DE747309C - Verfahren zum vakuumdichten Einschmelzen von Draehten u. dgl. in kieselsaeurereiche Werkstoffe - Google Patents

Description

• Verfahren zum vakuumdichten Einschmelzen von Drähten u. dgl. in kieselsäurereiche. Werkstoffe Quarz hat bekanntlich .einen außerordentlich kleinen Ausdehnungskoeffizienten, so d,aß Leiter aus hochschmelzenden Metallen, wie Wolfram oder Molybdän, nicht in gleicher Weise eingeschmolzen werden können, wie (lies bei Borosilicatgläsern der Fall ist. Auch beim Versuch des vakuumdichten Einführens solcher Leiter in keramisches Material, wie Porzellan ergeben sich -Schwierigkeiten.
• Es ist bereits bekannt, zum gasdichten Verbinden von Quarz- oder Glaskörpern mit Metallkörpern aus pulverförmigem Quarz bzw. Glas und pulverförmigem Metall Mischungen mit abgestuftem Verhältnis der beiden Komponenten herzustellen und aus diesen durch Übereinanderschichten und Pressen einen Pulverpreßkörper zu erzeugen, der sich von einem Ende zum anderen allmählich oder stufenweise von reinem Quarz oder Glas bis zu reinem Metall ändert, und diesen Pu,lverpreßkörper zu sintern, worauf an einem Si.nterkörperende der Quarz-oder Glaskörper und am anderen Ende der Metallkörper angebracht wird. Dieses Verfahren führt zwangsläufig zu Zwischenkörpern von verhältnismäßig großem Ausmaße, welche schon infolge ihrer Abmessungen und der Bildung größerer toter Räume für viele Röhren nicht verwendbar sind. Außerdem sind solche Körper schwer herzustellen und bieten infolge der Bruchgefahr auch Schwierigkeiten bei der Handhabung bzw. beim Einschmelzen. Die Vergrößerung der Abmessungen und die damit verbundenen Nachteile treten beim Einführen stärkerer Leiter in Quarzröhren u. dgl. so stark in Erscheinung, daß eine praktische Anwendung des Verfahrens fast ausgeschlossen ist. Es ist auch außerordentlich schwierig, bei derart .aufgebauten Körpern den Sintervorgang so zu führen, daß vakuumdichte Einschinelzungenerzielt werden. Demgegenüber ist Gegenstand der Erfindung ein Verfahren, welches in einfachster Weise das vakuumdichte Einschmelzen von Leitern beliebiger Dicke in Quarzröhren u. dgl.. ermöglicht. , Erfindungsgeniäl,» werden Drähte oder Leiter anderen Querschnitts von beliebiger Stärke in .kieselsäurereiche `Werkstoffe mit niedrigem Ausdehnungskoeffizienten, insbesondere Quarz, eingeschmolzen, indem mehrere in der Zusammensetzung von Metall zu Quarz ab-

  gestufte Schichten in Brei- oder Pastenform

  in dünner Schicht auf den Leiteraufgebracht

  un-1 entwe#ler cIi-e Schichten einzeln oder ge-

  meinsam, zweckmäßig durch Hindurchleiten

  vonelelarischem Strom, aufgeschmolzen

  werden. Der so mit mehreren Schichten über- -

  zogen.e Leiter wird dann in das Quarzgefäß

  o. dgl. eingeschmolzen. Die Zahl der erfor-

  derlich-en Zwischenschichten ergibt sich im

  Einzelfall aus den Beanspruchungen, welchen

  die fertige Röhre o. dgl. ausgesetzt ist. Häufig

  können schon drei b15 fünf Zwisch,Ii-,Chlchten

  au@r,=iclien. Wenn der Draht u. dgl. in kera-

  inisch-s \Iateri.al eingeführt werden soll, sind

  die Schichten in ihrer Zusammensetzung

  z@@-eckm<i13ig dein 11aterial des G,efiilPies ange-

  pal.n. Beim Einschnielzen in Ouarzröh.ren

  ist -:s auch nicht unbedingt erforderlich, auf

  ,1i.2 inetalliirin:te und kieselsäurereichste

  Schicht eilte besondere reine Quarzschicht

  aufzusiiitern, da beine F--insehtnelzen eine

  einen liolicn Gehalt an Kieselsäure neben ge-

  riligen Metallmengen aufweisn#le Schicht

  s:ch gut v°rbindet, cl. h. nicht zu übermäli-i-

  :;-I1 Spannung:n bzw. Rlßbl'Idung führt.

  Beispielsweise wird .:in Draht aus "', \1o, i

  "fa, Pt oder ähnlichen hochschni.elzenden

  Stoffen zunächst sorgfältig gereinigt. Darauf

  wind ein.: Paste aus etwa (-)50i, des detn Draht

  :°ntsprechenden \I:tallpulvers und 7"/" Si(-).

  in @-lünirei- Schicht auf ilen Draht aufgetragen

  und aufge>intert oder aufgeschmolzen. ZweCk-

  inülaig wird zum Aufbringen des Gemisches

  ein g" riilger Prozentsatz eitie5 Bindemittel:.

  wie Wasserglas, Glycerin, Alkohol, Phos-

  lihors<i.ure, Borsiiure o#ter scitistige Körper, die

  bei den in Betracht kommenden Tempera-

  turen nicht mit ct'li Hauptl:ainpon,ent-en in

  srhä-Iliche1- Weise reagier '-n und ohne Bil-

  flu@t@ scli;i,ll.iclier Rückstände zerfallen hzw.

  sich \:rflüchtigcii, verwendet. Wesentlich

  ist, 51a1.1 die Bes,tawItile Ller Paste in sehr

  feiner \":rteilun- vorliegen. Der Draht wird

  Iltl Vakuum od:r in lnditt;renter b7-,4". redll-

  z.icrender Atmosphäre, vorzugsweise elek-

  ti-isch, se> hoch erhitzt, da1,l iilie Schicht auf

  ,Irn Draht fest aufsintert oder aufschmilzt.

  Hierauf wird eine zweite Paste aus etwa

  (--)o"/" \letallpulver und 1o°/" Quarzpulver in

  entsprechenctc@t Weise aufgesintert. Weitere

  Schicht-:n (8o°/" Metall -1- 2o"/"SiQ, usw.)

  werden entsprechend aufgesintert, wobei in

  jder n#-tien Schicht der Gehalt an Metall um

  ellensoviel abnimmt, als der Quarzgehalt zu-

  nimmt. Als letzte Schicht folgt gewünsch-

  tilfalls eine reine Quarzschicht.

  Drr so vorbereitete Leiter kann nun oliaie

  tveit:re5 in ein nuarzgefäll oder ein Gefäß

  aus l:ieselsäurer°ichem kerainischein Material,

  «-ie Porzellan, ei.ngeschinolzen- werden. Da

  auf diese @@'eise Leiter von llelielüger Dicke

  vaktinindicht einzti,clnnelzen sind, können

  Ströin.e von mehreren hundert Ainperc durch-

  ;;@:chicht werden.

  @. @\-orzugswei.e 721 cl für rlie Zwischen-

  h*chten von wechselnder Zusainm@ens_tzung

  als Pestan7Iteil das gleiche Metall wie für

  den Leiter \-erwen#Iet: es kennen ab:r auch

  andere Metalle Vc1I1 entspI-echendem Auslleh-

  nungsl:oeffizienten benutzt werden. Unter

  L"inst<iil@lril kann es zwucl;mäl.lig s@:n. auf

  rl:n Leiter zunächst eine erst @ Schicht aus

  rriitein \Ietal-1 rlufzuschnlclzen, so Jall also

  erst @lie zweit: Schicht einen gerinhPro-

  zentsatz Kieselsäure enthält.

  Zur VCI-einfachung un1 \@erhilligung ist

  es iii Praxis zweckin<illig, grolle Längen

  ,les I-e:ters mit cleii verschiedenen Zwischen-

  schichteil zu ülierzielrcn u11_=1 1i,-seil Draht

  "el'-t Vor @hlli I@In@@hlli@izeI@ 111 die @1'till-ili'1'-

  lichen Abschnitte zu zerlegen.

Claims (1)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Verfahren zum vakuumdichten I?in- schin.Azen von Drähten u. dgl. aus hoch- schmelzenden 1Ietallen in I;ieselsäui-ereiclie t-@-erkstüt@e finit niedrigeili AusAehtiitIlgs- lci.;eftizienten. vül-zugsweise Otiarz, unter @-er@@-.endung vün \I-etall und Kieselsäure in abg-stufte-iii Verhältnis iithaltenden Zwischenschichten, da,lurch ge@ennze@c@- net. Gala :11e ei-Iizel111-11 iIl der zusammen- s.=IZttng ailgestufren Scliicliteii in Bi--e'- 0:ler I'astL:nforin in dünner Schicht auf deii Leitet- aufgebracht und clie '-;cliicliteli ei-nzehi o=ler gcmeinsam, zweckmäßig ,huch findurchleiteii von eiektrischeni Strom, nufgeschtnolz:n w-rcleii, «-irrauf tler so vorl@ercitete Leiter in das (@Cfül.l .aus liL:@e15Finrer;'ICheI11 \Iatei-I@LI t@nge- schmolzen wird. -i. \'erfahren nach Anspruch 1. dadurch i ,#t'1vW1I1/.C1C11I1(Ct. (1a1.1 ttll 111v eiste 1)-/.w. letzte Schicht Pasten verwendet wer;len, die netten -einem hohen Prozentsatz au Metall bzw. hieselsiittre eine geringe Menge der zweiten Komponente enthalten. Zur Abgr°I1zung des An171eldLtIlgsgege'n- standes vom Stand 51e1- Technik sind im Er- teilun.gsverfahren folgende Druckschriften in Betracht äezogen «-orden: deutsche- Patentschriften ... Nr. 293 964, 557 2o7, 601 186; britische Patentschriften Wir. IS300 (1y12), 1;6(-7 '(I(-)13).