der mit dem kolloidalen Carbonatüberzug versehene Draht muß ausgeglüht werden, um das Carbonat in Oxyd zu überführen. Das Glühen wird anfangs sehr vorsichtig ausgeführt, um das Schmelzen des Carbonats zu vermeiden.
Das Überziehen der Metalldrähte kann in einzelnen' Stücken oder auch durch fortlaufendes Hindurchführen des Drahtes durch das elektrophoretische Bad ausgeführt werden.
In dieser Weise kann man Drähte mit einem Gemisch verschiedener Oxyde überziehen.
Man kann ferner auf einen dünnen Metalldraht z. B. Platin- oder Nickeldraht aus einer kolloidalen Lösung von Wolfranimetall dieses letztere auf den Kerndraht elektrophoretisch niederschlagen.
Der so gewonnene überzogene Draht kann durch Ziehen verdünnt und abermals mit einem elektrophoretischen Wolframüberzug versehen werden. Dieses Verfahren kann so oft wiederholt werden, daß die ursprüngliche Drahtseele allmählich praktisch verschwindet.
Man kann statt einer kolloidalen Dispersion von reinem Wolfram eine Dispersion mehrerer verschiedener Metalle, z. B. Wolfram und Titan oder eine Dispersion von Metallen und Metallverbindungen, z. B. von Wolfram und Metalloxyden oder Carbonaten, z. B. Thoriumoxyd, verwenden, wodurch man z. B. egier e o ramdrähte bzw. Drähte erzielen kann, die einen beliebig hohen Thoriumoxydgehalt oder einen Gehalt verschiedener Oxyde, z. B. Thorium- -und Ceriumoxyd, aufweisen.
Statt Carbonate kann man beliebige andere Verbindungen, z. B. organische Verbindungen der Metalle, verwenden, welche beim Glühen Oxyde liefern.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Verfahren zum Überziehen von festen metallischen Strahlungskörpern elektrischer Vakuumgefäße finit schwer schmelzbaren Metallen oder Metallverbindungen, dadurch gekennzeichnet, daß die zur Bildung des Überzuges dienenden Stoffe aus ihrer kolloidalen Dispersion mittels Elektrophorese auf den zu überziehenden Metallkörper niedergeschlagen werden. a. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrophoretische Niederschlagung unter Ausschaltung der durch einen elektrolytischen Vorgang an der Niederschlagungselektrode auftretenden Gasausscheidungen erfolgt. 3. Verfahren nach Anspruch a, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrophoretische Niederschlagung mit einer Spannung ausgeführt wird, die niedriger ist als die Zersetzungsspannung der in der Dispersion vorhandenen Elektrolyte. q.. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der Dispersion Schutzkolloide zugesetzt werden. 5. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der zu überziehende Metallkörper vor seiner - elektrophoretischen Behandlung, durch Behandlung in einem elektrolytischen Bad als die eine Elektrode, an seiner Oberfläche aufgerauht wird. 6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Behandlung des zu überziehenden Metallkörpers im elektrolytischen Bad mittels Wechselstromes erfolgt. 7. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß auf den Metallkörper aus einer kolloidalen Dispersion, in welcher mehrere verschiedene Metalle dispergiert sind, ein aus einem Gemisch dieser verschiedenen Metalle bestehender Überzug elektrophoretisch niedergeschlagen wird. B. Verfahren nach Anspruch i oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß auf einem Metalldraht aus einer kolloidalen Dispersion der zur Überzugbildung dienenden Metalle ein elektrophoretischer Niederschlag erzeugt wird, wonach der überzogene Draht durch Ziehen verdünnt und abermals mit einem elektrophoretischen Metallniederschlag versehen wird, und daß dieses Verfahren gegebenenfalls wiederholt wird. g. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß auf den Metallkörper aus einer kolloidalen Dispersion, in welcher mehrere verschiedene Metallverbindungen, die nach Glühen Oxyde liefern, dispergiert sind, ein aus einem Gemisch dieser verschiedenen Metallverbindungen bestehender Überzug elektrophoretisch niedergeschlagen wird. io. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß auf den Metallkörper aus einer kolloidalen Dispersion, in welcher sowohl Metalle als auch Metalloxyde oder durch Glühen in Oxyd überführbare Metallverbindungen dispergiert sind, ein aus einem Gemisch dieser Metalle und Metallverbindungen bestehender Überzug elektrophoretisch niedergeschlagen wird. ii. Verfahren nach Anspruch i zur Herstellung eines elektrophoretischen Überzuges aus einer Dispersion, in welcher durch Glühen Oxyde liefernde Metallverbindungen dispergiert sind, dadurch gekennzeichnet, daß der Metallkörper vor der elektrophoretischen Niederschlagung des Überzuges mit einem elektrolytischen Überzug aus einem Metall versehen wird, welches von dem zu überziehenden Metall verschieden ist, worauf dieser elektrolytische Metallüberzug oxydiert wird. 12. Verfahren nach Anspruch i zur Herstellung eines Überzuges von Erdalkalioxyden, dadurch gekennzeichnet, daß das kohlensaure Salz des betreffenden Erdalkalimetalls oder ein Gemisch der kohlensauren Salze dieser Metalle in einem Alkohol, insbesondere Methylalkohol, suspendiert und die Suspension durch Einführung von Kohlendioxydgas in eine Alkylverbindung der Erdalkalicarbonate übergeführt wird, welches nach Abfiltrieren und Vermischen mit.Wasser eine kolloidale Dispersion der Carbonate der Erdalkalimetalle ergibt, aus welcher die Carbonate der Erdalkalimetalle auf den zu überziehenden Metallkörper elektrophoretisch niedergeschlagen und sodann durch Ausglühen in Oxyde verwandelt werden.