DE712739C - Verfahren zum Aufbringen hochvakuumdichter und loetfaehiger Metallschichten auf silikatfreie anorganische Isolierstoffe - Google Patents

Description

• Verfahren zum Aufbringen hochvakuumdichter und lötfähiger Metallschichten auf silikatfreie anorganische Isolierstoffe Die in der Entladungsröhrentechnik verwendeten Isolierteile sind in letzter Zeit in steigendem Umfang .aus keramischen Stoffen hergestellt worden. Die bekannten keramischen Sondermassen weisen gegenüber dem Glas wegen ihrer Maßhaltigkeit, wegen ihrer größeren mechanischen und thermischen Festigkeit große Vorzüge auf. Auch in elektrischer Hinsicht sind sie dem Glas bei manchen Anwendungen überlegen. Die Benutzung keramischer Bauteile bei elektrischen Entladungsgefäßen bringt aber die Notwendigkeit mit sich, keramische Stoffe untereinander öder mit Metallen @hochvakuumdicht zu verlöten. Mit Rücksicht auf die hohen Entgasungstemperaturen, die bei der Herstellung elektrischer Entladungsgefäße in Anwendung kommen, ist es nicht möglich, die Verlötungen mittels eines Weichlotes vorzunehmen. Eine Hartlötung aber vertragen die bekannten Edelmetallüberzüge keramischer Gegenstände nicht. Man hat daher bereits vorgeschlagen, Eisenpulver auf die Verbindungsstellen keramischer Körper aufzusintern und die Lötverbindungen alsdann, beispielsweise mittels eines Silberlotes, vorzunehmen. Dieses bildet nur sehr schwer Legierungen mit dem Eisen und kann die Metallisierung daher nicht von der keramischen Unterlage ablösen. Infolgedessen gelingt (es auf diese Weise, hochvakuumdichte und thermisch sehr widerstandsfähige H,artlötverbindungen herzustellen.
• Bei Metallüberzügen keramischer Gegenstände, insbesondere bei solchen, die als Grundlage für eine Lötung dienen sollen, kommt es auf eine gute H,aftfghzgkeit gegen-, über der keramischen Unterlage an. Diese Haftfähigkeit entsteht bei .dem bekannten Verfahren beispielsweise dann, wenn während der Herstellung der Metallüberzüge Sauerstoff anwesend ist und die keramischen Stoffe Silikate enthalten. Die durch den Sauerstoff gebildeten Metalloxyde lösen sich nämlich verhältnismäßig leicht in den Silikaten und bilden dadurch gut haftende Zwischenschichten Man muß jabei indessen dafür sorgen, daß die Sauerstoffmenge entsprechend dosiert wird, damit nicht die Metallschichten vbrennen. Es bedeutet auch gewisse Unannehit lichkeiten, daß die metallischen Haltete4@` die die keramischen Körper während 46 Metallisierung tragen, von dem anwesendeh Sauerstoff angegriffen werden. Schließlich erweist es sich auch als nachteilig, daß der Sauerstoff nicht ohne weiteres an die Stellen gelangen kann, .an denen :er zur Bildung der erwähnten Zwischenschichten beitragen soll, nämlich an die Berührungsflächen zwischen der aufgestrichenen oder aufgespritzten Metallschicht und dem keramischen Körper.
• Das beschriebene Verfahren zur Metallisierung keramischer Körper durch Aufbringen von Metallen unter Bildung fest haftender Zwischenschichten aus Silikaten und Metalloxyden kann naturgemäß in allen den Fällen nicht zum Erfolg führen, in denen als anorganische Isolierstoffe nicht silikathaltige Keramik, sondern etwa reine Metalloxyde, wie gesintertes Aluminiumoxyd o. d'-I., verwendet werden. Erst durch das Verfahren nach der Erfindung gelingt es; äußerst fest haftende Metallschichten auf solchen silikatfreien anorganischen Isolierstoffen herzustellen, und zwar nutzt die Erfindung die Erkenntnis aus. daß es zwischen Substanzen von gleichem Molekülbau und Raumgittertypus, also zwischen sog. isomorphen Substanzen, zur Misch-bzw. Schichtkristallbildung kommt, wenn man sie aus gemeinsamer Schmelze kristallisieren läßt oder aber Kristalle der :einen Substanz. mit der Schmelze der anderen in Verbindung bringt.
• Gemäß der Erfindung wird bei einem Verfahren zum Aufbringen hochvakuumdichter und lötfähiger Metallschichten auf silakatfreie anorganische Isolierstoffe, insbesondere auf hochfeuerfeste Metalloxyde, auf den Isolierstoff ein mit ihm isomorphes Metall oder eine isomorphe Metallverbindung aufgeschmolzen. Wenn man beispielsweise zur hletallisierung .eines Isolierkörpers aus A1.0, auf dessen Oberfläche eine Schicht aus Fe.' o. aufschmilzt. so entsteht ein äußerst fest haftender Überzug. Man kann die aufgebrachte Metallverbindung entweder während des Aufschmelzens ,oder aber auch nachträglich, :etwa in einem elektrisch beheizten Wasserstoffofen, reduzieren, so daß eine Eisenschicht entsteht, die als Grundlage für eine Hartlötverbindung geeignet ist. Man kann aber auch auf eine nach der Erfindung hergestellte Metallisierung eine weitere Metallschicht, beispielsweise Wolfram, aufsintern und die Lötverbindung alsdann unter Verwendung von Kupfer vornehmen.
• Außer den erwähnten Stoffen, nämlich ä103 und Fez 03, erweisen sich beispiels-Lise auch Cr_, 03 und Ti2 03 als miteinander morph.
• Will man beliebige Isolierstoffkörper nach dem beschriebenen Verfahren mit Metallüberzügen versehen, ohne daß eine übereinstimmung zwischen den beiden Partnern hinsichtlich des Molekülbaues und des Raumgittertypus vorhanden ist, so kann man nach der weiteren Erfindung den Isolierstoffkörper zunächst an seiner Oberfläche mit einer Schicht anreichern, die gegenüber der aufzubringenden Metallisierung isomorph ist. Für den Fall, daß eine Eisenschicht aufgebracht werden soll, eignet sich beispielsweise eine Paste aus A1;;03, die man auf den Isolierstoffkörper aufstreichen und dann durch einen kurzen Brand festlegen kann.

Claims (3)

1. hATENTANSPR0CH13: i. Verfahren zum Aufbringen hochvakuumdichter und lötfähiger Metallschichten .auf silikatfreie anorganische Isolierstoffe, insbesondere auf hochfeuerfeste Metalloxyde, dadurch gekennzeichnet, dah auf den Isolierstoff ein mit ihm isomorphes Metall oder eine mit ihm isomorphe Metallverbindung aufgeschmolzen wird, wonach die isomorphe Metallverbindung einer reduzierenden Behandlung unterworfen wird. -
2. 2. Verfahren nach Anspruch i zur Metallisicrung beliebiger anorganischer Isolierstoffkörper, dadurch gekennzeichnet, daß diese Isolierstoffkörper vor der Metallisierung an ihrer Oberfläche mit Substanzen angereichert werden, die mit dem aufzutragenden Metall bzw. mit der aufzutragenden Metallverhindung isomorph sind.
3. 3. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß zwecks M:etallisierung eines Isolierstoffkörpers aus Al` O;; :eine Schicht aus Fe,03 aufgeschmolzen wird. Verfahren nach den Ansprüchen i bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß Metalloxyde aufgeschmolzen werden und daL') danach ihre Reduzierung beispielsweise in einem Wasserstoffofen vorgenommen wird. s. Verfahren nach den Ansprüchen i und q., dadurch gekennzeichnet, daß auf den reduzierten Metallüberzug eine weitere hochschmelzende Metallschicht, beispielsweise aus Wolfram, aufgesintert wird.