185198. lajstromszámú szabadalom • Árambevezető, különösen vákuumtechnikai eszközökhöz és eljárás az árambevezető előállítására
1 185 198 2 A találmány tárgya árambevezető különösen vákuumtechnikai eszközökhöz, például villamos fényforrásokhoz, mely árambevezető elektromos áramnak üveges anyagon keresztül történő átvezetésére szolgál, továbbá az üveges anyaggal hermetikus záródást biztosít és az árambevezető alapfémje molibdén, melynek teljes felületét, vagy felületének azon részét, mely a hegesztendő tartományt tartalmazza, közététfémréteg vonja be. Az árambevezetővel támasztott fő követelmények a következők: Az üveges anyagon átnyúló árambevezetőnek általában valamilyen fémből készült alkatrészhez kell csatlakoznia és e csatlakozásnak jó villamos és mechanikai tulajdonságokkal kell rendelkeznie. A legáltalánosabban alkalmazott csatlakoztatás például villamos fényforrásoknál a hegesztés, ezen belül is az ellenálláshegesztés. Tehát követelmény a jó hegeszthetőség. Másik követelmény, hogy az árambevezető az üveges anyaggal hermetikus záródást biztositson. A vákuumtechnikai eszközökhöz igen elterjedten alkalmaznak molibdén árambevezetőket. Például nagynyomású kisülőlámpák égőtestjeibe, vagy halogén izzólámpák kvarcüvegből készült buráiba az elektromos áramot vékony molibdén fóliákon keresztül vezetik be, úgyszintén gyakran alkalmaznak molibdén huzalt keményüveg fényforrások, vagy elektroncsövek esetében is. A könnyebb hegeszthetőség és jobb minőség érdekében az egyébként nehezen hegeszthető moübdént közététféinmel szokták bevonni, vagy hegesztéskor a hegesztendő felületek közé különálló közététfém lemezt, vagy huzalt stb.-t szoktak helyezni, mely közététfém anyagát úgy választják meg, hogy a létrejövő kötés megfelelő szilárdságú és szívós legyen és e tulajdonságait az eszközök magasabb üzemi hőmérsékletén is megőrizze. E követelményekhez még esetenként (pl. halogén izzólámpáknál, vagy fémhalogén lámpáknál) a környezeti atmoszférával szembeni ellenállóképesség követelménye is járul. A gyakorlatban közététfém gyanánt a platina és a tantál terjedt el a legjobban, az irodalom azonban megemlíti cirkónium, nióbium, ródium, nikkel, arany, palládium, valamint különböző ötvözetek alkalmazását is (pl. W. Espe: „Materials of High Vacuum Technology” Vol.l, Ch.9; Pergamon, 1966). A különálló közététfém alkalmazása természetesen azt jelenti, hogy hegesztéskor eggyel több elemet kell adagolni és pozicionáltan elhelyezni, ami az eljárást érthetően bonyolítja. Kézenfekvő egyszerűsítés, ha a molibdént, mint alapfémet - legalább a hegesztendő felületen' előre bevonják a közététfémmel. így pl. a 2079541 sz. francia szabadalom szerint molibdén fóliák platinaréteggel történő előzetes bevonását oly módon lehet elvégezni, hogy a fóliára platina-vegyületből álló bevonatot visznek fel, majd ezt hőkezeléssel elbontják. Az Egyesült Izzólámpa és Villamossági Rt. 179 895 lajstromszámú magyar szabadalmi bejelentése eljárást ír le molibdén fóliáknak közététfémréteggel való előzetes bevonására vákuumpárologtatás, vagy porlasztás útján. Ez a bejelentés a platinát, tantált, aranyat és réniumot említi olyan fémként, amelyekre az eljárás elvben alkalmazható. A réteg vastagságát pedig 20 és 10 000 nm között adja meg. Más utalás a réniumnak közététfémként való alkalmazására — akár különállóan, akár bevonat formájában — nem ismeretes. A közététfémmel szemben - azonkívül, hogy könnyítse meg a hegesztést — a legfontosabb követelmény az, hogy az üveggel hermetikus zárás legyen kialakítható. Tekintve, hogy a közététfém bevonat felvitele csak valamilyen folyamatos eljárással kifizetődő, ez a bevonat az árambevezető hossza nentén összefüggő rétegben lesz jelen. Ezért a her- Tietikusan záró kötés kialakítása csak akkor lesz teljesen biztonságos, ha az üveges anyag megolvadt, ill. képlékeny állapotban nedvesíteni képes a bevonat anyagát. A nemesfémek, így a platina és az arany nem teljesítik ezt a követelményt és tapasztalatunk szerint a közététfémként nemesfémréteggel bevont áramvezetők esetében gyakran fordul elő, hogy a kötés nem vákuumtömör, vagy az eszköz raktározása, vagy üzemeltetése során elveszti vákuumtömörségét. A nedvesítési követelménynek a tantál ugyan eleget tesz, tantál alkalmazása esetén azonban fellép az a nehézség, hogy a bevonattal ellátott alapfémet már nem lehet hidrogéntartalmú védőgázban hőkezelni, illetőleg ha ezt mégis megtesszük, az árambevezető a további felhasználásra teljesen alkalmatlanná válik. Márpedig az ilyen hőkezelés két célból is kívánatos lehet: Egyrészt a közététfémréteg és a molibdén alapfém közötti kötés szorosabbá tételére a két anyag egymásba történő diffúziója útján; másrészt az árambevezető felületének definiált állapotba hozására az üveg-fém kötés létrehozását közvetlenül megelőzően. A gyakorlatból ugyanis ismeretes, hogy ha pl. a kvarcüveg-lapításoknál használatos molibdén fóliákat nem frissen izzított állapotban használják fel, hanem azok néhány napig levegőn állnak, a kötés megbízhatósága erősen csökken. Nem kielégítő körülmények között végzett hegesztés esetén előfordulhat, hogy a felület oxidálódik, és ilyenkor szükségessé válhat az árambevezetőből és a hozzá hegesztett tárgyakból álló szerelvény utólagos izzítása is hidrogénes (redukáló) közegben. ’ A találmány célja olyan közététfém alkalmazása bevonatként, mely biztosítja a különlegesen jó hegeszthetőséget és ugyanakkor üveges anyaggal herrietikus záródást biztosít, és ezenkívül a hidrogénben (redukáló közegben) való hőkezelést is jól bírja, továbbá lehetőleg egyszerű és gyors eljárással vihető fel, például elektrolitikus leválasztással. A találmány azon a felismerésen alapul, hogy az elektrolitikusan leválasztott réniumrétegnek a molíbdén alapfém bevonataként történő alkalmazása az eddig alkalmazott többi közététfém anyaghoz képest jelentős és eddig fel nem ismert előnyökkel rendelkezik, olyan’előnyökkel, hogy általa a kitűzött cél elérhető. A találmány ennek megfelelően árambevezető különösen vákuumtechnikai eszközökhöz, például villamos fényforrásokhoz, mely árambevezető 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2
