DE753602C

DE753602C - Verfahren zur Metallisierung durch Kathodenzerstaeubung

Info

Publication number: DE753602C
Application number: DEB180936D
Authority: DE
Inventors: Bernhard Berghaus; Wilhelm Burkhardt
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1937-12-01
Filing date: 1937-12-01
Publication date: 1954-01-04

Description

AUSGEGEBEN AM
4. JANUAR 1954

REICHSPATENTAMT

PATENTSCHRIFT

KLASSE 48 b GRUPPE 1120

B 180936 VIIIc/48b

sind als Erfinder genannt worden

Bernhard Berghaus, Berlin-Lankwitz

(Ges. v. 15.7.51) Patenterteilung bekanntgemacht am 3. August 194-4

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das Metallisieren von Gegenständen durch Kathodenzerstäubung zu beschleunigen. Zur Steigerung der abgestäubten Menge bei der Kathodenzerstäubung hat man vorgeschlagen!, die Kathodenform so zu wählen, daß die Rückdiffusion der abgestäubten Teilchen zur Kathode ein Minimum wird, wobei so dünne Kaithodendrähte verwendet¹ werden, daß das Kathodenmaterial durch den Glimmstrom auf Glühtemperatur gebracht wird. Das Kathodenmaterial wird dabei z. B. in Form vom dünnen Drähten oder Profilen mit den Abmessungen von o,2 bis 0,4 mm. verwendet. Die dünnen Draht- oder Pronlkathodett haben jedoch den Nachteil, daß nur geringe Mengen des zu zerstäubenden Materials in das Zerstäubungsgefäß eingebracht werden können. Bei einem kontinuierlichen' Betrieb ergeben sich infolge des häufigen Auswechselns Schwierigkeiten und Zeitverluste. Diese Nachteile werden durch nachstehende Erfindung behoben.

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Kathodenzerstäubung zum Metallisieren von Gegenständen unter Verwendung von zur Erzielung einer höheren Zerstäubung erhitzten Draht-, Bandr- oder Profilkathoden, welches sich dadurch auszeichnet, daß Draht- oder

Profilkathoden von großem Querschnitt verwendet und die Kathoden dadurch erhitzt werden, daß die Zerstäubungsleistung so hoch gewählt wird, daß diese Kathoden auf Glühtemperatur kommen. Als besonders günstig haben sich Drähte bzw. Bänder oder Profile mit einem Querschnitt von über 7 mm² oder Drahtdurchmessern oder Profilabmessungen von über 3 mm erwiesen. Vorteilhaft wird die Temperatur durch Regelung der Zerstäubungsbelastung so hoch als möglich gewählt. Um die dicken Draht- oder Profilkathoden bis an den Erweichungspunkt und darüber belasten zu können, werden sie vorteilhaft mit einer Seele aus höhenschmelzendem Material versehen. Der Übergang von dem festen in den flüssigen Zustand erhöht die Zerstäubungsgeschwindigkeit bereits beträchtlich.

Ferner zeigte sich, daß bei der Ausbildung ao einer Schmelzperle am unteren Ende einer Drahtkathode die abgestäubte Menge unter sonst gleichen Verhältnissen bis auf das Dreifache anstieg. Dementsprechend war auch die Ausbeute pro Leistungseinheit auf das Dreifache gestiegen. Durch Verwendung einer Seele aus z. B. Wolfrarndraht konnte eine Kathode aus Kupfer von 5 mm Durchmesser bis zum Erweichungspunkt belastet werden, wodurch eine Erhöhung der Ausbeute auf über das Vierfache erzielt wurde.

Nach dem Verfahren lassen sich alle Metalle, die zu Draht- oder Profilkathoden verarbeitet werden können, zerstäuben und auf Gegenstände beliebiger Art niederschlagen. Die Nachteile der sehr dünnen Drähte in einer Kathodenzerstäubungsanlage sind damit behoben und die abgestäubte Menge sowie die Ausbeute sind überdies um ein Mehrfaches in der gleichen Zeit gesteigert worden. Der hohe Umsatz von abgestäubter Menge ergibt auf dem zu metallisierenden Gegenstand ein besseres Gefüge der aufgebrachten Schicht als dies bei langsamer Metallisierung durch Kathodenzerstäubung der Fall ist. Auf Grund einer Reihe von Versuchen wurde ferner festgestellt, daß die abgestäubte Menge unabhängig von den Querschnittabmessungen der Kathodenform ist; z. B. stäubt von Drahtkathoden eines ismal so großen Durchmessers bei gleicher elektrischer Gesamtzerstäubungsleistung genau soviel Material pro Flächeneinheit ab, wie von den bekannten dünnen Drähten. Wird aber die Kathode eines 15mal so großen Durchmessers entsprechend dem Verhältnis der Oberfläche durch die Zerstäubungsenergie belastet, so daß die spezifiische Belastung des dünnen Drahtes von z. B. 0,3 mm Durchmesser und des dicken Drahtes von z. B. 4,5 mm Durchmesser gleich ist, so wirkt sie genau so als ob fünfzehn dünne Drähte gleichzeitig zerstäubt wurden. Außerdem ergibt sich bei den größeren Profilabmessungen eine höhere Ausbeute pro Leistungseinheit.

Claims

PATENTANSPRÜCHE:

1. Verfahren zur Metallisierung durch Kathodenzerstäubung unter Verwendung von zur Erzielung einer höheren Zerstäubung erhitzten Draht-, Band- oder Profilkathoden, dadurch gekennzeichnet, daß Draht-, Band- oder Profilkathoden von großem Querschnitt verwendet werden und daß die Kathoden dadurch erhitzt werden, daß die Zerstäubungsleistung so hoch gewählt wird, daß diese Kathoden auf Glühtemperatur kommen.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Draht-, Band- oder Profilkathoden mit Querschnitt von über 7 mm² bzw. von einem Durchmesser oder Querschnittsabmessungen von über 3 mm verwendet werden.

3. Verfahren nach den Ansprüchen. 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Draht-, Band- oder Profilkathoden bis zum Erweichungspunkt belastet werden.

4. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die go Draht-, Band- oder Profilkathoden bis zur Bildung einer Schmelzperle bzw. oberflächlichen Anschmelzung belastet werden.

Zur Abgrenzung des Erfindungsgegenstands vom Stand der Technik sind im Erteilungsverfahren folgende !Druckschriften in Betracht gezogen worden:

Deutsche Patentschrift Nr. 375275; österreichische Patentschrift Nr. 136250; Elektrotechnische Zeitschrift 1913, S. 829 ff.;

Geiger und Scheel, Handbuch der Physik, Bd. 14, 1927, S. 223;

Wien und Harms, Handbuch der Experimentalphysik, Bd. 13, Teil 3, 1929,

S. 405;
Annalen der Physik, 4. Folge, Bd. 81, 1926,

S-. 999 ff. und 1015;
The physical Review, Bd. 32, 1928, S. 649 ff.

und 653.

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