DE1029945B - Aus einer Kupfer-Titan-Legierung bestehendes Loetmaterial zur vakuumdichten Verbindung keramischer Teile mit Teilen aus Keramik oder Metall - Google Patents

Description

DEUTSCHES

Die Erfindung bezieht sich auf ein aus einer Kupfer-Titan-Legierung bestehendes Lötmaterial zum vakuumdichten Verbinden keramischer Teile mit Teilen aus Keramik oder Metall, insbesondere von Teilen einer elektrischen Entladungsröhre.

Bekanntlich haften 70 bis 99% Kupfer und 30 bis 1 % Titan oder Zirkon enthaltende Legierungen vorzüglich an keramischem Material und eignen sich deshalb zur Metallisierung keramischer Flächen, wobei der Vorteil erhalten wird, daß andere Metallteile an dieser Fläche festgelötet werden können bzw. die Fläche elektrolytisch mit einem anderen Metall überzogen werden kann. Es zeigt sich aber, daß dieses Material selbst schlecht geeignet ist, als Lot für nicht vorher metallisierte keramische Flächen zu dienen.

Ein diese Anforderungen erfüllendes, aus einer Kupfer-Titan-Legierung bestehendes Lötmaterial zur vakuumdichten Verbindung vorher nicht metallisierter keramischer Teile mit Teilen aus Keramik oder Metall von Gefäßen, insbesondere von elektrischen Entladungsröhren, besteht nach der Erfindung aus einer Legierung mit 56 bis 60 Gewichtsprozent Kupfer und 44 bis 40 Gewichtsprozent Titan. Zweckmäßig besteht die Legierung aus gleichen Atomprozentsätzen Kupfer und Titan, was 58 Gewichtsprozent Kupfer und 42 Gewichtsprozent Titan entspricht. Es hat sich gezeigt, daß eine solche Kupfer-Titan-Legierung den bekannten Legierungen in bezug auf das Löten weit überlegen ist. Das Lot haftet besser, fließt besser und hat außerdem einen niedrigeren Dampfdruck als die Kupfer-Titan-Legierungen mit einem höheren Kupfergehalt, wodurch es beim Schmelzen im Vakuum während der Bildung der Lötverbindung nicht merklich verdampft. Die Bestrebungen gehen auf das vorgenannte Verhältnis gleicher Atomprozentsätze Titan und Kupfer hin, wobei aber Abweichungen innerhalb der erwähnten Grenzen als zulässig zu betrachten sind.

Es war bekannt, daß Silber-Titan-Legierungen mit 9 bis 15% Titan gut an nicht vorher metallisierten keramischen Oberflächen haften. Derartige Legierungen haben aber bei der Schmelztemperatur einen noch höheren Dampfdruck als die obengenannten Kupfer-Titan-Legierungen, so daß die Verdampfung im Vakuum noch stärker ist.

Die Erfindung wird näher erläutert an Hand einer Zeichnung, die im Schnitt ein Vakuumgefäß in Form einer elektrischen Entladungsröhre darstellt, deren keramische und metallene Kolbenteile unter Zuhilfenahme von Lötverbindungen nach der Erfindung miteinander verbunden sind.

In der Zeichnung ist die Kathode mit 1, ein Gitter mit 2, die Anode mit 3 bezeichnet. Die Wand besteht aus keramischen Teilen 4, 5, 6 und 7, die durch Lötverbindungen 12 mit einem Lot nach der Erfindung Aus einer Kupfer-Titan-Legierung

bestehendes Lötmaterial
zur vakuumdichten Verbindung

keramischer Teile
mit Teilen aus Keramik oder Metall

Anmelder:

N. V. Philips' Gloeilampenfabrieken,
Eindhoven (Niederlande)

Vertreter: Dr. rer. nat. P. Roßbach, Patentanwalt,
Hamburg 1, Mönckebergstr. 7

Beanspruchte Priorität:
Niederlande vom 2. Dezember 1955

Popko Reinder Dijksterhuis, Eindhoven (Niederlande), ist als Erfinder genannt worden

miteinander und mit metallenen Durchführungen des Gitters 2 und der Kathode 1 verbunden sind. Auch die Anode 3 kann mittels einer solchen Lötverbindung in der keramischen Scheibe 4 befestigt sein. Die Teile werden unter einer Vakuumglocke unter Zwischenfügung von in Ringform gepreßtem pulverisiertem Lötmaterial aufeinandergestapelt, das aus einer pulverisierten Kupfer-Titan-Legierung mit 58 Gewichtsprozent Kupfer und 42 Gewichtsprozent Titan besteht. Der Heizkörper 8 der Kathode kann vorher mit einer Zuleitung 9 mit der Kathodenscheibe und mittels der anderen Zuleitung 10 mit einer Metallscheibe 11 verbunden werden. Geeignete keramische Werkstoffe sind z. B. Alundum (Al₂Oa) und Fosterit (2MgO- SiO_?). Als Metalle können dabei Eisen-Nickel-Kobalt-Legierungen bzw. Chromeisen verwendet werden. Die Ausdehnungskoeffizienten des keramischen Materials sollen aber denen des mit ihm zu verbindenden Metalls im wesentlichen entsprechen.

Nachdem die Glocke evakuiert worden ist, wird das Ganze mittels Hochfrequenzströme erhitzt, bis das Lötmaterial schmilzt und die Teile vakuumdicht miteinander verbindet.

Es war bekannt, daß ein zu mehr als 50% aus einem schwerschmelzenden Metall bestehendes Gemisch, wie z. B. Wolfram, Molybdän, Tantal, Titan

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oder Vanadium, und ein z.B. aus Kupfer, Nickel, Zink, Zinn, Aluminium, Kobalt oder Eisen bestehendes Lötmetall bestehendes Gemisch sich zum Zusammenlöten von Wolfram und Kupfer eignet, z. B. bei der Herstellung der Anode einer Röntgenröhre. Zur Verbindung keramischer Flächen hat sich diese Legierung aber nicht bewährt.

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Aus einer Kupfer-Titan-Legierung bestehendes Lötmaterial zur vakuumdichten Verbindung vorher nicht metallisierter keramischer Teile mit Teilen aus Keramik oder Metall von Gefäßen, ins-

besondere von elektrischen Entladungsröhren, dadurch gekennzeichnet, daß die Legierung aus 56 bis 60 Gewichtsprozent Kupfer und 44 bis 40 Gewichtsprozent Titan besteht.

2. Lötmaterial nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Legierung aus 58 Gewichtsprozent Kupfer und 42 Gewichtsprozent Titan besteht.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Electronic Engineering, Vol. 20, 1948, S. 100;
RCA-Review, Vol. 15, 1954, S. 47;
Vakuum-Technik, 4, 1955, S. 111.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen