CH395704A - Verfahren zum Verbinden von Diamanten durch Löten - Google Patents

Description

  Verfahren     zum    Verbinden von Diamanten durch Löten    Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Ver  binden von Diamanten durch Löten an andere Ge  genstände mit einem Lot aus Silber und/oder Kup  fer. Das Verfahren kann besonders zur Herstellung  von Werkzeugen, beispielsweise Bohrern und Mei  sseln, ferner von Nadeln zum Abtasten von in einer  Nut niederlegten Aufzeichnungen, wie Plattenspielern  usw., angewendet werden.  



  Ein Löten an Diamanten lässt sich nicht ohne  weiteres mittels der üblichen Lötmetalle, wie z. B.  Kupfer, Silber und Kupfer-Silber-Legierungen, durch  führen, da diese beim Löten den Diamanten nicht  benetzen.  



  Titan und Zirkon haben die Eigenschaft, den  Diamanten sehr gut zu benetzen. Daher ist bereits  ein Lötverfahren vorgeschlagen worden, bei dem Ti  tan- oder Zirkonhydrid benutzt wird. Gemäss diesem  bekannten Verfahren wird eine Schicht des Hydrids  in Form einer Suspension auf einem Diamanten ange  bracht und in einer nicht oxydierenden Atmosphäre,  insbesondere in reinem Wasserstoff, oder im Vakuum  oberhalb der Zersetzungstemperatur des Hydrids un  ter Anwendung eines üblichen Lots eine Verbindung  hergestellt.  



  Gemäss einem anderen bekannten Verfahren wird  eine Verbindung an Diamanten mittels eines     Löt-          drahts    aus einem üblichen Lot, z. B. einer     Silber-          Kupfer-Legierung,    hergestellt, welcher Draht aber  einen Kern aus Titan oder Zirkon besitzt.  



  Bei dem letzten Verfahren wird die Menge des  Titans oder Zirkons so gewählt, dass sie, bezogen  auf das Lötmetall, etwa 3 % ausmacht, damit die ge  wünschte Benetzung des Diamanten erzielt werden  kann. Grössere Mengen als etwa 15 % können den    Schmelzpunkt des Lots in unerwünschtem Masse her  aufsetzen und eine spröde Verbindung ergeben.  



  Bei dem Verfahren, bei dem zunächst eine Schicht  Hydrid auf dem Diamanten angebracht wird, ist die  Menge des Hydrids weniger kritisch; es kann sogar  eine verhältnismässig kleine Menge ausreichen. Dies  ist auf die Tatsache zurückzuführen, dass die Benet  zung nur auf der Oberfläche des Diamanten stattzu  finden braucht, während es zum Erzielen einer guten  Lötverbindung nicht wesentlich ist, ob das nicht un  mittelbar an die Oberfläche des Diamanten grenzende  Lötmetall einen Gehalt an Titan oder Zirkon besitzt.  



  Bei diesem bekannten Verfahren hat man Hydrid  benutzt, da man glaubte, dass     infolge    der grossen  Affinität der Metalle Titan und Zirkon mit anderen  Stoffen, insbesondere     Sauerstoff,    bei den zum Löten  erforderlichen hohen Temperaturen die Schutzwir  kung des dabei durch Zersetzung aus dem Hydrid  freiwerdenden Wasserstoffs unentbehrlich war.  



       Gemäss    der Erfindung hat es sich jedoch gezeigt,  dass die Anwendung von Hydrid das Löten lediglich  unnötig verwickelt macht und dass eine gleichwertige  Lötverbindung an einem Diamanten dadurch erzielt  werden kann, dass auf dem Diamanten eine Schicht  aus Titanpulver aus einer Suspension niedergeschla  gen wird, worauf im Vakuum oder in einer     inerten     Gasatmosphäre, z. B. Wasserstoff oder Edelgas, das  Löten vorgenommen wird, vorzugsweise mit der       eutektischen    Legierung von 72 % Silber und 28  Kupfer.  



  Das Anlöten eines Diamanten an eine Metall  fassung kann dadurch     bewerkstelligt    werden, dass  letztere, nachdem die     Titanpulverschicht    auf dem  Diamanten angebracht worden ist, mechanisch mit  dem Diamanten verbunden und das Ganze darauf      kurzzeitig in das     geschmolzene    Lötmetall getaucht  wird. Der Diamant wird darauf durch Schleifen von  überflüssigem Lötmetall befreit. Das Lötmetall kann  auch in Form von Draht oder Folie auf der Verbin  dungsstelle angebracht werden, worauf es durch  Hochfrequenzerhitzung geschmolzen wird.  



  Die Herstellung einer gut haftenden     Lötverbin-          dung    kann noch dadurch gefördert werden, dass der  Diamant vor dem Anbringen der Titanpulverschicht  in einer     sauerstoffhaltigen    Atmosphäre erhitzt wird,  so dass die Oberfläche einigermassen rauh wird.    <I>Beispiel 1</I>  Ein Diamant wird mit Petroleumäther entfettet  und gegebenenfalls durch Erhitzung auf 800  C in  Luft oberflächlich aufgerauht. Darauf wird der Dia  mant in das Ende eines Nickelrohrs eingeklemmt,  worauf eine Titanpulverschicht aus einer Suspension  von 10g Titanpulver in 15 ml Butanol und 15 ml  Äthanol angebracht wird. Nach dem Verdampfen  des Suspensionsmittels wird der Diamant im Hoch  vakuum in geschmolzenes Lot aus Silber und Kup  fer getaucht.

      <I>Beispiel 11</I>  Ein in ein Molybdänrohr eingeklemmter Diamant  wird mit einer Titanpulverschicht auf die im Bei  spiel I beschriebene Weise überzogen. Darauf wird  über das Rohr ein schraubenlinienförmig gewickel  ter Draht eines Lotes aus Silber und Kupfer gescho  ben, worauf dieser im Hochvakuum durch Hoch  frequenzerhitzung geschmolzen wird.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH Verfahren zum Verbinden von Diamanten durch Löten an andere Gegenstände mit einem Lot aus Silber und/oder Kupfer, dadurch gekennzeichnet, dass auf dem Diamanten eine Schicht aus Titanpulver aus einer Suspension niedergeschlagen wird, worauf im Vakuum oder in einer inerten Gasatmosphäre das Löten vorgenommen wird. UNTERANSPRUCH Verfahren nach Patentanspruch, dadurch gekenn zeichnet, dass die Lötung mit einem Lot aus 72 Silber und 28 ö Kupfer vorgenommen wird.