148377. lajstromszámú szabadalom • Bevezető huzal
Megjelent: 1961. június 30. ORSZÁGOS TALÁLMÁNYI HIVATAL SZABADALMI LEÍRÁS 148.377. SZÁM 21. f. 31—44. OSZTÁLY — EE-598. ALAPSZÁM SZOLGALATI TALÁLMÁNY Bevezető huzal Egyesült Izzólámpa és Villamossági R. T., Budapest Feltaláló: Porubszky Jenő technikus, budapesti lakos A bejelentés napja: 1958. december 6. Mint ismeretes, a dumethuzal a vákuumtechnika területén a legelterjedtebb bevezető huzalanyag, mely üvegbe forrasztásra szolgál. Előnyei mellett számos hátrányos tulajdonsággal is rendelkezik, de tekintettel arra, hogy mind ez ideig még nem találtak oly megfelelő, homogén összetételű fémet, amely lágy üvegbe forrasztásra alkalmasabb volna, izzólámpákban és kisméretű rádiócsövekben szinte kizárólagosan ma is ezt alkalmazzák. Jelen bejelentésünk tárgya a dumet helyett más összetételű bevezető huzal kidolgozása, mely a dumet előnyös tulajdonságaival rendelkezik, de annak hátrányait nélkülözi. Ennek megvilágítására a következőket szükséges röviden előadnunk: A dumetet a vákuumtechnika kezdeti időszakában dolgozták ki, lágyüvegbe való beforrasztásra. Átlagos hötágulási együtthatójának 20—450 C°-ig terjedő tartományban — az üvegének megfelelően — kfo. n = 100 x 10-7 ~nek kell lennie. Mivel ezen hötágulási tartományban, mint azt már említettük, oly homogén fém, vagy ötvözet nem áll rendelkezésre, olyan komplex huzalt készítettek, amely vörösréz-köpennyel bevont vas-nikkel magfémből áll. Az alkalmazott magfém 40—42% Ni. tartalmú vasötvözet, amelynek átlagos hötágulási együtthatója 20—450 C° között 75xl0~7 , tehát lényegesen kisebb az üvegénél. A réz hőtágulása ugyanezen hőfoktartományban kb. 170 x 10~7 — lényegesen nagyobb az üvegénél -— de a vas-nikkel mag és a köpeny méreteinek megfelelő egyeztetésével elérhető, hogy az1 ilyen komplex huzal sugárirányú átlagos hőkiterjedési együtthatója kb. 95—100 x 10"~7 értékű legyen, mely érték gyakorlatilag egyezik az üveg hötágulási együtthatójának értékével. Ilyen esetben a köpenyfém rétegvastagsága a huzalátmérő 1/10—1/12 része, térfogata pedig az összmennyiségnek kb. 27%-a. A dumethuzal azonban komoly hátrányokkal is rendelkezik. Egyik hibája az, hogy tengelyirányban nem illeszkedik az üveghez, mert hosszirányban átlagos hötágulási együtthatója csak kb. 75 x 10~7 . Ez azért van, mert szálirányban a réz képlékenységénél és kis keresztmetszeténél fogva nem kompenzálja a magfém kis hő-tágulását. Sugárirányban is csak az: átlagos (20—450 C° közötti) hőtágulása egyezik meg az üvegével, ugyanis a vas-nikkel mag tágulási görbéjén 300 C° körül töréspont van, és emiatt a hűlési hőfoktartomány egyes szakaszaiban a dumet terjeszkedése is nagyon eltér az üvegétől. Ezen hátrányok miatt a dumet csak korlátozva alkalmazható, és 0,5 mm 0-től felfelé tömeggyártásban már lehetőleg nem alkalmazzák. További lényeges hátránya még a dumetnek, hogy előállítása igen bonyolult. Ennek következtében nemcsak drága, hanem minőségileg változékony is. Gyakori gyártási hiba pl. az, hogy a rézköpeny a mag körül nem koncentrikusan helyezkedik el, hanem változó falvastagságú. Az ilyen huzal üvegtörést és levegősséget okozhat. Mindezen hátrányok mellett jelentős előnye a dumethuzalnak a rézfelület, Valamennyi eddig ismert és alkalmazott beforrasztófém közül ugyanis a réz az, melynek, felülete legalkalmasabb az üvegkötés létrehozására, mert az ehhez szükséges réz-rézoxid-üveg kapcsolat előállításának technológiája a legegyszerűbb. Az enyhén előoxidált réz üvegbe forrasztva piros színt ad, és ennek árnyalatai — az aranysárgától a sötétpirosig — pontos tájékoztatást nyújtanak a beforrasztás mértékéről a forrasztási hőfok és időtartam szempontjából egyaránt. Ezen. tulajdonsága miatt — összes hátrányai ellenére még ma is — a vékony bevezető huzalok anyaga szinte kizárólagosan a dumet. Ujabban kidolgoztak olyan ötvözetet, melynek hőtágulási együtthatója a lágy ólomüvegével jól egyezik. Ezen ötvözet összetétele vas alap mellett kb. 47% nikkel és kb. 5% króm. Bár ez kiválóan illeszkedik az üveghez, azonban a dumettel szemben az a hátránya, hogy felülete kevésbé előnyös üvegbeforrasztásra. Beforrasztási színe szürke,
