CH191495A - Verfahren zum Herstellen von Verbindungen keramischer Körper miteinander oder mit metallischen Körpern. - Google Patents

Description

  Verfahren     zum    Herstellen von     Verbindungen    keramischer Körper miteinander  oder mit     metallischen    Körpern.    Die Erfindung betrifft ein Verfahren  zum Herstellen von     Verbindungen    kera  mischer Körper miteinander oder mit metal  lischen Körpern. Derartige     Verbindungen    er  weisen sich in der     Technik    in letzter Zeit  immer häufiger als notwendig; so ist es bei  spielsweise bei Zündkerzen aus gesintertem  Aluminiumoxyd erwünscht, eine feste Ver  bindung zwischen den Teilen aus Keramik  und den     Metallteilen    zu schaffen.

   Insbeson  dere aber auch in der Vakuumtechnik hat  sich die Notwendigkeit zum Herstellen ein  wandfreier Verbindungen der genannten Art  erwiesen, nachdem man mehr und mehr da  zu übergegangen ist, als Baustoffe für Ent  ladungsgefässe neben den Metallen keramische  Stoffe zu verwenden. Diese Verbindungen  müssen ausser der mechanischen Festigkeit  noch Vakuumdichtigkeit aufweisen.  



  Es ist bereits bekannt, keramische Stoffe  unter sich oder mit Metallen dadurch mittels    eines Weichlotes     miteinander    zu verbinden,  dass man auf die keramischen Stoffe zu  nächst eine dünne Schicht aus Silber, Platin  oder Kupfer aufbringt und diese Schicht  dann nach einem der bekannten Verfahren  verlötet, nachdem man sie, gegebenenfalls  auf galvanischem Wege,     verstärkt    hat. Nach  einem andern bekannten Verfahren werden  Aluminiumverzierungen auf     keramischen    Ge  genständen dadurch hergestellt, dass Alumi  niumpulver auf die mit halbtrockener Farbe  gebildete Zeichnung     aufgestäubt        und    darnach  eingebrannt wird.

   Es ist auch bereits be  kannt, Metallüberzüge auf Glas oder Porzel  lan durch Ausscheidung der Metallmasse aus       Lösungen    herzustellen und diese Metall  schichten durch     elektrolytische    oder     galvano-          plastische    Niederschläge zu verstärken.  



  Die     bekannten    Verfahren besitzen indes  sen insofern Nachteile, als sich keine Metall  schichten herstellen lassen, die mit einem      Hartlot verlötet werden können. Die mit  ihnen hergestellten     Lötverbindungen    ver  mögen daher nicht die     Temperatur    auszuhal  ten, der z. B. Vakuumgefässe zum Zwecke der  Entgasung gewöhnlich ausgesetzt werden  müssen, und ausserdem zeigen sie wegen der       Porigkeit    der galvanischen Niederschläge  häufig     Undichtigkeiten,    die ihre Anwendung  z. B. in der Vakuumtechnik unmöglich  machen.  



  Gemäss der Erfindung wird zum Herstel  len von     Verbindungen    keramischer Körper  miteinander oder mit metallischen Körpern  auf den Verbindungsstellen der keramischen  Körper zunächst eine     Metallschicht    erzeugt,  indem ein unedles Metall als fein verteiltes  Pulver aufgebracht und mit dem keramischen  Körper in einer sauerstofffreien Atmosphäre  bis zum     Sintern    des Metallee erhitzt wird,  und alsdann werden die so metallisierten  Verbindungsstellen miteinander oder mit Me  tallkörpern     mittels        eines    Hartlotes verbunden.  Eine derartige Verbindung ist auch höheren  Temperaturen gegenüber widerstandsfähig.  Überdies ist sie fest und vakuumdicht, er  füllt also alle Erfordernisse, die z.

   B. beim  Bau elektrischer Entladungsgefässe auftreten.  Als Metalle für die Trägerschicht eignen sich  alle     sinterungsfähigen,    unedlen Metalle, z. B.  hochschmelzende Metalle, wie Eisen, Chrom,       Wolfram,    Nickel oder dergleichen, und zwar       können    sie sowohl in reinem Zustande, als  auch miteinander oder mit andern Elementen       legiert        verwendet    werden. Es muss - bei der  Wahl des Stoffes für die Trägerschicht na  türlich darauf geachtet werden, dass der  Schmelzpunkt höher liegt als der Schmelz  punkt des zur     Verwendung    kommenden Lot  metalles.  



  Bei     Anwendung    des Verfahrens nach der  Erfindung empfiehlt     es    sich, ein möglichst  dehnbares Lot zu benutzen, das sich innig       mit    dem Metall der Trägerschicht verbindet,  auch wenn die     Ausdehnungskoeffizienten    des  Lotes und des keramischen Körpers vonein  ander verschieden sind. Man     kann    dagegen  naturgemäss auf besondere     Dehnbarkeit    des  Lotes verzichten, wenn man als Lot ein sol-         ches    wählt, dessen     Ausdehnungskoeffizient     völlig oder nahezu mit dem des     keramischen     Körpers übereinstimmt.  



  Es hat sich gezeigt, dass es genügt, das  Hartlot, beispielsweise Gold, Silber, Phos  phorbronze, Kupfer oder deren     Legierungen,          in    fester Form, beispielsweise in Bandform  oder als Stab oder Ring an die Lötstelle zu  bringen, damit bei der nachfolgenden Er  hitzung das Lot die gesamte Oberfläche der       -Zetallschicht    durchdringt und dadurch die  gewünschte feste und vakuumdichte Verbin  dung herstellt. Das Erhitzen zum Festsintern  der Metallschicht sowohl als auch beim Lö  ten kann im Vakuum oder auch im Wasser  stoffofen vorgenommen werden.  



  In der Zeichnung sind Beispiele für die  Anwendungen des Verfahrens nach der Er  findung dargestellt.  



  In     Fig.    1 sind mit 1 und 2 keramische  Zylinder bezeichnet, die an den     Stellen    3 mit  einander verbunden werden sollen. 4 sind die  Schichten aus unedlem Metall, die auf die  Verbindungsstellen, z. B. bei einer Tempera  tur von 1200   C in einer sauerstofffreien  Atmosphäre     aufgesintert    werden. 5 ist ein  Ring aus Hartlot, das beim Erhitzen wäh  rend des     Lötvorganges    in die gesamte Ober  fläche der Metallschicht 4 eindringt und eine  feste und vakuumdichte Verbindung zwischen  den Teilen 1 und 2 herstellt.    In     Fig.    2 ist eine in der Telegraphen- und  Fernsprechtechnik häufig verwendete     Blitz-          schutzsicherung    dargestellt.

   Der Körper 1  besteht aus keramischem Stoff, 2 und 3 sind  Metallkappen, die vakuumdicht mit dem       mittleren    Teil verbunden werden müssen.  4 stellt die Metallschicht, wie oben erläutert,  dar, und 5 das     ringförmige        Hartlot.    Auch  hier wird eine feste und     vakuumdichte    Ver  bindung dadurch hergestellt, dass das Hart  lot beim Erhitzen längs der ganzen Ober  fläche der Metallschicht 4 in diese eindringt       und    sie mit .den     Metallklappen    2 und 3 ver  lötet.  



       Fig.    3 stellt     eine        Zündkerze    dar, deren  Teil 1, der aus gesintertem     Aluminiumoxyd         bestehen soll, mit dem Metallteil 2 an der  Stelle 3 fest verbunden werden muss. Mit 4  ist wieder die auf dem Teil 1     aufgesinterte     Metallschicht bezeichnet, während 5 das ring  förmige Metallot darstellt. Der Lötvorgang  geht. in der oben geschilderten Weise vor  sich.  



  In     Fig.    4 ist 1 ein Teil eines aus kera  mischem Stoff hergestellten elektrischen       Entladungsgefässes,    auf das an der Stelle 3  eine Metallkappe 2 vakuumdicht aufgebracht  werden soll. Mit 4 und 5 sind wieder die  Metallschicht und das ringförmige Metallot  bezeichnet.  



  Eine derart ausgeführte Verbindung ist  selbst für solche elektrische Vakuumgefässe  betriebssicher, die sich entweder auf Fahr  zeugen befinden oder durch andere Umstände  während des Betriebes Erschütterungen oder  andern mechanischen Beanspruchungen aus  gesetzt sind.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH: Verfahren zum Herstellen von Verbin dungen keramischer Körper miteinander oder mit metallischen Körpern, dadurch gekenn zeichnet, dass auf den Verbindungsstellen der keramischen Körper zunächst eine Metall schicht erzeugt wird, indem ein unedles Me tall als fein verteiltes Pulver aufgebracht und mit dem keramischen Körper in einer sauerstofffreien Atmosphäre bis zum Sintern des Metallee erhitzt wird und alsdann die so metallisierten Verbindungsstellen miteinan der oder mit Metallkörpern mittels eines Hart lotes verbunden werden. UNTERANSPRüCHE: 1. Verfahren nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass - die Schicht aus Eisenpulver hergestellt wird. 2.

   Verfahren nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Schicht aus Chrompulver hergestellt wird. 3. Verfahren nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Schicht aus Wolframpulver hergestellt wird. 4. Verfahren nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Schicht aus Nickelpulver hergestellt wird. 5. Verfahren nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Schicht aus einer pulverförmigen Eisenlegierung hergestellt wird. 6. Verfahren nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Schicht aus einer pulverförmigen Chromlegierung herge stellt wird. 7.

   Verfahren nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Schicht aus einer pulverförmigen Wolframlegierung her gestellt wird. B. Verfahren nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Schicht aus einer pulverförmigen Nickellegierung herge stellt wird. 9. Verfahren nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass als Hartlot Gold verwendet wird. 10. Verfahren nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass als Hartlot Kupfer verwendet wird. 11. Verfahren nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass als Hartlot Phos phorbronze verwendet wird. 12. Verfahren nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass als Hartlot Silber verwendet wird. 13.

   Verfahren nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass als Hartlot eine Kupfer-Silberlegierung verwendet wird. 14. Verfahren nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass ein Hartlot verwen det wird, dessen Ausdehnungskoeffizient mit dem des keramischen Körpers über einstimmt. 15. Verfahren nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass das zur Verbindung der Körper verwendete Lot in Form eines Drahtes an die Verbindungsstelle ge bracht wird, in die es bei der Erhitzung eindringt. 16.

   Verfahren nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass das Festsintern der Metallschicht auf den keramischen Kör- per und die Verbindung der Teile unter einander in einem Vakuumofen erfolgen. 17. Verfahren nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass das Festsintern der Metallschicht auf den keramischen Kör- per und die Verbindung der Teile unter einander in einem Wasserstoffofen er folgen.