EP1043753B1 - Metallic element and discharge lamp - Google Patents

Metallic element and discharge lamp Download PDF

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EP1043753B1
EP1043753B1 EP00104951A EP00104951A EP1043753B1 EP 1043753 B1 EP1043753 B1 EP 1043753B1 EP 00104951 A EP00104951 A EP 00104951A EP 00104951 A EP00104951 A EP 00104951A EP 1043753 B1 EP1043753 B1 EP 1043753B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
gold
coating
palladium
discharge lamp
niobium
Prior art date
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Expired - Lifetime
Application number
EP00104951A
Other languages
German (de)
French (fr)
Other versions
EP1043753A1 (en
Inventor
Thomas Giesel
David Dr. Lupton
Frank Dr. Kruger
Friedhold Schölz
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
WC Heraus GmbH and Co KG
Original Assignee
WC Heraus GmbH and Co KG
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Publication date
Application filed by WC Heraus GmbH and Co KG filed Critical WC Heraus GmbH and Co KG
Publication of EP1043753A1 publication Critical patent/EP1043753A1/en
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Publication of EP1043753B1 publication Critical patent/EP1043753B1/en
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Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J61/00—Gas-discharge or vapour-discharge lamps
    • H01J61/02—Details
    • H01J61/36—Seals between parts of vessels; Seals for leading-in conductors; Leading-in conductors

Definitions

  • the invention relates to a metallic component for discharge lamps, with a carrier made of niobium, Tantalum or niobium and / or tantalum based alloys and a discharge lamp.
  • Such a component is known from the font G 86 28 310.3. It shows a way to use niobium as a current feedthrough for high pressure lamps. In this case, a gas-tight seal and a structurally very complex arrangement is used to protect the niobium from corrosion, here inter alia by aggressive metal halides.
  • GB 2 178 230 A such components are used as current feedthroughs for a discharge lamp. The use of such a discharge lamp in a temperature range of 200-300 ° C or in a high-moisture atmosphere is recommended especially in connection with an outer capsule, which protects the current feedthroughs from oxidation and corrosion.
  • An example shows the discharge lamp and the current feedthroughs inside a gas-tight glass capsule filled with inert gas.
  • JP 60063871 discloses a metallic component for current feedthroughs in discharge lamps according to the preamble of claim 1 and a discharge lamp according to the preamble of claim 5.
  • the present invention is based on the problem, the resistance of metallic components with a support of niobium, tantalum or on niobium and / or tantalum based alloys, which are arranged in or on discharge lamps, to increase oxidation and corrosion.
  • the problem is solved by the features in the characterizing part of claim 1 and those in the characterizing part of claim 5.
  • the coating mentioned there very well meets the requirements for an increase in the oxidation and corrosion resistance, sufficient ductility and thermal shock resistance.
  • the precious metals gold and / or platinum and / or palladium and / or an alloy formed from at least two of these elements are ideally used. These precious metals used for the coating have a melting point above 1000 ° C.
  • these coatings in a reducing or inert atmosphere allow the action of higher temperatures than the operating temperatures normally occurring in the discharge lamp, so that any necessary assembly operations such as soldering before use can be performed on it.
  • current feedthroughs made of niobium alloys for discharge lamps can first be coated with the noble metal and then the coated current feedthroughs can be soldered into openings of the discharge vessel without losing the protective effect of the coating due to the high temperature load during the soldering process. It has proved to be particularly advantageous if a first single layer of gold and thereon a second single layer of platinum and / or palladium and / or an alloy is applied to the carrier, which is formed from at least two of the noble metals gold, platinum or palladium.
  • a first individual layer preferably has a thickness of 0.1 ⁇ m to 5 ⁇ m, further individual layers applied thereon each have a thickness of 1 ⁇ m to 5 ⁇ m.
  • a single layer is understood to be a layer of a noble metal or a noble metal alloy, which is produced in one or in successive production steps, also with the aid of different production methods.
  • the coating material is to be selected with regard to the temperature range in use depending on its melting point of the said precious metals or precious metal alloys. If different noble metals are combined, diffusion compounds can form under the influence of elevated temperatures.
  • the coating may have a diffusion-produced noble metal mixed crystal, which is present either only at the transition between two individual layers or occupies the entire volume of the coating.
  • the first single layer when gold diffuses as the first single layer and palladium as the second single layer diffuses the palladium into the underlying gold layer, its melting point increases.
  • This diffusion bonding can be produced by a temperature treatment, for example, directly after the production of the coated component, during a soldering process during the assembly of the component or else at the place of use and under operating conditions.
  • the single layer may be applied physically and / or chemically to the niobium, tantalum or niobium and / or tantalum based alloy support.
  • the application of a single layer by sputtering and / or electroplating, as here also a selective coating of surfaces on components with complex shapes is possible.
  • the two methods are simple, uncomplicated and executable without the use of high temperatures.
  • the first single layer is preferably produced by sputtering or by sputtering and a subsequent electroplating process, since the sputtered noble metal forms a well-adhering connection with the carrier and thus acts as a bonding agent.
  • the surface quality of the substrate to be coated made of niobium, tantalum or niobium and / or tantalum-based alloys, is a decisive influencing factor for the duration of the protective action of the coating. If there are many defects, such as pores, scratches or machining marks on the surface of the support, the likelihood is increased that the coating can not be completely closed at these locations.
  • the discharge lamp according to the invention includes a discharge vessel, through the wall of which metallic components are guided as current feedthroughs, such as, for example, high-pressure lamps.
  • the current feedthroughs on a support of niobium, tantalum or on niobium and / or tantalum-based alloys which has a coating of one or more individual layers, which is formed from at least one noble metal and / or a noble metal alloy.
  • a major advantage of the discharge lamps with such coated current feedthroughs is that they can be operated without an additional outer protective enclosure, for example made of glass.
  • the noble metal preferably used for the coating of the current feedthroughs is gold and / or platinum and / or palladium and / or an alloy formed from at least two of these noble metals.
  • first single layer of gold and then a second single layer of platinum and / or palladium and / or an alloy is applied to the carrier of the current feedthroughs and formed from at least two of the noble metals gold, platinum or palladium is.
  • the first individual layer may have a thickness of 0.1 ⁇ m to 5 ⁇ m, further individual layers applied thereon each have a thickness of 1 ⁇ m to 5 ⁇ m.
  • the coating can only partially cover the carrier of the current feedthroughs.
  • the coating may have a noble metal mixed crystal produced by diffusion.
  • Fig. 1 shows an example of one of the two terminal regions of a discharge lamp.
  • the discharge lamp with a tubular discharge vessel 1 made of ceramic and a current feedthrough 2 made of niobium, the surface partially with the invention Coating 3 is covered in precious metal.
  • the current feedthrough 2 is using a Glass solder 4 soldered gas-tight in the pipe opening of the discharge vessel 1 and protrudes the uncoated end in the discharge vessel 1 inside.
  • the other end of the current feedthrough 2 with the coating 3 is located outside of the discharge vessel 1 at the ambient air.
  • the glass solder 4 also covers the region of the current feedthrough 2, where the coating 3 ends, so that the current feedthrough 2 in the area outside of Discharge vessel 1 completely covered with the coating 3 and from oxidation by the Oxygen is protected from the ambient air.
  • the uncoated end of the current feedthrough 2 here carries, for example, a tungsten electrode 5.

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  • Vessels And Coating Films For Discharge Lamps (AREA)

Description

Die Erfindung betrifft ein metallisches Bauteil für Entladungslampen, mit einem Träger aus Niob, Tantal oder aus auf Niob und/oder Tantal basierenden Legierungen sowie eine Entladungslampe.The invention relates to a metallic component for discharge lamps, with a carrier made of niobium, Tantalum or niobium and / or tantalum based alloys and a discharge lamp.

Ein derartiges Bauteil ist aus der Schrift G 86 28 310.3 bekannt. Sie zeigt eine Möglichkeit auf, Niob als Stromdurchführung für Hochdrucklampen einzusetzen. Dabei wird eine gasdichte Einschmelzung und eine konstruktiv sehr aufwendige Anordnung verwendet, um das Niob vor Korrosion, hier unter anderem durch aggressive Metallhalogenide, zu schützen.
In GB 2 178 230 A werden derartige Bauteile als Stromdurchführungen für eine Entladungslampe verwendet. Der Einsatz einer solchen Entladungslampe in einem Temperaturbereich von 200 - 300°C beziehungsweise in einer Atmosphäre mit hohem Feuchtigkeitsgehalt wird vor allem im Zusammenhang mit einer äußeren Kapsel empfohlen, die die Stromdurchführungen vor Oxidation und Korrosion schützt. So zeigt ein Beispiel die Entladungslampe und die Stromdurchführungen innerhalb einer mit Edelgas gefüllten, gasdicht verschlossenen Schutzkapsel aus Glas.
Aus der Veröffentlichung "Niobium in High Temperature Applications" des Autors H. Inouye, die auf einer am 08.11.1981 in San Francisco abgehaltenen Tagung basiert (Proceedings of the International Symposium), ist das Problem der extrem niedrigen Oxidationsbeständigkeit von Niob und dessen Legierungen bereits bei niedrigen Temperaturen ab ca. 400°C bekannt. Das dem Niob eng verwandte Metall Tantal verhält sich dazu ähnlich. Aufgrund dieser Eigenschaft ist der Einsatzbereich dieser Metalle und ihrer Legierungen bei erhöhten Temperaturen stark begrenzt. So sind bereits Beschichtungen bekannt, die die Oxidationsbeständigkeit erhöhen. Dabei handelt es sich üblicherweise um Silizid- oder Aluminidbeschichtungen, die nur unter hohem Aufwand aufgebracht werden können. Zudem resultiert die Sprödigkeit dieser Schichten in einer Beeinträchtigung der Thermoschockbeständigkeit verbunden mit der Bildung von Rissen oder Abplatzungen der Schicht. Die beabsichtigte Schutzfunktion der Beschichtung geht damit verloren und die Oxidation des Metalls kann ausgehend von den Fehlstellen in der Schicht voranschreiten.Such a component is known from the font G 86 28 310.3. It shows a way to use niobium as a current feedthrough for high pressure lamps. In this case, a gas-tight seal and a structurally very complex arrangement is used to protect the niobium from corrosion, here inter alia by aggressive metal halides.
In GB 2 178 230 A, such components are used as current feedthroughs for a discharge lamp. The use of such a discharge lamp in a temperature range of 200-300 ° C or in a high-moisture atmosphere is recommended especially in connection with an outer capsule, which protects the current feedthroughs from oxidation and corrosion. An example shows the discharge lamp and the current feedthroughs inside a gas-tight glass capsule filled with inert gas.
From the publication "Niobium in High Temperature Applications" by the author H. Inouye, which is based on a conference held in San Francisco on November 8, 1981 (Proceedings of the International Symposium), the problem of the extremely low oxidation resistance of niobium and its alloys already exists at low temperatures from about 400 ° C known. The metal tantalum, which is closely related to niobium, behaves similarly. Because of this property, the range of application of these metals and their alloys at elevated temperatures is severely limited. Thus, coatings are already known which increase the oxidation resistance. These are usually silicide or Aluminidbeschichtungen that can be applied only at great expense. In addition, the brittleness of these layers results in an impairment of the thermal shock resistance associated with the formation of cracks or spalling of the layer. The intended protective function of the coating is thus lost and the oxidation of the metal can proceed from the defects in the layer.

Das Dokument JP 60063871 offenbart ein metallisches Bauteil für Stromdurchführungen in Entladungslampen gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 und eine Entladungslampe gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 5.The document JP 60063871 discloses a metallic component for current feedthroughs in discharge lamps according to the preamble of claim 1 and a discharge lamp according to the preamble of claim 5.

Der vorliegenden Erfindung liegt nun das Problem zugrunde, die Beständigkeit metallischer Bauteile mit einem Träger aus Niob, Tantal oder aus auf Niob und/oder Tantal basierenden Legierungen, die in oder an Entladungslampen angeordnet sind, gegen Oxidation und Korrosion zu erhöhen.
Das Problem wird durch die Merkmale im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 und diejenigen im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 5 gelöst. Die dort erwähnte Beschichtung erfüllt sehr gut die Anforderungen an eine Erhöhung der Oxidations- und Korrosionsbeständigkeit, eine ausreichende Duktilität und die Thermoschockbeständigkeit.
Für die aus einer oder mehreren Einzelschichten aufgebaute Beschichtung werden idealerweise die Edelmetalle Gold und/oder Platin und/oder Palladium und/oder eine aus mindestens zwei dieser Elemente gebildete Legierung verwendet. Diese für die Beschichtung verwendeten Edelmetalle besitzen einen Schmelzpunkt oberhalb 1000°C. Daher gestatten diese Beschichtungen in reduzierender oder inerter Atmosphäre die Einwirkung höherer Temperaturen als die in der Entladungslampe normalerweise auftretenden Einsatztemperaturen, so dass eventuell vor dem Einsatz erforderliche Montagevorgänge wie z.B. Löten daran ausgeführt werden können. So können beispielsweise Stromdurchführungen aus Nioblegierungen für Entladungslampen zuerst mit dem Edelmetall beschichtet werden und anschließend die beschichteten Stromdurchführungen in Öffnungen des Entladungsgefäßes eingelötet werden, ohne dass die schützende Wirkung der Beschichtung durch die hohe Temperaturbelastung während des Lötvorganges verloren geht.
Als besonders vorteilhaft hat sich erwiesen, wenn auf dem Träger eine erste Einzelschicht aus Gold und darauf eine zweite Einzelschicht aus Platin und/oder Palladium und/oder einer Legierung aufgebracht ist, die aus mindestens zwei der Edelmetalle Gold, Platin oder Palladium gebildet ist.
Dabei weist eine erste Einzelschicht vorzugsweise eine Dicke von 0,1µm bis 5µm, weitere darauf aufgebrachte Einzelschichten jeweils eine Dicke von 1µm bis 5µm auf. Unter einer Einzelschicht wird dabei eine Schicht aus einem Edelmetall oder einer Edelmetall-Legierung verstanden, die in einem oder in aufeinanderfolgenden Fertigungsschritten, auch mit Hilfe unterschiedlicher Fertigungsverfahren, hergestellt ist.
Das Beschichtungsmaterial ist im Hinblick auf den im Einsatz vorliegenden Temperaturbereich abhängig von seinem Schmelzpunkt aus den genannten Edelmetallen oder Edelmetall-Legierungen auszuwählen. Werden unterschiedliche Edelmetalle kombiniert, können sich unter Einwirkung von erhöhten Temperaturen Diffusionsverbindungen ausbilden. Somit kann die Beschichtung einen durch Diffusion erzeugten Edelmetall-Mischkristall aufweisen, der entweder nur am Übergang zwischen zwei Einzelschichten vorliegt oder aber das ganze Volumen der Beschichtung einnimmt. Diffundiert beispielsweise bei Gold als erster Einzelschicht und Palladium als zweiter Einzelschicht das Palladium in die darunter liegende Goldschicht ein, so erhöht sich deren Schmelzpunkt. Diese Diffusionsverbindung kann durch eine Temperaturbehandlung beispielsweise direkt nach der Herstellung des beschichteten Bauteils, während eines Lötvorganges bei der Montage des Bauteils oder aber am Einsatzort und unter Einsatzbedingungen hergestellt werden.
Die Einzelschicht kann physikalisch und/oder chemisch auf den Träger aus Niob, Tantal oder aus auf Niob und/oder Tantal basierenden Legierungen aufgebracht werden. Idealerweise erfolgt die Aufbringung einer Einzelschicht durch Sputtern und/ oder Galvanisieren, da hier auch eine selektive Beschichtung von Flächen an Bauteilen mit komplexen Formen möglich ist. Zudem sind die beiden Verfahren einfach, unkompliziert und ohne die Verwendung hoher Temperaturen ausführbar. Vor allem die erste Einzelschicht wird vorzugsweise durch Sputtern oder durch Sputtern und einen sich anschließenden Galvanisierungsprozess hergestellt, da das gesputterte Edelmetall eine gut haftende Verbindung mit dem Träger eingeht und so als Haftvermittler wirkt.
Die Oberflächengüte des zu beschichtenden Trägers aus Niob, Tantal oder aus Niob und/oder Tantal basierenden Legierungen ist ein entscheidender Einflußfaktor für die Dauer der Schutzwirkung der Beschichtung. Befinden sich viele Fehlstellen wie beispielsweise Poren, Kratzer oder Bearbeitungsspuren auf der Oberfläche des Trägers, ist die Wahrscheinlichkeit erhöht, daß die Beschichtung an diesen Stellen nicht vollstandig geschlossen werden kann. Ausgehend von diesen Fehlstellen, die sich in der Beschichtung beispielsweise in Form von Löchern oder dünnen Stellen fortsetzen können, wird der Träger durch Oxidation oder Korrosion angegriffen. Für eine gute Schichthaftung hat es sich als vorteilhaft erwiesen, wenn der Träger aus Niob, Tantal oder aus auf Niob und/oder Tantal basierenden Legierungen vor dem Aufbringen der Beschichtung eine chemische Reinigung und Aktivierung der Oberfläche erfährt. Möglich ist beispielsweise ein Beizen der Teile, wodurch vor allem anorganische Ablagerungen, zu denen unter anderem auch Oxidschichten zu zählen sind, beseitigt werden.
Die erfindungsgemäße Entladungslampe beinhaltet ein Entladungsgefäß, durch dessen Wand metallische Bauteile als Stromdurchführungen geführt sind, wie zum Beispiel bei Hochdrucklampen. Dabei weisen die Stromdurchführungen einen Träger aus Niob, Tantal oder auf Niob und / oder Tantal basierenden Legierungen auf, der eine Beschichtung aus einer oder mehreren Einzelschichten aufweist, die aus mindestens einem Edelmetall und/oder aus einer Edelmetall-Legierung gebildet ist. Ein großer Vorteil der Entladungslampen mit derart beschichteten Stromdurchführungen ist, daß sie ohne eine zusätzliche äußere Schutzkapselung, beispielsweise aus Glas, betrieben werden können. Das für die Beschichtung der Stromdurchführungen vorzugsweise verwendete Edelmetall ist Gold und/oder Platin und/oder Palladium und/oder eine aus mindestens zwei dieser Edelmetalle gebildete Legierung.
Als besonders vorteilhaft hat es sich erwiesen, wenn auf den Träger der Stromdurchführungen eine erste Einzelschicht aus Gold und darauf eine zweite Einzelschicht aus Platin und/oder Palladium und/oder einer Legierung aufgebracht ist, die aus mindestens zwei der Edelmetalle Gold, Platin oder Palladium gebildet ist. Dabei kann die erste Einzelschicht eine Dicke von 0,1µm bis 5µm, weitere darauf aufgebrachte Einzelschichten jeweils eine Dicke von 1µm bis 5µm aufweisen. Die Beschichtung kann den Träger der Stromdurchführungen auch nur teilweise bedecken. Zudem kann die Beschichtung einen durch Diffusion erzeugten Edelmetall-Mischkristall aufweisen.The present invention is based on the problem, the resistance of metallic components with a support of niobium, tantalum or on niobium and / or tantalum based alloys, which are arranged in or on discharge lamps, to increase oxidation and corrosion.
The problem is solved by the features in the characterizing part of claim 1 and those in the characterizing part of claim 5. The coating mentioned there very well meets the requirements for an increase in the oxidation and corrosion resistance, sufficient ductility and thermal shock resistance.
For the coating composed of one or more individual layers, the precious metals gold and / or platinum and / or palladium and / or an alloy formed from at least two of these elements are ideally used. These precious metals used for the coating have a melting point above 1000 ° C. Therefore, these coatings in a reducing or inert atmosphere allow the action of higher temperatures than the operating temperatures normally occurring in the discharge lamp, so that any necessary assembly operations such as soldering before use can be performed on it. For example, current feedthroughs made of niobium alloys for discharge lamps can first be coated with the noble metal and then the coated current feedthroughs can be soldered into openings of the discharge vessel without losing the protective effect of the coating due to the high temperature load during the soldering process.
It has proved to be particularly advantageous if a first single layer of gold and thereon a second single layer of platinum and / or palladium and / or an alloy is applied to the carrier, which is formed from at least two of the noble metals gold, platinum or palladium.
In this case, a first individual layer preferably has a thickness of 0.1 μm to 5 μm, further individual layers applied thereon each have a thickness of 1 μm to 5 μm. A single layer is understood to be a layer of a noble metal or a noble metal alloy, which is produced in one or in successive production steps, also with the aid of different production methods.
The coating material is to be selected with regard to the temperature range in use depending on its melting point of the said precious metals or precious metal alloys. If different noble metals are combined, diffusion compounds can form under the influence of elevated temperatures. Thus, the coating may have a diffusion-produced noble metal mixed crystal, which is present either only at the transition between two individual layers or occupies the entire volume of the coating. For example, when gold diffuses as the first single layer and palladium as the second single layer diffuses the palladium into the underlying gold layer, its melting point increases. This diffusion bonding can be produced by a temperature treatment, for example, directly after the production of the coated component, during a soldering process during the assembly of the component or else at the place of use and under operating conditions.
The single layer may be applied physically and / or chemically to the niobium, tantalum or niobium and / or tantalum based alloy support. Ideally, the application of a single layer by sputtering and / or electroplating, as here also a selective coating of surfaces on components with complex shapes is possible. In addition, the two methods are simple, uncomplicated and executable without the use of high temperatures. Above all, the first single layer is preferably produced by sputtering or by sputtering and a subsequent electroplating process, since the sputtered noble metal forms a well-adhering connection with the carrier and thus acts as a bonding agent.
The surface quality of the substrate to be coated, made of niobium, tantalum or niobium and / or tantalum-based alloys, is a decisive influencing factor for the duration of the protective action of the coating. If there are many defects, such as pores, scratches or machining marks on the surface of the support, the likelihood is increased that the coating can not be completely closed at these locations. Based on these imperfections, which can continue in the coating, for example in the form of holes or thin spots, the carrier is attacked by oxidation or corrosion. For a good layer adhesion, it has proved to be advantageous if the support made of niobium, tantalum or based on niobium and / or tantalum-based alloys undergoes a chemical cleaning and activation of the surface before the application of the coating. It is possible, for example, a pickling of the parts, which are mainly inorganic deposits, which include, among other things, oxide layers are eliminated.
The discharge lamp according to the invention includes a discharge vessel, through the wall of which metallic components are guided as current feedthroughs, such as, for example, high-pressure lamps. In this case, the current feedthroughs on a support of niobium, tantalum or on niobium and / or tantalum-based alloys, which has a coating of one or more individual layers, which is formed from at least one noble metal and / or a noble metal alloy. A major advantage of the discharge lamps with such coated current feedthroughs is that they can be operated without an additional outer protective enclosure, for example made of glass. The noble metal preferably used for the coating of the current feedthroughs is gold and / or platinum and / or palladium and / or an alloy formed from at least two of these noble metals.
It has proven to be particularly advantageous if a first single layer of gold and then a second single layer of platinum and / or palladium and / or an alloy is applied to the carrier of the current feedthroughs and formed from at least two of the noble metals gold, platinum or palladium is. In this case, the first individual layer may have a thickness of 0.1 μm to 5 μm, further individual layers applied thereon each have a thickness of 1 μm to 5 μm. The coating can only partially cover the carrier of the current feedthroughs. In addition, the coating may have a noble metal mixed crystal produced by diffusion.

Die nachfolgenden Beispiele 1 bis 9 und die Figur 1 führen die Vorteile der Erfindung näher aus. Für alle Beispiele wurden Bauteile in Form von Drahtstiften aus der Legierung NbZr1 mit dem Durchmesser 1mm und der Länge 15mm verwendet.The following Examples 1 to 9 and Figure 1 detail the advantages of the invention out. For all examples were components in the form of wire pins made of alloy NbZr1 with diameter 1mm and length 15mm.

Beispiel 1 (Vergleichsversuch):Example 1 (comparative experiment):

  • Versuch: Drahtstifte wurden an Luft über einen Zeitraum von 10h bei einer Temperatur von 500°C behandelt.Experiment: Wire pins were exposed to air over a period of 10 hours at a temperature of 500 ° C treated.
  • Ergebnis: Die Drahtstifte zerfielen zu einem weißen Staub aus Niob-Zirkonium-OxidResult: The wire pins disintegrated into a white dust of niobium zirconium oxide

    • Beispiel 2:Example 2:

  • Vorbehandlung: Drahtstifte wurden durch Beizen in einem Gemisch aus verdünnter Schwefelsäure und Flußsäure gereinigt. Auf die gebeizten Oberflächen der Drahtstifte wurde Gold mit einer Dicke von ca. 0,2µm gesputtert, das hier als Haftvermittler dient. Das gesputterte Gold wurde mit Hilfe eines handelsüblichen, alkalischen Bades mit ca. 4µm dickem, galvanisch abgeschiedenem Feingold belegt.Pretreatment: Wire pins were made by pickling in a mixture of dilute sulfuric acid and hydrofluoric acid purified. On the stained surfaces of the wire pins was gold with Sputtered a thickness of about 0.2 .mu.m, which serves as a bonding agent here. The sputtered gold was with the help of a commercial, alkaline bath with about 4 .mu.m thick, electrodeposited Fine gold occupied.
  • Versuch: Die Drahtstifte mit einer demzufolge ca. 4,2µm dicken Einzelschicht aus Gold, durch Sputtern und galvanische Abscheidung aufgebracht, wurden an Luft über einen Zeitraum von 10h bei einer Temperatur von 500°C behandelt.Experiment: The wire pins with a consequently about 4.2μm thick single layer of gold, through Sputtering and electrodeposition applied to air over a period of time 10h at a temperature of 500 ° C treated.
  • Ergbnis: Es wurden keine Anzeichen von oxidativem Angriff an den mit Gold beschichteten Drahtstiften festgestellt.Result: There were no signs of oxidative attack on the gold-coated ones Wire pins detected.

    • Beispiel 3:Example 3:

  • Vorbehandlung: wie Vorbehandlung in Bsp. 2Pretreatment: as pre-treatment in Ex. 2
  • Versuch: Drahtstifte mit einer demzufolge ca. 4,2µm dicken Einzelschicht aus Gold, durch Sputtem und galvanische Abscheidung aufgebracht, wurden an Luft über einen Zeitraum von 5min bei einer Temperatur von 900°C behandelt.Trial: Wire pins with an approx. 4.2μm thick single layer of gold, through sputtering and electrodeposition were applied in air over a period of 5 min treated at a temperature of 900 ° C.
  • Ergebnis: Es wurden keine Anzeichen von oxidativem Angriff an den mit Gold beschichteten Drahtstiften festgestellt.Result: There were no signs of oxidative attack on the gold-coated ones Wire pins detected.

    • Beispiel 4:Example 4:

  • Vorbehandlung: wie Vorbehandlung in Bsp. 2Pretreatment: as pre-treatment in Ex. 2
  • Versuch: Drahtstifte mit einer demzufolge ca. 4,2µm dicken Einzelschicht aus Gold, durch Sputtern und galvanische Abscheidung aufgebracht, wurden an Luft über einen Zeitraum von 5min bei einer Temperatur von 900°C ausgelagert und anschließend über einen Zeitraum von 10h bei einer Temperatur von 500°C behandelt.Experiment: Wire pins with an accordingly approx. 4.2μm thick single layer of gold, by sputtering and electrodeposition were applied in air over a period of 5 min paged at a temperature of 900 ° C and then over a period of 10h treated at a temperature of 500 ° C.
  • Ergebnis: Es wurde ein sehr geringer oxidativer Angriff an den mit Gold beschichteten Drahtstiften festgestellt. Ein metallographischer Schliff zeigte, daß eine Diffusionsverbindung zwischen der NbZr1-Legierung und der Goldschicht entstanden war.Result: There was a very low oxidative attack on the gold-coated wire pins detected. A metallographic cut showed that a diffusion bond between the NbZr1 alloy and the gold layer was formed.

    • Beispiel 5:Example 5:

  • Vorbehandlung: wie Vorbehandlung in Bsp. 2Pretreatment: as pre-treatment in Ex. 2
  • Versuch: Drahtstifte mit einer demzufolge ca. 4,2µm dicken Einzelschicht aus Gold, durch Sputtem und galvanische Abscheidung aufgebracht, wurden an Luft über einen Zeitraum von 5min bei einer Temperatur von 1100°C behandelt.Trial: Wire pins with an approx. 4.2μm thick single layer of gold, through sputtering and electrodeposition were applied in air over a period of 5 min treated at a temperature of 1100 ° C.
  • Ergebnis: Da die im Versuch eingestellte Temperatur von 1100°C oberhalb des Schmelzpunktes von Gold lag, wurden Anschmelzerscheinungen an der Gold-Beschichtung beobachtet. Dennoch wurde augenscheinlich kein oxidativer Angriff an den mit Gold beschichteten Drahtstiften festgestellt.Result: Since the temperature set in the experiment of 1100 ° C above the melting point of gold, smoldering was observed on the gold coating. Nevertheless, no apparent oxidative attack was observed on the gold coated wire pins detected.

    • Beispiel 6:Example 6:

  • Vorbehandlung: wie Vorbehandlung in Bsp. 2Pretreatment: as pre-treatment in Ex. 2
  • Versuch: Drahtstifte mit einer demzufolge ca. 4,2µm dicken Einzelschicht aus Gold, durch Sputtem und galvanische Abscheidung aufgebracht, wurden an Luft über einen Zeitraum von 5min bei einer Temperatur von 1100°C ausgelagert.und anschließend über einen Zeitraum von 10h bei einer Temperatur von 500°C behandelt.Trial: Wire pins with an approx. 4.2μm thick single layer of gold, through sputtering and electrodeposition were applied in air over a period of 5 min outsourced at a temperature of 1100 ° C and then over a period of 10h treated at a temperature of 500 ° C.
  • Ergebnis: Es wurden Anschmelzerscheinungen an der Beschichtung und ein sehr geringer oxidativer Angriff an den mit Gold beschichteten Drahtstiften festgestellt.Result: There were melting phenomena on the coating and a very low oxidative Attack on the gold-coated wire pins found.

    • Beispiel 7:Example 7:

  • Vorbehandlung: Drahtstifte wurden durch Beizen in einem Gemisch aus verdünnter Schwefelsäure und Flußsäure gereinigt. Auf die gebeizten Oberflächen der Drahtstifte wurde Gold mit einer Dicke von ca. 0,2µm gesputtert, das hier als Haftvermittler dient. Das gesputterte Gold wurde mit Hilfe eines handelsüblichen, alkalischen Bades mit ca. 4µm dickem, galvanisch abgeschiedenem Feingold belegt. Anschließend wurde diese insgesamt ca. 4,2µm dicke Einzelschicht aus Gold in einem neutralen Bad (pH 7,8) galvanisch mit einer ca. 3µm dicken Einzelschicht aus Palladium belegt.Pretreatment: Wire pins were made by pickling in a mixture of dilute sulfuric acid and hydrofluoric acid purified. On the stained surfaces of the wire pins was gold with Sputtered a thickness of about 0.2 .mu.m, which serves as a bonding agent here. The sputtered gold was with the help of a commercial, alkaline bath with about 4 .mu.m thick, electrodeposited Fine gold occupied. Subsequently, this total of about 4,2μm thick single layer made of gold in a neutral bath (pH 7.8) galvanic with an approximately 3μm thick single layer occupied by palladium.
  • Versuch: Die Drahtstifte mit den beiden Einzelschichten aus Gold und Palladium wurden an Luft über einen Zeitraum von 5min bei einer Temperatur von 1100°C und anschließend über einen Zeitraum von 10h bei einer Temperatur von 500°C behandelt.Experiment: The wire pins with the two single layers of gold and palladium were on Air over a period of 5min at a temperature of 1100 ° C and then over a Period of 10h at a temperature of 500 ° C treated.
  • Ergbnis: Es wurden weder Anschmelzerscheinungen an der Beschichtung noch Anzeichen von oxidativem Angriff an den mit Gold und Palladium beschichteten Drahtstiften festgestellt.Result: There were no melting phenomena on the coating or signs of oxidative attack on the gold and palladium coated wire pins noted.

    • Beispiel 8:Example 8:

  • Vorbehandlung: wie in Bsp. 7Pretreatment: as in Ex. 7
  • Versuch: Die Drahtstifte mit den beiden Einzelschichten aus Gold und Palladium wurden an Luft über einen Zeitraum von 10h bei einer Temperatur von 500°C behandelt.Experiment: The wire pins with the two single layers of gold and palladium were on Air treated over a period of 10h at a temperature of 500 ° C.
  • Ergebnis: Es wurde kein oxidativer Angriff an den mit Gold und Palladium beschichteten Drahtstiften festgestellt. Ein metallographischer Schliff zeigte, daß auf einigen Drahtstiften in der Beschichtung ein vollständiger Gold-Palladium-Mischkristall entstanden war. Die Beschichtung hatte einen gut haftenden Verbund mit den Drahtstiften gebildet.Result: There was no oxidative attack on the gold and palladium coated wire pins detected. A metallographic finish showed that on some wire pins in the coating a complete gold-palladium solid solution had been formed. The coating had formed a well-adherent bond with the wire pins.

    • Beispiel 9:Example 9:

  • Vorbehandlung: Drahtstifte wurden durch Beizen in einem Gemisch aus verdünnter Schwefelsäure und Flußsäure gereinigt. Auf die gebeizten Oberflächen der Drahtstifte wurde Palladium mit einer Dicke von ca. 0,4µm gesputtert, das hier als Haftvermittler dient. Das gesputterte Palladium wurde mit Hilfe eines handelsüblichen, neutralen Bades mit ca. 4µm dickem, galvanisch abgeschiedenem Palladium belegt.Pretreatment: Wire pins were made by pickling in a mixture of dilute sulfuric acid and hydrofluoric acid purified. On the pickled surfaces of the wire pins became palladium Sputtered with a thickness of about 0.4 .mu.m, which serves as a bonding agent here. The sputtered palladium was with the help of a commercial, neutral bath with about 4μm thick, galvanic deposited palladium occupied.
  • Versuch: Die Drahtstifte mit der demzufolge ca. 4,4µm dicken Einzeischicht aus Palladium, durch Sputtern und galvanische Abscheidung aufgebracht, wurden an Luft über einen Zeitraum von 5min bei einer Temperatur von 1100°C und anschließend 10h bei einer Temperatur von 500°C behandelt.Experiment: The wire pins with the consequently about 4,4μm thick single layer of palladium, Applied by sputtering and electrodeposition, were allowed to air over a period of time of 5min at a temperature of 1100 ° C and then 10h at a temperature of 500 ° C treated.
  • Ergebnis: Es wurde kein oxidativer Angriff an den mit Palladium beschichteten Drahtstiften festgestellt.Result: There was no oxidative attack on the palladium-coated wire pins detected.

    • Fig. 1 zeigt beispielhaft einen der beiden Anschlußbereiche einer Entladungslampe. In diesem Beispiel ist die Entladungslampe mit einem rohrförmigen Entladungsgefäß 1 aus Keramik und einer Stromdurchführung 2 aus Niob hergestellt, deren Oberfläche teilweise mit der erfindungsgemäßen Beschichtung 3 aus Edelmetall bedeckt ist. Die Stromdurchführung 2 ist mit Hilfe eines Glaslotes 4 in die Rohröffnung des Entladungsgefäßes 1 gasdicht eingelötet und ragt mit dem unbeschichteten Ende in das Entladungsgefäß 1 hinein. Das andere Ende der Stromdurchführung 2 mit der Beschichtung 3 befindet sich außerhalb des Entladungsgefäßes 1 an der Umgebungsluft. Dabei bedeckt das Glaslot 4 auch den Bereich der Stromdurchführung 2, an dem die Beschichtung 3 endet, so daß die Stromdurchführung 2 im Bereich außerhalb des Entladungsgefäßes 1 vollständig mit der Beschichtung 3 bedeckt und vor Oxidation durch den Sauerstoff aus der Umgebungsluft geschützt ist. Das unbeschichtete Ende der Stromdurchführung 2 trägt hier beispielsweise eine Wolfram-Elektrode 5.Fig. 1 shows an example of one of the two terminal regions of a discharge lamp. In this Example is the discharge lamp with a tubular discharge vessel 1 made of ceramic and a current feedthrough 2 made of niobium, the surface partially with the invention Coating 3 is covered in precious metal. The current feedthrough 2 is using a Glass solder 4 soldered gas-tight in the pipe opening of the discharge vessel 1 and protrudes the uncoated end in the discharge vessel 1 inside. The other end of the current feedthrough 2 with the coating 3 is located outside of the discharge vessel 1 at the ambient air. In this case, the glass solder 4 also covers the region of the current feedthrough 2, where the coating 3 ends, so that the current feedthrough 2 in the area outside of Discharge vessel 1 completely covered with the coating 3 and from oxidation by the Oxygen is protected from the ambient air. The uncoated end of the current feedthrough 2 here carries, for example, a tungsten electrode 5.

    Claims (10)

    1. Metallic component for current feed-throughs (2) in discharge lamps, comprising a support consisting of niobium or tantalum or alloys based on niobium and/or tantalum, the support having a coating (3) of one or more individual layers which is formed from at least one noble metal and/or from a noble metal alloy, characterized in that a first individual layer of gold is applied to the support and a second individual layer of platinum and/or palladium and/or an alloy which is formed from at least two of the noble metals gold, platinum and palladium is applied to said layer of gold.
    2. Metallic component according to Claim 1, characterized in that the first individual layer has a thickness of 0.1 µm to 5 µm and further individual layers applied thereon each have a thickness of 1 µm to 5 µm.
    3. Metallic component according to Claim 1, characterized in that the coating only partly covers the support.
    4. Metallic component according to Claim 1, characterized in that the coating comprises a noble metal solid solution produced by diffusion.
    5. Discharge lamp comprising a ceramic discharge vessel (1), through the wall of which metallic components are passed as current feed-throughs (2), the current feed-throughs comprising a support consisting of niobium or tantalum or alloys based on niobium and/or tantalum, which has a coating (3) of one or more individual layers which is formed from at least one noble metal and/or from a noble metal alloy, the current feed-throughs being soldered gas-tight into the discharge vessel by means of a glass solder (4), characterized in that that end of the current feed-throughs which projects from the discharge vessel and the glass solder is completely covered by the coating.
    6. Discharge lamp according to Claim 5, characterized in that the noble metal is gold and/or platinum and/or palladium and/or an alloy formed from at least two of these noble metals.
    7. Discharge lamp according to either of Claims 5 and 6, characterized in that a first individual layer of gold is applied to the support and a second individual layer of platinum and/or palladium and/or an alloy which is formed from at least two of the noble metals gold, platinum and palladium is applied to said layer of gold.
    8. Discharge lamp according to any of Claims 5 to 7, characterized in that the first individual layer has a thickness of 0.1 µm to 5 µm and further individual layers applied thereon each have a thickness of 1 µm to 5 µm.
    9. Discharge lamp according to any of Claims 5 to 8, characterized in that the coating only partly covers the support.
    10. Discharge lamp according to Claim 5, characterized in that the coating comprises a noble metal solid solution produced by diffusion.
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