DE587330C - Verfahren zur Herstellung von Roehren aus Wolfram - Google Patents

Description

AUSGEGEBEN AM 2. NO VEMBER 1933

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Röhren aus Wolfram. Infolge des hohen Schmelzpunkts dieses Metalls ist es praktisch unmöglich, es durch Gießen z. B. in Röhrenform zu bringen und -es darauf in die' Form von Röhren von kleinerem Durchmesser auszuziehen. Die Erfindung bezweckt, ein Verfahren anzugeben, mittels dessen das ,Wolfram in sehr einfacher Weise in die Form Vo einer Röhre gebracht werden kann.

Nach der Erfindung stellt man die Röhren in der Weise her, daß man das Wolfram aus einer Atmosphäre, die eine flüchtige, bei höheren Temperaturen Metall abspaltende Wolframverbindung enthält, auf einen Kern aus Molybdän niederschlägt und diesen darauf durch Lösen beseitigt. Der Kern kann sowohl massiv als auch hohl gewählt werden; letzteres ist empfehlenswert, wenn sehr dünne Röhren gebildet werden, weil wegen des vorhandenen Hohlraums eine chemische Beseitigung des Kerns bedeutend leichter' und schneller vor sich geht. Der Kern kann einen beliebigen Querschnitt, z. B. einen kreisförmigen, 'elliptischen oder vieleckigen haben. Die Herstellung von Röhren mittels Niederschlags aus der Gasphase ist für hochschmelzende Metalle im allgemeinen bekannt.

Die Erfindung kann durch Erhitzung eines Molybdänkerndrahts¹ in einer gegebenenfalls reduzierenden Atmosphäre ausgeführt werden, die eine flüchtige Wolframverbindung, z. B. WCl₆ oder WCl₈ + H₂ oder WCl₆ + N₂, enthält. Infolge dieser Erhitzung setzt sich das Wolfram auf dem Kerndraht ab und umgibt diesen wie ein Mantel. Der Vorteil, als Kern Molybdän zu verwenden, besteht darin, daß dieses Metall hohen Temperaturen widersteht und später durch bestimmte Mischungen von konzentrierter Schwefelsäure und starker Salpetersäure ausgebeizt werden kann, ohne daß das Wolfram dabei angegriffen wird. Ein hohler Kern, bei dem das Ausbeizen leichter vor sich geht, ist besonders für sehr dünne Röhrchen von Bedeutung. Als hohler Kern kann z. B. ein schraubenlinienförmig gewickelter Molybdändraht verwendet werden, dessen Windungen aneinander anliegen. Wenn dieser schraubenlinienförmig gewickelte Molybdändraht auf der Außenseite mit einem auf ihm angebrachten Wolframmantel umgeben ist, kann man diesen Kern sehr schnell

' *) Von dem Patentsucher sind als die Erfinder angegeben worden:

Johannes Antonius Maria van Liempt und Wilhelmus Daniel van Wijk in Eindhoven, Holland.

chemisch ausbeizen, weil das Beizmittel in das Innere der Schraube eindringen kann und so auf einer großen Fläche auf deren Stoff einwirken kann.

Die Struktur des auf dem Molybdän angebrachten Wolframs ist im allgemeinen fein kristallinisch. Man kann jedoch diese Struktur durch passende Wahl der Struktur des Kernstoffs beeinflussen. Es kann z. B. eine Einkristallwolframröhre durch Aufbringen des Wolframs auf einen Einkristallmolybdändraht hergestellt werden.

Den Kern mit aufgebrachtem Mantel kann man durch Hämmern oder durch Ziehen auf eine größere Länge ausziehen und darauf den Kern beseitigen. Es ist jedoch auch unter besonderen Bedingungen möglich, zunächst den Kern zu beseitigen und darauf zum Hämmern oder Ziehen überzugehen.

so Man kann mittels des Verfahrens nach der Erfindung Wolframröhren in beliebiger Form herstellen.

Es kann z. B. eine schraubenlinienförmig gewickelte Röhre in der Weise hergestellt werden, daß der Kern mit dem Mantel in diese Form gewickelt und der Kern darauf ausgebeizt wird. Man sollte meinen, daß, wenn man zunächst dem Kern diese Form gibt und darauf diesen Kern in der beschriebenen Weise überzieht, dieselbe Wirkung erzielt würde. Stellt man jedoch auf diese Weise schraubenlinienförmig gewickelte Wolframröhren her, so zeigt sich, daß sich bei gewisser Steigung des schraubenlinienförmig gewickelten Kerns auf der der Mittellinie der Schraube zugewendeten Kernfläche kein Wolfram abgesetzt hat, so daß ein schraubenlinienförmiger Schlitz in der gebildeten Wolframröhre frei bleibt und das Äusbeizmittel zur Beseitigung des Kerns leichter durchdringen kann. Daß sich das Wolfram

• auf der Innenseite der Schraube nicht absetzt, ist vermutlich darauf zurückzuführen, daß die Geschwindigkeit, mit der sich das Wolfram absetzt, so groß ist, daß das WoIframhexachlorid nur in ungenügender Weise zwischen den Windungen durchdringen kann, so daß die nach innen gekehrte Kernfläche nicht mit Wolfram überzogen wird. Wählt man die Steigung groß im Verhältnis zur Geschwindigkeit, mit der sich das Wolfram absetzt, so tritt die genannte Erscheinung in geringerem Maße auf; es kann auch der Schlitz ganz verschwinden.

Man kann die oben beschriebene Erscheinung auch benutzen, um ganz feine Röhrchen herzustellen, ohne dabei einen eigentlichen Hohlkern zu verwenden. Man kann zu diesem Zweck massive Kerne parallel zueinander in

Form eines zylindrischen Käfigs anordnen, diesen gegebenenfalls an beiden Enden schließen und ihn darauf in einer Wolframhexachloridatmosphäre erhitzen. Wählt man" den Abstand zwischen den verschiedenen Stäben genügend klein, so kann man be wirken, daß die der Mittellinie des Käfigs zugewendete Fläche der Kerne nicht mit dem Wolfram überzogen wird. Man hat gegebenenfalls nach erfolgtem Ziehen keine Mühe, den Kern auszubeizen, weil der Beizstoff auf einer großen Fläche mit dem Kern in Berührung kommt.

Die mittels des Verfahrens gemäß der Erfindung hergestellten Röhren können eine sehr kleine Wandstärke haben. Es lassen sich z. B. Röhren mit Wandstärken von 20 und 30 μ mittels des Verfahrens herstellen. Das spezifische Gewicht des Wolframs, aus dem die Röhren bestehen, ist höher als das der durch Sintern hergestellten Wolframröhren, nämlich 19,0 oder höher.

Die Röhren haben sowohl für j

als auch für Entladungsröhren eine Verwendungsmöglichkeit; sie lassen sich aber auch für andere Zwecke verwenden.

Die Erfindung ist nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert. Die Zeichnung zeigt einige mittels des Verfahrens gemäß der Erfindung hergestellte Röhren.

Man erhitzt einen Molybdändraht während einiger Minuten auf 1700⁰ C in einer Atmosphäre, die Wolfrarnhexachloriddampf enthält. Nach der Erhitzung zeigt sich, daß der Molybdändraht mit Wolfram von fein kristallinischer Struktur überzogen ist. Man zieht die gebildete Röhre und den Kern mittels des bekannten Hammerverfahrens oder mittels Ziehdüsen aus, wobei das Wolfram eine Faserstruktur annimmt. Darauf legt man den ausgezogenen Draht in eine bestimmte Mischung von konzentrierter Schwefeisäure und konzentrierter Salpetersäure. Nach einiger Zeit ist der Kern gelöst und eine Röhre übriggeblieben.

Die Mischung von konzentrierter Schwefel- i°5 säure und Salpetersäure zur Auflösung des Molybdänkerns kann folgendermaßen zusammengesetzt sein:

1. 85 Volumprozent HNO₃, spez. Gewicht 1,41, und 15 Volumprozent H₂SO₁₄, spez. Gewicht 1,84;

2. 50 Volumprozent HNO₃, spez. Gewicht 1,41, 30 Volumprozent H₂SO₁, spez. Gewicht 1,84, und 20 Volumprozent H₂O.

In der Zeichnung ist in Fig. 1 die auf diese Weise hergestellte Wolframröhre dargestellt. Die Wandstärke der Röhren kann gegenüber dem Röhrenquerschnitt sehr klein sein. Die Wandstärke hängt natürlich von der Zeit der Erhitzung des Kerns im Wolframhexachlorid ab.

In Fig. 2 der Zeichnung ist eine mittels des

Verfahrens nach der Erfindung hergestellte, schraubenlinienförmig gewickelte Wolframröhre dargestellt. Wie aus der Figur ersichtlich ist, weist diese Röhre an der der Mittellinie der Schraube zugewendeten Seite einen Schlitz auf.

Fig. 3 zeigt einen zylindrischen Käfig, der durch parallel zueinander angeordnete Molybdändrähte gebildet und an den Enden durch Platten io und ii abgeschlossen ist. Erhitzt man diese Molybdändrähte in der beschriebenen Weise in einer Wolframhexachloridatmosphäre, so entstehen nach dem Ausbeizen des Kerns Röhren, wie sie in Fig. 4 darge-

t₅ stellt sind. Fig. 5 zeigt den Querschnitt dieser Röhre. Es ist ersichtlich, daß der Hohlraum exzentrisch zur Röhre liegt, und zwar derart, daß ein Schlitz entsteht.

Claims (6)

1. Patentansprüche:

   fr -

   ^ i.· Verfahren zur Herstellung von Röhren aus Wolfram, dadurch gekennzeichnet, daß man das Wolfram aus einer

   _ag Atmosphäre, die eine flüchtige, bei höheren Temperaturen Metall abspaltende Wolframverbindung enthält, auf einen erhitzten Kern aus Molybdän niederschlägt und darauf den Kern durch Lösen beseitigt.
2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein hohler Kern, ζ. Β. ein schraubenlinienförmig gewickelter Draht mit aneinanderliegenden Windungen, verwendet wird.
3. 3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kern mit der gebildeten Röhre durch Hämmern oder Ziehen ausgezogen wird.
4. 4. Verfahren nach Anspruch 1,. dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Kerndrähte parallel zueinander in Form eines Käfigs angeordnet werden, der an beiden Enden geschlossen ist.
5. 5. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß dem Kern eine besondere Form, z. B. eine Schraubenform mit im Abstand voneinander liegenden Windungen, gegeben wird, bevor' das hochschmelzende Metall auf ihm angebracht wird. *
6. 6. Wolframröhre nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Wandstärke sehr klein, z. B. 500 μ oder weniger ist.

   Hierzu ι Blatt Zeichnungen