EP1043753A1 - Metallisches Bauteil und Entladungslampe - Google Patents

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EP1043753A1
EP1043753A1 EP00104951A EP00104951A EP1043753A1 EP 1043753 A1 EP1043753 A1 EP 1043753A1 EP 00104951 A EP00104951 A EP 00104951A EP 00104951 A EP00104951 A EP 00104951A EP 1043753 A1 EP1043753 A1 EP 1043753A1
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gold
coating
palladium
niobium
carrier
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EP00104951A
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Thomas Giesel
David Dr. Lupton
Frank Dr. Kruger
Friedhold Schölz
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WC Heraus GmbH and Co KG
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WC Heraus GmbH and Co KG
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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J61/00—Gas-discharge or vapour-discharge lamps
    • H01J61/02—Details
    • H01J61/36—Seals between parts of vessels; Seals for leading-in conductors; Leading-in conductors

Definitions

  • the invention relates to a metallic component for discharge lamps, with a carrier made of niobium, Tantalum or from alloys based on niobium and / or tantalum and a discharge lamp.
  • Such a component is known from the document G 86 28 310.3. It shows one possibility of using niobium as a feedthrough for high pressure lamps. A gas-tight seal and a structurally very complex arrangement are used to protect the niobium from corrosion, here, among other things, by aggressive metal halides. In GB 2 178 230 A, such components are used as current feedthroughs for a discharge lamp. The use of such a discharge lamp in a temperature range of 200 - 300 ° C or in an atmosphere with a high moisture content is recommended above all in connection with an outer capsule that protects the current feedthroughs from oxidation and corrosion. An example shows the discharge lamp and the current feedthroughs inside a protective capsule made of glass filled with inert gas.
  • the present invention is based on the problem of the durability of metallic Components with a carrier made of niobium, tantalum or of alloys based on niobium and / or tantalum, which are arranged in or on discharge lamps, against oxidation and corrosion to increase.
  • the carrier has a coating of one or more individual layers, which is formed from at least one noble metal and / or from a noble metal alloy.
  • a coating very well meets the requirements for an increase in oxidation and corrosion resistance, sufficient ductility and thermal shock resistance.
  • the noble metals gold and / or platinum and / or palladium and / or an alloy formed from at least two of these elements are ideally used for the coating composed of one or more individual layers.
  • These precious metals used for the coating have a melting point above 1000 ° C. Therefore, these coatings allow the effect of higher temperatures than the operating temperatures normally occurring in the discharge lamp in a reducing or inert atmosphere, so that possibly necessary assembly operations such as soldering can be carried out on them before use.
  • niobium alloys for discharge lamps can first be coated with the noble metal and then the coated current feedthroughs can be soldered into openings in the discharge vessel without the protective effect of the coating being lost due to the high temperature load during the soldering process.
  • a first individual layer of gold and a second individual layer of platinum and / or palladium and / or an alloy which is formed from at least two of the noble metals gold, platinum or palladium are applied to the carrier.
  • a first individual layer preferably has a thickness of 0.1 ⁇ m to 5 ⁇ m, further individual layers applied thereon each have a thickness of 1 ⁇ m to 5 ⁇ m.
  • An individual layer is understood to mean a layer made of a noble metal or a noble metal alloy which is present in one or in successive layers Manufacturing steps, also with the help of different manufacturing processes.
  • the coating material is to be selected from the noble metals or noble metal alloys mentioned, depending on its melting point. If different precious metals are combined, diffusion bonds can form under the influence of elevated temperatures.
  • the coating can thus have a noble metal mixed crystal produced by diffusion, which is either only present at the transition between two individual layers or which takes up the entire volume of the coating. If, for example, with gold as the first single layer and palladium as the second single layer diffuses the palladium into the gold layer underneath, its melting point increases.
  • This diffusion connection can be produced by means of a temperature treatment, for example directly after the production of the coated component, during a soldering process during the assembly of the component or at the place of use and under the conditions of use.
  • the individual layer can be applied physically and / or chemically to the carrier made of niobium, tantalum or of alloys based on niobium and / or tantalum.
  • a single layer is applied by sputtering and / or electroplating, since it is also possible here to selectively coat surfaces on components with complex shapes.
  • the two methods are simple, uncomplicated and can be carried out without using high temperatures.
  • the first individual layer is preferably produced by sputtering or by sputtering and a subsequent electroplating process, since the sputtered noble metal forms a good adhesive bond with the carrier and thus acts as an adhesion promoter.
  • the surface quality of the support to be coated made of niobium, tantalum or of niobium and / or tantalum-based alloys is a decisive influencing factor for the duration of the protective effect of the coating. If there are many imperfections such as pores, scratches or processing marks on the surface of the carrier, the probability is increased that the coating cannot be completely closed at these locations. Starting from these imperfections, which can continue in the coating, for example in the form of holes or thin spots, the carrier is attacked by oxidation or corrosion.
  • the discharge lamp according to the invention contains a discharge vessel, through the wall of which metallic components are passed as current feedthroughs, such as in the case of high-pressure lamps.
  • the current feedthroughs have a carrier made of niobium, tantalum or alloys based on niobium and / or tantalum, which has a coating of one or more individual layers, which is formed from at least one noble metal and / or from a noble metal alloy.
  • a great advantage of the discharge lamps with current feedthroughs coated in this way is that they can be operated without an additional external protective encapsulation, for example made of glass.
  • the noble metal preferably used for coating the current feedthroughs is gold and / or platinum and / or palladium and / or an alloy formed from at least two of these noble metals.
  • first individual layer of gold and a second individual layer of platinum and / or palladium and / or an alloy which is formed from at least two of the noble metals gold, platinum or palladium are applied to the carrier of the current feedthroughs.
  • the first individual layer may have a thickness of 0.1 ⁇ m to 5 ⁇ m, and further individual layers applied thereon each have a thickness of 1 ⁇ m to 5 ⁇ m.
  • the coating can also only partially cover the carrier of the current feedthroughs.
  • the coating can have a noble metal mixed crystal produced by diffusion.
  • Examples 1 to 9 below and FIG. 1 explain the advantages of the invention in more detail out.
  • components in the form of wire pins made of the alloy NbZr1 were included the diameter 1mm and the length 15mm.
  • FIG. 1 shows an example of one of the two connection areas of a discharge lamp.
  • the discharge lamp with a tubular discharge vessel 1 made of ceramic and a current lead-through 2 made of niobium, the surface of which partially matches that of the invention Coating 3 of precious metal is covered.
  • the current feedthrough 2 is using a Glass solder 4 soldered gas-tight into the tube opening of the discharge vessel 1 and protrudes with it the uncoated end into the discharge vessel 1.
  • the other end of the bushing 2 with the coating 3 is located outside of the discharge vessel 1 the ambient air.
  • the glass solder 4 also covers the area of the current feedthrough 2, at which the coating 3 ends, so that the current feedthrough 2 in the area outside the Discharge vessel 1 completely covered with the coating 3 and before oxidation by the Oxygen from the ambient air is protected.
  • the uncoated end of the current feedthrough 2 carries, for example, a tungsten electrode 5.

Landscapes

  • Vessels And Coating Films For Discharge Lamps (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft ein metallisches Bauteil für Entladungslampen, mit einem Träger aus Niob, Tantal oder aus auf Niob und/oder Tantal basierenden Legierungen sowie eine Entladungslampe. Der vorliegenden Erfindung liegt nun das Problem zugrunde, die Beständigkeit metallischer Bauteile mit einem Träger aus Niob, Tantal oder aus auf Niob und/oder Tantal basierenden Legierungen, die in oder an Entladungslampen angeordnet sind, gegen Oxidation und Korrosion zu erhöhen. Das Problem wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Träger eine Beschichtung (3) aus einer oder mehreren Einzelschichten aufweist, die aus mindestens einem Edelmetall und /oder aus einer Edelmetall-Legierung gebildet ist.

Description

Die Erfindung betrifft ein metallisches Bauteil für Entladungslampen, mit einem Träger aus Niob, Tantal oder aus auf Niob und/oder Tantal basierenden Legierungen sowie eine Entladungslampe.
Ein derartiges Bauteil ist aus der Schrift G 86 28 310.3 bekannt. Sie zeigt eine Möglichkeit auf, Niob als Stromdurchführung für Hochdrucklampen einzusetzen. Dabei wird eine gasdichte Einschmelzung und eine konstruktiv sehr aufwendige Anordnung verwendet, um das Niob vor Korrosion, hier unter anderem durch aggressive Metallhalogenide, zu schützen.
In GB 2 178 230 A werden derartige Bauteile als Stromdurchführungen für eine Entladungslampe verwendet. Der Einsatz einer solchen Entladungslampe in einem Temperaturbereich von 200 - 300°C beziehungsweise in einer Atmosphäre mit hohem Feuchtigkeitsgehalt wird vor allem im Zusammenhang mit einer äußeren Kapsel empfohlen, die die Stromdurchführungen vor Oxidation und Korrosion schützt. So zeigt ein Beispiel die Entladungslampe und die Stromdurchführungen innerhalb einer mit Edelgas gefüllten, gasdicht verschlossenen Schutzkapsel aus Glas.
Aus der Veröffentlichung "Niobium in High Temperature Applications" des Autors H. Inouye, die auf einer am 08.11.1981 in San Francisco abgehaltenen Tagung basiert (Proceedings of the International Symposium), ist das Problem der extrem niedrigen Oxidationsbeständigkeit von Niob und dessen Legierungen bereits bei niedrigen Temperaturen ab ca. 400°C bekannt. Das dem Niob eng verwandte Metall Tantal verhält sich dazu ähnlich. Aufgrund dieser Eigenschaft ist der Einsatzbereich dieser Metalle und ihrer Legierungen bei erhöhten Temperaturen stark begrenzt. So sind bereits Beschichtungen bekannt, die die Oxidationsbeständigkeit erhöhen. Dabei handelt es sich üblicherweise um Silizid- oder Aluminidbeschichtungen, die nur unter hohem Aufwand aufgebracht werden können. Zudem resultiert die Sprödigkeit dieser Schichten in einer Beeinträchtigung der Thermoschockbeständigkeit verbunden mit der Bildung von Rissen oder Abplatzungen der Schicht. Die beabsichtigte Schutzfunktion der Beschichtung geht damit verloren und die Oxidation des Metalls kann ausgehend von den Fehlstellen in der Schicht voranschreiten.
Der vorliegenden Erfindung liegt nun das Problem zugrunde, die Beständigkeit metallischer Bauteile mit einem Träger aus Niob, Tantal oder aus auf Niob und/oder Tantal basierenden Legierungen, die in oder an Entladungslampen angeordnet sind, gegen Oxidation und Korrosion zu erhöhen.
Das Problem wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Träger eine Beschichtung aus einer oder mehreren Einzelschichten aufweist, die aus mindestens einem Edelmetall und /oder aus einer Edelmetall-Legierung gebildet ist. Eine solche Beschichtung erfüllt sehr gut die Anforderungen an eine Erhöhung der Oxidations- und Korrosionsbeständigkeit, eine ausreichende Duktilität und die Thermoschockbeständigkeit.
Für die aus einer oder mehreren Einzelschichten aufgebaute Beschichtung werden idealerweise die Edelmetalle Gold und/oder Platin und/oder Palladium und/oder eine aus mindestens zwei dieser Elemente gebildete Legierung verwendet. Diese für die Beschichtung verwendeten Edelmetalle besitzen einen Schmelzpunkt oberhalb 1000°C. Daher gestatten diese Beschichtungen in reduzierender oder inerter Atmosphäre die Einwirkung höherer Temperaturen als die in der Entladungslampe normalerweise auftretenden Einsatztemperaturen, so daß eventuell vor dem Einsatz erforderliche Montagevorgänge wie z.B. Löten daran ausgeführt werden können. So können beispielsweise Stromdurchführungen aus Nioblegierungen für Entladungslampen zuerst mit dem Edelmetall beschichtet werden und anschließend die beschichteten Stromdurchführungen in Öffnungen des Entladungsgefäßes eingelötet werden, ohne daß die schützende Wirkung der Beschichtung durch die hohe Temperaturbelastung während des Lötvorganges verloren geht.
Als besonders vorteilhaft hat sich erwiesen, wenn auf dem Träger eine erste Einzelschicht aus Gold und darauf eine zweite Einzelschicht aus Platin und/oder Palladium und/oder einer Legierung aufgebracht ist, die aus mindestens zwei der Edelmetalle Gold, Platin oder Palladium gebildet ist.
Dabei weist eine erste Einzelschicht vorzugsweise eine Dicke von 0,1µm bis 5µm, weitere darauf aufgebrachte Einzelschichten jeweils eine Dicke von 1µm bis 5µm auf Unter einer Einzelschicht wird dabei eine Schicht aus einem Edelmetall oder einer Edelmetall-Legierung verstanden, die in einem oder in aufeinanderfolgenden Fertigungsschritten, auch mit Hilfe unterschiedlicher Fertigungsverfahren, hergestellt ist.
Das Beschichtungsmaterial ist im Hinblick auf den im Einsatz vorliegenden Temperaturbereich abhängig von seinem Schmelzpunkt aus den genannten Edelmetallen oder Edelmetall-Legierungen auszuwählen. Werden unterschiedliche Edelmetalle kombiniert, können sich unter Einwirkung von erhöhten Temperaturen Diffusionsverbindungen ausbilden. Somit kann die Beschichtung einen durch Diffusion erzeugten Edelmetall-Mischkristall aufweisen, der entweder nur am Übergang zwischen zwei Einzelschichten vorliegt oder aber das ganze Volumen der Beschichtung einnimmt. Diffundiert beispielsweise bei Gold als erster Einzelschicht und Palladium als zweiter Einzelschicht das Palladium in die darunter liegende Goldschicht ein, so erhöht sich deren Schmelzpunkt. Diese Diffusionsverbindung kann durch eine Temperaturbehandlung beispielsweise direkt nach der Herstellung des beschichteten Bauteils, während eines Lötvorganges bei der Montage des Bauteils oder aber am Einsatzort und unter Einsatzbedingungen hergestellt werden.
Die Einzelschicht kann physikalisch und/oder chemisch auf den Träger aus Niob, Tantal oder aus auf Niob und/oder Tantal basierenden Legierungen aufgebracht werden. Idealerweise erfolgt die Aufbringung einer Einzelschicht durch Sputtern und/ oder Galvanisieren, da hier auch eine selektive Beschichtung von Flächen an Bauteilen mit komplexen Formen möglich ist. Zudem sind die beiden Verfahren einfach, unkompliziert und ohne die Verwendung hoher Temperaturen ausführbar. Vor allem die erste Einzelschicht wird vorzugsweise durch Sputtern oder durch Sputtern und einen sich anschließenden Galvanisierungsprozess hergestellt, da das gesputterte Edelmetall eine gut haftende Verbindung mit dem Träger eingeht und so als Haftvermittler wirkt.
Die Oberflächengüte des zu beschichtenden Trägers aus Niob, Tantal oder aus Niob und/oder Tantal basierenden Legierungen ist ein entscheidender Einflußfaktor für die Dauer der Schutzwirkung der Beschichtung. Befinden sich viele Fehlstellen wie beispielsweise Poren, Kratzer oder Bearbeitungsspuren auf der Oberfläche des Trägers, ist die Wahrscheinlichkeit erhöht, daß die Beschichtung an diesen Stellen nicht vollstandig geschlossen werden kann. Ausgehend von diesen Fehlstellen, die sich in der Beschichtung beispielsweise in Form von Löchern oder dünnen Stellen fortsetzen können, wird der Träger durch Oxidation oder Korrosion angegriffen. Für eine gute Schichthaftung hat es sich als vorteilhaft erwiesen, wenn der Träger aus Niob, Tantal oder aus auf Niob und/oder Tantal basierenden Legierungen vor dem Aufbringen der Beschichtung eine chemische Reinigung und Aktivierung der Oberfläche erfährt. Möglich ist beispielsweise ein Beizen der Teile, wodurch vor allem anorganische Ablagerungen, zu denen unter anderem auch Oxidschichten zu zählen sind, beseitigt werden.
Die erfindungsgemäße Entladungslampe beinhaltet ein Entladungsgefäß, durch dessen Wand metallische Bauteile als Stromdurchführungen geführt sind, wie zum Beispiel bei Hochdrucklampen. Dabei weisen die Stromdurchführungen einen Träger aus Niob, Tantal oder auf Niob und / oder Tantal basierenden Legierungen auf, der eine Beschichtung aus einer oder mehreren Einzelschichten aufweist, die aus mindestens einem Edelmetall und/oder aus einer Edelmetall-Legierung gebildet ist. Ein großer Vorteil der Entladungslampen mit derart beschichteten Stromdurchführungen ist, daß sie ohne eine zusätzliche äußere Schutzkapselung, beispielsweise aus Glas, betrieben werden können. Das für die Beschichtung der Stromdurchführungen vorzugsweise verwendete Edelmetall ist Gold und/oder Platin und/oder Palladium und/oder eine aus mindestens zwei dieser Edelmetalle gebildete Legierung.
Als besonders vorteilhaft hat es sich erwiesen, wenn auf den Träger der Stromdurchführungen eine erste Einzelschicht aus Gold und darauf eine zweite Einzelschicht aus Platin und/oder Palladium und/oder einer Legierung aufgebracht ist, die aus mindestens zwei der Edelmetalle Gold, Platin oder Palladium gebildet ist. Dabei kann die erste Einzelschicht eine Dicke von 0,1µm bis 5µm, weitere darauf aufgebrachte Einzelschichten jeweils eine Dicke von 1µm bis 5µm aufweisen. Die Beschichtung kann den Träger der Stromdurchführungen auch nur teilweise bedecken. Zudem kann die Beschichtung einen durch Diffusion erzeugten Edelmetall-Mischkristall aufweisen.
Die nachfolgenden Beispiele 1 bis 9 und die Figur 1 führen die Vorteile der Erfindung näher aus. Für alle Beispiele wurden Bauteile in Form von Drahtstiften aus der Legierung NbZr1 mit dem Durchmesser 1mm und der Länge 15mm verwendet.
Beispiel 1 (Vergleichsversuch):
  • Versuch: Drahtstifte wurden an Luft über einen Zeitraum von 10h bei einer Temperatur von 500°C behandelt.
  • Ergebnis: Die Drahtstifte zerfielen zu einem weißen Staub aus Niob-Zirkonium-Oxid
    • Beispiel 2:
  • Vorbehandlung: Drahtstifte wurden durch Beizen in einem Gemisch aus verdünnter Schwefelsäure und Flußsäure gereinigt. Auf die gebeizten Oberflächen der Drahtstifte wurde Gold mit einer Dicke von ca. 0,2µm gesputtert, das hier als Haftvermittler dient. Das gesputterte Gold wurde mit Hilfe eines handelsüblichen, alkalischen Bades mit ca. 4µm dickem, galvanisch abgeschiedenem Feingold belegt.
  • Versuch: Die Drahtstifte mit einer demzufolge ca. 4,2µm dicken Einzelschicht aus Gold, durch Sputtern und galvanische Abscheidung aufgebracht, wurden an Luft über einen Zeitraum von 10h bei einer Temperatur von 500°C behandelt.
  • Ergbnis: Es wurden keine Anzeichen von oxidativem Angriff an den mit Gold beschichteten Drahtstiften festgestellt.
    • Beispiel 3:
  • Vorbehandlung: wie Vorbehandlung in Bsp. 2
  • Versuch: Drahtstifte mit einer demzufolge ca. 4,2µm dicken Einzelschicht aus Gold, durch Sputtern und galvanische Abscheidung aufgebracht, wurden an Luft über einen Zeitraum von 5min bei einer Temperatur von 900°C behandelt.
  • Ergebnis: Es wurden keine Anzeichen von oxidativem Angriff an den mit Gold beschichteten Drahtstiften festgestellt.
    • Beispiel 4:
  • Vorbehandlung: wie Vorbehandlung in Bsp. 2
  • Versuch: Drahtstifte mit einer demzufolge ca. 4,2µm dicken Einzelschicht aus Gold, durch Sputtern und galvanische Abscheidung aufgebracht, wurden an Luft über einen Zeitraum von 5min bei einer Temperatur von 900°C ausgelagert und anschließend über einen Zeitraum von 10h bei einer Temperatur von 500°C behandelt.
  • Ergebnis: Es wurde ein sehr geringer oxidativer Angriff an den mit Gold beschichteten Drahtstiften festgestellt. Ein metallographischer Schliff zeigte, daß eine Diffusionsverbindung zwischen der NbZr1 -Legierung und der Goldschicht entstanden war.
    • Beispiel 5:
  • Vorbehandlung: wie Vorbehandlung in Bsp. 2
  • Versuch: Drahtstifte mit einer demzufolge ca. 4,2µm dicken Einzelschicht aus Gold, durch Sputtern und galvanische Abscheidung aufgebracht, wurden an Luft über einen Zeitraum von 5min bei einer Temperatur von 1100°C behandelt.
  • Ergebnis: Da die im Versuch eingestellte Temperatur von 1100°C oberhalb des Schmelzpunktes von Gold lag, wurden Anschmelzerscheinungen an der Gold-Beschichtung beobachtet. Dennoch wurde augenscheinlich kein oxidativer Angriff an den mit Gold beschichteten Drahtstiften festgestellt.
    • Beispiel 6:
  • Vorbehandlung: wie Vorbehandlung in Bsp. 2
  • Versuch: Drahtstifte mit einer demzufolge ca. 4,2µm dicken Einzelschicht aus Gold, durch Sputtern und galvanische Abscheidung aufgebracht, wurden an Luft über einen Zeitraum von 5min bei einer Temperatur von 1100°C ausgelagert.und anschließend über einen Zeitraum von 10h bei einer Temperatur von 500°C behandelt.
  • Ergebnis: Es wurden Anschmelzerscheinungen an der Beschichtung und ein sehr geringer oxidativer Angriff an den mit Gold beschichteten Drahtstiften festgestellt.
    • Beispiel 7:
  • Vorbehandlung: Drahtstifte wurden durch Beizen in einem Gemisch aus verdünnter Schwefelsäure und Flußsäure gereinigt. Auf die gebeizten Oberflächen der Drahtstifte wurde Gold mit einer Dicke von ca. 0,2µm gesputtert, das hier als Haftvermittler dient. Das gesputterte Gold wurde mit Hilfe eines handelsüblichen, alkalischen Bades mit ca. 4µm dickem, galvanisch abgeschiedenem Feingold belegt. Anschließend wurde diese insgesamt ca. 4,2µm dicke Einzelschicht aus Gold in einem neutralen Bad (pH 7,8) galvanisch mit einer ca. 3µm dicken Einzelschicht aus Palladium belegt.
  • Versuch: Die Drahtstifte mit den beiden Einzelschichten aus Gold und Palladium wurden an Luft über einen Zeitraum von 5min bei einer Temperatur von 1100°C und anschließend über einen Zeitraum von 10h bei einer Temperatur von 500°C behandelt.
  • Ergbnis: Es wurden weder Anschmelzerscheinungen an der Beschichtung noch Anzeichen von oxidativem Angriff an den mit Gold und Palladium beschichteten Drahtstiften festgestellt.
    • Beispiel 8:
  • Vorbehandlung: wie in Bsp. 7
  • Versuch: Die Drahtstifte mit den beiden Einzelschichten aus Gold und Palladium wurden an Luft über einen Zeitraum von 10h bei einer Temperatur von 500°C behandelt.
  • Ergebnis: Es wurde kein oxidativer Angriff an den mit Gold und Palladium beschichteten Drahtstiften festgestellt. Ein metallographischer Schliff zeigte, daß auf einigen Drahtstiften in der Beschichtung ein vollständiger Gold-Palladium-Mischkristall entstanden war. Die Beschichtung hatte einen gut haftenden Verbund mit den Drahtstiften gebildet.
    • Beispiel 9:
  • Vorbehandlung: Drahtstifte wurden durch Beizen in einem Gemisch aus verdünnter Schwefelsäure und Flußsäure gereinigt. Auf die gebeinen Oberflächen der Drahtstifte wurde Palladium mit einer Dicke von ca. 0,4µm gesputtert, das hier als Haftvermittler dient. Das gesputterte Palladium wurde mit Hilfe eines handelsüblichen, neutralen Bades mit ca. 4µm dickem, galvanisch abgeschiedenem Palladium belegt.
  • Versuch: Die Drahtstifte mit der demzufolge ca. 4,4µm dicken Einzeischicht aus Palladium, durch Sputtern und galvanische Abscheidung aufgebracht, wurden an Luft über einen Zeitraum von 5min bei einer Temperatur von 1100°C und anschließend 10h bei einer Temperatur von 500°C behandelt.
  • Ergebnis: Es wurde kein oxidativer Angriff an den mit Palladium beschichteten Drahtstiften festgestellt.
    • Fig. 1 zeigt beispielhaft einen der beiden Anschlußbereiche einer Entladungslampe. In diesem Beispiel ist die Entladungslampe mit einem rohrförmigen Entladungsgefäß 1 aus Keramik und einer Stromdurchführung 2 aus Niob hergestellt, deren Oberfläche teilweise mit der erfindungsgemäßen Beschichtung 3 aus Edelmetall bedeckt ist. Die Stromdurchführung 2 ist mit Hilfe eines Glaslotes 4 in die Rohröffnung des Entladungsgefäßes 1 gasdicht eingelötet und ragt mit dem unbeschichteten Ende in das Entladungsgefäß 1 hinein. Das andere Ende der Stromdurchführung 2 mit der Beschichtung 3 befindet sich außerhalb des Entladungsgefäßes 1 an der Umgebungsluft. Dabei bedeckt das Glaslot 4 auch den Bereich der Stromdurchführung 2, an dem die Beschichtung 3 endet, so daß die Stromdurchführung 2 im Bereich außerhalb des Entladungsgefäßes 1 vollständig mit der Beschichtung 3 bedeckt und vor Oxidation durch den Sauerstoff aus der Umgebungsluft geschützt ist. Das unbeschichtete Ende der Stromdurchführung 2 trägt hier beispielsweise eine Wolfram-Elektrode 5.

    Claims (12)

    1. Metallisches Bauteil für Entladungslampen, mit einem Träger aus Niob, Tantal oder auf Niob und/oder Tantal basierenden Legierungen, dadurch gekennzeichnet, daß der Träger eine Beschichtung aus einer oder mehreren Einzelschichten aufweist, die aus mindestens einem Edelmetall und /oder aus einer Edelmetall-Legierung gebildet ist.
    2. Metallisches Bauteil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Edelmetall Gold und/oder Platin und/oder Palladium und/oder eine aus mindestens zwei dieser Edelmetalle gebildete Legierung ist.
    3. Metallisches Bauteil nach einem der Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, daß auf dem Träger eine erste Einzelschicht aus Gold und darauf eine zweite Einzelschicht aus Platin und/oder Palladium und/oder einer Legierung aufgebracht ist, die aus mindestens zwei der Edelmetalle Gold, Platin oder Palladium gebildet ist.
    4. Metallisches Bauteil nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Einzelschicht eine Dicke von 0,1µm bis 5µm aufweist und weitere darauf aufgebrachte Einzelschichten jeweils eine Dicke von 1µm bis 5 µm aufweisen.
    5. Metallisches Bauteil nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Beschichtung den Träger nur teilweise bedeckt.
    6. Metallisches Bauteil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Beschichtung einen durch Diffusion erzeugten Edelmetall-Mischkristall aufweist.
    7. Entladungslampe mit einem Entladungsgefäß, durch dessen Wand metallische Bauteile als Stromdurchführungen geführt sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Stromdurchführungen einen Träger aus Niob, Tantal oder auf Niob und / oder Tantal basierenden Legierungen aufweisen, der eine Beschichtung aus einer oder mehreren Einzelschichten aufweist, die aus mindestens einem Edelmetall und/oder aus einer Edelmetall-Legierung gebildet ist.
    8. Entladungslampe nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Edelmetall Gold und/oder Platin und/oder Palladium und/oder eine aus mindestens zwei dieser Edelmetalle gebildete Legierung ist.
    9. Entladungslampe nach einem der Ansprüche 7 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß auf dem Träger eine erste Einzelschicht aus Gold und darauf eine zweite Einzelschicht aus Platin und/oder Palladium und/oder einer Legierung aufgebracht ist, die aus mindestens zwei der Edelmetalle Gold, Platin oder Palladium gebildet ist.
    10. Entladungslampe nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Einzelschicht eine Dicke von 0,1µm bis 5µm aufweist und weitere darauf aufgebrachte Einzeischichten jeweils eine Dicke von 1µm bis 5 µm aufweisen.
    11. Entladungslampe nach einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Beschichtung den Träger nur teilweise bedeckt.
    12. Entladungslampe nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Beschichtung einen durch Diffusion erzeugten Edelmetall-Mischkristall aufweist.
    EP00104951A 1999-04-09 2000-03-08 Metallisches Bauteil und Entladungslampe Expired - Lifetime EP1043753B1 (de)

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    DE19915920 1999-04-09
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