DE969200C

DE969200C - Verfahren zur Herstellung vakuumdichter und loetfaehiger UEberzuege auf anorganischen Isolierstoffen

Info

Publication number: DE969200C
Application number: DES14800D
Authority: DE
Inventors: Dr Heinrich Hinderer; Dr Hans Vatter
Original assignee: Siemens Corp
Current assignee: Siemens Corp
Priority date: 1938-06-14
Filing date: 1938-06-14
Publication date: 1958-05-08

Description

Verfahren zur Herstellung vakuumdichter und lötfähiger Uberzüge auf anorganischen Isolierstoffen Bei der Verwendung keramischer Isolierstoffe in der Entladungsröhrentechnik tritt die Notwendigkeit auf, diese Isolierstoffe hochvakuumdicht untereinander oder mit XTetallteilen zu verbinden. Da bei der Herstellung von Entladungsgefäßen verhältnismäßig hohe Entgasungstemperaturen auftreten, kommt es ferner darauf an, eine hohe thermische Widerstandsfähigkeit der erwähnten Verbindungen zu erzielen. wlan kann das beispielsweise dadurch erreichen, daß man die Isolierstoffe mittels eines Hartlotes verlötet. Jedoch ist es nicht möglich, bei solchen I:Iartlotverbindungen die keramischen Verbindungsstellen mit den bekannten Edelmetallüberzügen zu versehen, da derartige Metallschichten mit den in Betracht kommenden Hartloten sehr weitgehend Legierungen bilden und deshalb von ihrer Unterlage beim Lötprozeß wieder abgelöst werden. Es ist bereits bekannt, zur Herstellung metallischer Verzierungen und Überzüge auf keramischen Gegenständen das aufzubringende Metall mit einem Flußmittel zu vermischen und dieses entsprechend einzubrennen. Hierbei hat man auch ein Gemisch von Metallpulver und gepulvertem Glasfluß benutzt, welches mit einem Bindemittel angemacht war. Diese Überzüge haben jedoch den Nachteil, daß sie nicht fest und nicht genügend vakuumdicht waren. Bei Zugbeanspruchungen erfolgte eine Ablösung des Überzuges, auch wenn dieser nachträglich galvanisch verstärkt worden war.
Weiter ist ein Verfahren zum Aufbringen metallischer, insbesondere lötfähiger Schichten auf Glaskörper oder keramische Körper unter Verwendung eines Metallpulver enthaltenden Gemisches vorgeschlagen worden, bei dem ein oder mehrere pulverförmige Metalle mit etwa o,i bis 4°/o eines feinverteilten sauren, beim Brennverfahren nicht reduzierbaren Oxydes, beispielsweise als Paste, aufgebracht und unterhalb des Schmelzpunktes des Metalls aufgebrannt werden. Die sauren Glasbildner können dabei aus Borsäure, Phosphorsäure, Zirkonsäure oder auch Kieselsäure bestehen. Bei diesem Verfahren wird aber das Metallpulver nicht an dem Grundstoff direkt, sondern lediglich durch Einbetten in feinverteilter Form in einer von den sauren Oxyden gebildeten Glasschicht an diesem zum Haften gebracht.
Ferner ist ein Verfahren zum vakuumdichten Verbinden von metallischen und keramischen; Teilen bekannt, bei dem ohne Zwischenbringen einer Glasur auf den keramischen Körper ein hochschmelzendes Metallpulver, wie Wolfram oder Molybdän, bei einer Temperatur aufgesintert wird, die oberhalb des Schmelzpunktes des niedrigstschmelzenden Eutektikums und unterhalb des Schmelzpunktes der Keramik und des Metalls liegt und bei dem dann der Metallteil und der keramische Teil miteinander mit Hilfe eines solchen Lotes verbunden werden, das mit dem aufgesinterten Metall keine Legierung bildet.
Ein Nachteil dieses bekannten Verfahrens besteht darin, daß das Metallpulver dabei nicht in ein Oxyd übergeführt wird, daß also keine Mischkristalle und damit auch keine für die Haftfestigkeit günstige Übergangsschicht sich ausbilden. Die dabei verwendeten Mineralisatoren haben somit nur die Aufgabe, durch ihre Anwesenheit einen Glasfluß, wie er beim Erhalten eines Keramikteils leicht entsteht, dadurch zu vermeiden, daß sie als Zusatz in der Keramik von sich aus eine Kristallisation unterbinden.
Bei einem Verfahren zur Herstellung vakuumdichter und lötfähiger Überzüge auf anorganischen Isolierstoffen durch Hufsintern, beispielsweise eines mit Alkohol angerührten Pulvers, eines hochschmelzenden unedlen Metalls werden nach der Erfindung dem Metallpulver vor dem Aufbringen auf die metallisierenden Oberflächen Metalloxydverbindungen zugesetzt, die beim Hufsintern in Metall und Sauerstoff zerfallen und das Metallpulver teilweise in Metalloxyde verwandeln und so zwischen dem Metalloxyd und dem keramischen Werkstoff eine 3tlischkristallbildung einleiten, so daß eine sowohl am Isolierstoff als auch an dem Metallüberzug festhaftende Zwischenschicht entsteht.
Es hat sich als vorteilhaft erwiesen, bei dem Verfahren nach der Erfindung Zusätze von etwa o,5 bis i o Gewichtsprozent zu verwenden. Als Zusätze kominen insbesondere die nachstehenden Verbindungen in Betracht: Die Oxyde, Hydroxyde und Karbonate des Kalziums, Titans, Bariums, Mangans und ähnlicher Stoffe; außerdem verwandte Verbindungen derselben. Die gemäß dem Verfahren nach der Erfindung hergestellten Überzüge haben sich als äußerst fest erwiesen. Versuche, bei denen derartige Überzüge auf Zug beansprucht worden sind, haben gezeigt, daß sie von ihrer Unterlage mechanisch nicht entfernt werden können, daß vielmehr Teile aus dem Isolierstoff herausgerissen werden, wenn die angewendete Zugkraft die Festigkeit der Keramik übersteigt. Außerdem konnte festgestellt werden, daß solche Überzüge einwandfrei als Grundlage einer Hartlötung verwendet werden können und daß sie auch besonders korrosionsfest sind.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Verfahren zur Herstellung vakuumdichter und lötfähiger Überzüge auf anorganischen Isolierstoffen durch Hufsintern, beispielsweise eines mit Alkohol angerührten Pulvers eines hochschmelzenden unedlen Metalls, dadurch gekennzeichnet, daß dem Metallpulver vor dem Aufbringen auf die metallisierenden Oberflächen Metalloxydverbindungen zugesetzt werden, die beim Hufsintern in Metall und Sauerstoff zerfallen und das Metallpulver teilweise in Metalloxyde verwandeln und so zwischen dem Metalloxyd und dem keramischen Werkstoff eine Mischkristallbildung einleiten, so daß eine sowohl am Isolierstoff als auch an dem Metallüberzug festhaftende Zwischenschicht entsteht. a. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß dem Metallpulver Kalziumkarbonat zugesetzt wird. 3. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß dem Metallpulver Kalziumoxyd zugesetzt wird. 4. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß dem Metallpulver Titandioxyd zugesetzt wird. 5. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß dem Metallpulver Bariuinkarbonat zugesetzt wird. 6. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß dem Metallpulver Manganoxyde zugesetzt werden. 7. Verfahren nach den Ansprüchen i bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß Mischungen der angegebenen Verbindungen dem Metallpulver zugesetzt werden. In Betracht gezogene Druckschriften Deutsche Patentschrift Nr. 659 427. Entgegengehaltene ältere Rechte: Deutsches Patent Nr. 6ggoig.