Die Erfindung betrifft eine Stromeinführungs¬ leitung insbesondere zu valuumtechnischen Geräten, zum Beispiel für elektrische Lichtquellen, welche

Stromeinführungsleitung zur Durchführung des elekt¬ rischen Stroms durch glasigen Werkstoff dient, weiters mit dem glasigen Werkstoff einen hermetischen Yerschluss sichert, wobei das Grundmetall der Strom- einf τungsleitung Molybdän ist, deren gesamte Fläche, oder jenen Anteil dieser Fläche, der den zu verschweissen¬ den Bereich enthält, mit einem Zwischenmetallüberzug bedeckt ist- Die Erfindung betrifft weiters ein Ver¬ fahren zur Herstellung der vorgeschlagenen Stromein- führungsleitung.

Die gegen die Stromeinführungsleitungen ge¬ stellten grundsätzlichen Anforderungen können wie folgt zusa mengefasst werden:

Die durch den glasigen Werkstoff durchgreifende Stromeinführungslei ung ist im allgemeinen zu einem aus irgendeinem Metall angefertigten Bestandteil angeschlossen und diese Verbindung soll über gute elektrische und mechanische Eigenschaften verfügen. Am häufigsten wird zum Beispiel bei den elektrischen Lichtquellen die SchweissVerbindung und insbesondere die Widerstand- schweissung angewendet. Es ist daher die gute Schweiss- barkeit eine Anforderung. Eine andere Anforderung ist, dass die Stromeinführungsleitung mit dem glasigen Werkstoff einen hermetischen Verschluss sichert. Bei den vakuuEitechni3che Geräten werden ganz verbreitet

Stromeinführungsleitungen aus Molybdän verwendet. Der elektrische Strom wird zum Beispiel den Brennkörpern der Hochdruckentladungslampen, oder den aus Quarzglas .^0R f O

gefertigten Kolben der Halogen lühlampen durch dünne Folien aus Molybdän zugeführt gleichfalls werden häufig Molybdändrähte auch im Falle von Lichtquellen mit Kolben aus Hartglas oder von Elektronröhren verwendet. Im Interesse der leichteren Schweissbarkeit und der besseren Qualität wird das übrigens schwer schweissbare Molybdän mit einem Zwischenmetallüberzug ver¬ sehen, oder beim Schweissen wird zwischen die zu verschweissenden Flächen ein getrenntes Zwischen- metallelement, z. B. Platte oder Draht gelegt, wo¬ bei das Material des Zwischenmetalls derart ge¬ wählt wird, dass die hergestellte Bindung von entsprechender Festigkeit und Z,?h1 keit wird und diese Eigenschaften auch bei den höheren Betriebs¬ temperaturen der Geräte aufbewahrt werden. Zu diesen Anforderungen kommt noch von Fall zu Fall (wie z. B. bei Halogenglühlampen, oder Metallhalo¬ genlampen) die Anforderung der Beständigkeit gegen die Einwirkungen Hex Umgebungaat osphäre. In der Praxis hat sich als Zwischenmetall das Platin und das Tantal am meisten verbreitet, in der Literatur wird jedoch auch die Anwendung von Zirkonium, Niobium, Rhodium, Nickel, Gold, Palladium, sowie verschiedenen Legierungen erwähnt (s. z.E. W. Espe: "Materials of High Vacuum Technology", Yol. 1., Ch. 9: Perga on, 1966).

Die Anwendung des getrennten Zwischenmetalls bedeutet selbs verständlich, dass beim Schweissver- fahren noch ein zusätzliches Element zugeführt und positionell angeordnet werden soll, wodurch das Verfahren verständlich komplizierter wird. Es ist eine n«aheliegende Vereinfachung, falls das Mo¬ lybdän, als Basismetall - mindestens an der zu schweissenden Fläche - im voraus mit einem Zwischen-

metallüberzug versehen wird. So z.B. kann nach der französischen Patentschrif Nr. 2 079 541 das vorherige Überziehen von Molybdänfolien derart ausgeführt werden, dass auf die Folie ein aus 5 Platinenlegierung bestehender Überzug aufgetragen und dieser durch W,ärmebehandlung zersetzt wird.

Die BRD-Offenlegungsschrift DE-OS 3104 043 beschreibt ein Verfahren, wonach der Überzug der Molybdän-Folien in Form einer Zwischenmetallschicht 10 durch Vakuumverdampfung, oder Zerstäubung herge¬ stellt wird. Diese Anmeldung erwähnt das Platin, das Tantal, das Gold und das Rhenium als solches Metall, bei denen das Verfahren im Prinzip seine Anwendung finden kann. Die Stärke der Schicht wird 15 zwischen den Werten von 20 und 10000 nm angegeben. Ein anderer Hinweis auf die Anwendung von Rhenium als Zwischenmetall - sowie gesondert, als auch in . Form eines Überzugs - is unbekannt.

Gegen das Zwischenmetall ist die wichtigste 20 Anforderung, - darüber hinaus, dass es das Schweiss- verfahren erleichtern soll - dass mit dem Glasma¬ terial ein hermetischer Verschluss aus efüh t wer¬ den kann. Mit Rücksicht darauf, dass das Auftragen des Zwischenmetalls nur bei einem kontinuierlichen 25 Verfahren rentabel sein kann, wird dieser Überzug entlang der Länge der Stromeinführungsleitung in einer ununterbrochenen Schicht vorhanden sein. Zur

-Ä, Ausführung einer hermetisch dichten Bindung wird der Überzug daher nur dann zuverlässig, wenn der 30 glasige Stoff im geschmolzenen, beziehungsweise plastischen Zustand fähig ist, den Werkstoff des Überzugs zu befeuchten. Die edlen Metalle, so das Platin und das Gold erfüllen nicht diese Anforderung und nach Erfahrungen der Anmelderin kommt es bei 35 als Zwischenmetall mit Edelmetall überzogenen

Stromleitern häufig vor, dass die Bindung nicht vakuumdicht ist oder das Gerät im Laufe der La¬ gerung oder der Inbetriebhal ung an 3einer Vakuum¬ dichtheit verliert. Die Anforderung der Befeuch- tung wird zwar durch das Tantal befriedigt, bei der Anwendung von Tantal tritt jedoch die Schwierig¬ keit auf, dass das mit dem Überzug versehene Basis¬ metall im Wassers offhalti en Schutzgas nicht mehr behandelt werden kann, eziehungsweise falls dies trotzdem getan wird, wird die Stromeinführungs¬ leitung für weitere Anwendung total ungeeignet. Diese Wärmebehandlung kann sich jedoch auch zu zwei Zwecken als wünschenswert erweisen: einerseits zur Festigung der Bindung zwischen der Zwischenmetallschicht und dem Basismetall aus Molybdän durch Diffusion der beiden M-ateriale ineinander; andererseits zur Umwandlung der Fläche der Stromeinführungsleitung in einen definierten Zustand vor dem Zu3taπdebringen der Bindung zwischen Glas und Metall unmittelbar. Aus der Praxis ist nämlich bekannt, dass wenn z.B. die bei den Quarzglas-Ab¬ flachungen gebräuchlichen Molybdänfolien nicht im frisch glühenden Zustand verwendet werden, sondern diese stehen einige Tage in der Luft, verringert sich die Zuverlässigkeit der Bindung beträchtlich. Im Falle efaer unter ungeeigneten Umständen ausge¬ führten Schweissverbindung kann es vorkommen, dass sich die Oberfläche oxydiert und bei solchen Fällen kann es notwending sein, auch die aus der Stromein¬ f ^ü hrungsleitung und den dazu angeschweissten G gen¬ ständen bestehende Armatur im wasserstoffhaltigen Medium (Reduktionsmedium) nachträglich zu erhitzen.

Dfe Aufgabe der Erfindung ist die Erarbeitung eines als Zwischenmetalls ausgebildeten Überzugs,

welcher die besonders gute Schweissbarkeit sichert und gleichzeitig damit mit dem glasartigen

Material einen hermetischen Verschluss gewährleistet, darüber hinaus die Behandlung im Wasserstoff (im Reduktionsmedium) gut erträgt, weiters durch möglichst einfaches und schnelles Verfahren, wie zum Beispiel durch elektrolytisches Abtrennen auf¬ getragen werden kann.

.Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, dass die Anwendung der Rheniumschicht als Überzug des Molybdänbasismetalls gegenüber den bisher an¬ gewandten anderen Zwischen etallmaterialen über bedeutende und im bisherigen nicht erkannte Vor¬ teile verfügt, über Vorteile, wodurch die gestellte Aufgabe gelöst werden kann.

Die Erfindung ist dementsprechend eine Stromeinführungslei ung insbesondere für vakuum¬ technische Apparate, wie zum Beispiel für elektrische Lichtquellen, welche Stromeinführungsleitung zur Durchführung des Stromes durch glasiges Medium dient, weiters mit dem glasigen Werkstoff einen hermetischen Verschluss sichert und das Basismetall des Stromeinführungslei ung ist Molybdän, dessen ge¬ samte- Oberfläche, beziehungsweise der Anteil dessen Oberfläche, welcher den zu verschweissenden Bereich enthält, durch Zwischenmetallschicht überzogen wird, wobei die Zwischenmetallschicht als Rheniumschicht ausgebildet ist.

Es wurde festgestellt, dass die Stärke der Rheniumschicht hinsichtlich der Erreichung des ge¬ stellten Ziels kein kritischer Faktor ist und eine

Rhenium* ³ c-k-ick* von kaum beweisbarer Stärke (Grössen- ordnung nm) erleichtert sogar - in überraschender Weise - ^' erheblich die Schweissbarkeit und gleich- zeitig damit haften glasartige Materialien aller

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Art, sogar auch das Quarzglas - welches in dieser Hinsicht die meisten Schwierigkeiten verursacht - dazu ausgezeichnet. Es ist daher zweckmässig die Stärke der Rheniumschicht ^' im Bereich zwischen 3 n und 1000 nm zu wählen, darunter zwischen 10 und 100 nm.

Zur Herstellung einer Rheniumschicht sind mehrere Verfahrensmöglichkeiten vorhanden, wobei zum Basismetall aus Molybdän sich als vorteilhaf este, weiters als einfachste die elektrolytische Abscheidung - zweck ässigerweise aus Elektrolyt mit wässriger Lösung - erwies.

Zur elektrolytischen Abscheidung von Rhenium aus der wässrigen Lösung sind zahlreiche Methoden bekannt. Die älteste - und nach unserer Erfahrung die einfachste - ist die Abscheidung aus einer mit Schwefelsäure gesäuerten Lösung von Kalium-Perrhenat. Da das Molybdän-Basismetall im Laufe desse -Herstellung im allgemeinen sowieso einer Bearbeitung elektro- chemischer Art ausgesetzt wird (wie z. B. bei Folien einer messerschneideartigen StärkeVerminderung der Kanten, bei Drähten der Entfernung des als Schmier¬ mittel verwendeten Graphits), weshalb das kontinuier¬ liche Auftragen der Rheniumschicht dem Herstellungs- Vorgang einfach angepasst werden kann. Die elektro- lytische Abscheidung ist auf jeden Fall preiswert und im Vergleich mit z. B. der Vakuumverdampfung ein Arbeitsverfahren vom geringen Investitionsbedarf und verhältnis ässig kleinen Materialverlust. Gegenüber dem Rhenium ist es bis zum heutigen

Tage nicht gelungen, die elektrolytische Abscheidung des Tantals aus wässriger Lösung zu lösen.

Die Stärke der Rheniumschicht ist, wie er¬ wähnt, kein kritischer Faktor (obwohl unter elektro- lytischer Abscheidung gut kontrollierb.ar)• l JREA~

Ist das Molybdän-Basi3metall von Folienform und wird es notwendig nur eine, die zu verschweissende Seite mit Rhenium zu überziehen, wird die Seite der Fläche des sich in den Elektrolyt eintauchenden Mo- lybdän-Basismetalls gegenüber der Seite, die den zu verschweissenden Bereich enthält, die mit Rhenium nicht überzogen wird, über aus Isolierstoff gefer¬ tigte, oder mit Isolierstoff verkleidete Stützen, zweckmässigerweise über Zylinder läche durchge- schickt.

Beispielsweise wird das Überziehen der für die Glühkörper aus Quarz der Quecksilberlampen als Basismetall der Stromeinführungsleitung verwendeten Molybdänfolie gemäss Erfindung mit Rheniumschicht beschrieben. Die Folie ist 8,5 mm breit und 25 / m stark; ihre Kanten wurden - in an sich selbst be- tl kannte Art und Weise - durch elektrolytische Atzung messerschneideartig stärkevermindert. Die aus der Stärkeverminderungsanlage austretende Folie passiert eine Metallrolle, dann die untere Mantelfläche einer aus Isolierstoff hergestellten, oder mit Isolier¬ stoff, wie zum Beispiel mit Gummi überzogenen Dreh¬ walze mit Durchmesser von 100 mm. Die Walze taucht etwa 35 mm tief in den Elektrolyt, welcher in 1 Liter Wasser gelöste 10 g KReO. und 4 g konzentrierte H^SO. enthält. Die Gegenelektrode wird aus Platin gefertigt, daran wird die positive Klemme der Stromquelle ange¬ schlossen, die negative zur Metallwalze, die die Folie vor Einteuchen in den Elektrolyten passierte. Die Ge- schwindigkeit des Vorwärtstransportes der Folie ist so gewählt, dass die Au enthaltsdauer deren Stellen im

Elektrolyt etwa 30 Sek. beträgt. Die elektrolytische

Abscheidung sollte unter Zimmertemperatur, bei einer

Stromdichte von etwa 800 A/π ausgeführt werden. Die aus der Elektrolysewanne austretende Folie passiert eine

Waschenlage mit Wasser egenstrom, dann einen Trockner mit Stromlu , sowie einen laufend mit Wasserstoff gespülten Durchzugsofen mit Temperatur von 1100 °C. Mittels der beschriebenen Anordnung wird erreicht, dass nur die eine Seite der Folie mit Rhenium über¬ zogen wird, dies ist jedoch vollkommen ausreichend, da in der gegebenen Anwendung nur zur einen Seite der Folie die Anschweissung erfolgt. Sollten die ^" beiden Seiten oder der Draht überzogen werden, könnte dies ohne weiteres mit den in sich selbst be¬ kannten Methoden gelös werden. Die Umstände der elektrolytischen Abscheidung können unter weiten Grenzwerten geändert werden.

Bäder von Zusaπrmensetzung, die vnn der Be- k.annten abweicht, können selbstve ständl h zur An¬ wendung kommen.

An Stelle der elektrolytischen Abscheidung können auch andere Methoden zum Überzug zur Anwendung kommen, wie, z. B. Vakuumverdampfung, beziehungsweise Zerstäubung, weiters die chemische Abscheidung aus der Dampfphase (CDV) ebenfalls, die jedoch mit er¬ heblichen Mehrkosten und Verlusten verbunden sind. Die Yorteile der erfindungsge ässen Strom¬ einführungsleitung sind zusammenfassend die, dass diese besonders gut schweissbar ist, den hermetischen Verschluss gleichzeitig mit dem glasigen Material sichert, die Wärmebehandlung im Desoxidationsmedium, wie im Wasserstoff gut erträgt und neben diesen Vorteilen noch durch verhältnismässig preiswertes und einfaches Verfahren hergestellt werden kann.