DE102010022599B3 - Producing a closed-porous metal foam, comprises subjecting a composite made of metal/metal alloy and propellant to a heat treatment, where the heating of the composite is sufficient, so that propellant forms propellant gas - Google Patents

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Abstract

The method for producing a closed-porous metal foam (18), comprises subjecting a composite, which is made of a metal or a metal alloy and a propellant, to a heat treatment, where the heating of the composite is sufficient, so that the propellant forms a propellant gas under the formation of closed pores (17) in the composite. The propellant is metal oxide, where oxygen is released as propellant gas with a disintegration of the metal oxide and is included into the formed pores. The composite is formed from metal particles or metal alloy particles. The method for producing a closed-porous metal foam (18), comprises subjecting a composite, which is made of a metal or a metal alloy and a propellant, to a heat treatment, where the heating of the composite is sufficient, so that the propellant forms a propellant gas under the formation of closed pores (17) in the composite. The propellant is metal oxide, where oxygen is released as propellant gas with a disintegration of the metal oxide and is included into the formed pores. The composite is formed from metal particles or metal alloy particles, where a part of the metal particles is coated with a layer of the propellant. The composite consists of a coating with layers, which are provided to each other and are made of metal, metal alloy and propellant. A material is additionally introduced in the composite with a negative thermal expansion coefficient. An independent claim is included for a component partially made of a closed-porous metal foam.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Erzeugung eines geschlossenporigen Metallschaums, bei dem ein Verbund aus einem Metall oder einer Metalllegierung und einem Treibmittel zur Verfügung gestellt wird. Dieser Verbund wird einer Wärmebehandlung unterworfen, wobei die Erwärmung des Verbundes ausreicht, damit das Treibmittel unter Ausbildung von geschlossenen Poren im Verbund ein Treibgas ausbildet. Dies bedeutet, dass die geschlossenen Poren dadurch entstehen, dass das Treibgas entsteht und in den sich ausbildenden geschlossenen Poren gefangen wird.The invention relates to a method for producing a closed-cell metal foam, in which a composite of a metal or a metal alloy and a blowing agent is provided. This composite is subjected to a heat treatment, wherein the heating of the composite is sufficient for the blowing agent to form a propellant gas while forming closed pores in the composite. This means that the closed pores are created by the propellant gas being formed and trapped in the forming closed pores.

Weiterhin betrifft die Erfindung ein Bauteil, welches zumindest teilweise aus einem geschlossenporigen Metallschaum besteht.Furthermore, the invention relates to a component which consists at least partially of a closed-cell metal foam.

Ein Bauteil mit einer Komponente eines geschlossenporigen Metallschaums sowie ein Verfahren zu dessen Herstellung ist beisplelsweise aus der US 5,151,246 bekannt. Das Bauteil kann beispielsweise aus einer Hülse bestehen, in dessen Inneren der geschlossenporige Metallschaum untergebracht ist. Um diese Komponente aus einem geschlossenen Metallschaum herzustellen, werden Treibmittel verwendet, wie z. B. Metallhydride, insbesondere Titanhydrid oder Carbonate, wie z. B. Kalziumcarbonat. Aus diesen Treibmitteln und dem Metall, welches den Metallschaum bilden soll, wird ein Verbund hergestellt, der beispielsweise aus Partikeln beider Stoffe bestehen kann und durch Pressen verdichtet wird. Dieser so gebildete Grünkörper kann anschließend einer Wärmebehandlung unterzogen werden, wobei die Temperatur hoch genug sein muss, damit einerseits eine Verbindung zwischen den einzelnen Pulverteilchen des Metalls erfolgt und andererseits das Treibmittel ein Treibgas ausbildet. Um eine Verbindung zwischen den Metallpartikeln zu gewährleisten, müssen zumindest Diffusionsvorgänge zwischen den Partikeln ermöglicht werden. Hierzu muss eine genügende Erwärmung des metallischen Stoffes erfolgen. Bei den genannten Treibmitteln können Partikel aus Metallen geschäumt werden, welche eine Solidus-Temperatur von bis zu 660° haben.A component with a component of a closed-cell metal foam and a method for its production is occasionally from the US 5,151,246 known. The component may for example consist of a sleeve, is housed in the interior of the closed-cell metal foam. To make this component from a closed metal foam, blowing agents are used, such as. As metal hydrides, especially titanium hydride or carbonates, such as. B. calcium carbonate. From these propellants and the metal which is to form the metal foam, a composite is produced, which may for example consist of particles of both substances and is compacted by pressing. This green body thus formed can then be subjected to a heat treatment, wherein the temperature must be high enough, on the one hand, a connection between the individual powder particles of the metal takes place and on the other hand, the blowing agent forms a propellant gas. In order to ensure a connection between the metal particles, at least diffusion processes between the particles must be made possible. For this purpose, a sufficient warming of the metallic substance must take place. Particles of metals which have a solidus temperature of up to 660 ° can be foamed in the abovementioned propellants.

Metallschäume werden beispielsweise zur Abdichtung von Gehäusestrukturen verwendet. Gemäß der WO 2008/145173 A1 ist dies z. B. vorteilhaft bei Gasentladungslampen, die in einem Lampenkörper montiert werden. Um eine elektrische Kontaktierung zu ermöglichen, müssen Kontakte aus dem Lampenkörper herausgeführt werden, wobei eine hermetische Abdichtung dieser Durchführungen gewährleistet sein muss, damit kein Sauerstoff in das Lampeninnere gelangt. Das Ausfüllen der Durchführung zwischen Lampenkörper und Metallelektrode kann zuverlässig mittels eines Metallschaums erfolgen.Metal foams are used, for example, for sealing housing structures. According to the WO 2008/145173 A1 is this z. B. advantageous in gas discharge lamps, which are mounted in a lamp body. In order to enable electrical contact, contacts must be led out of the lamp body, whereby a hermetic seal of these bushings must be ensured so that no oxygen enters the interior of the lamp. The completion of the implementation between lamp body and metal electrode can be done reliably by means of a metal foam.

Weiterhin muss das ausgewählte Treibmittel hinsichtlich seiner thermischen Eigenschaften so ausgewählt werden, dass es zur Solidus-Temperatur des zu schäumenden Metalls (oder der zu schäumenden Metalllegierung) passt. Hierbei darf die Temperaturdifferenz zwischen der Solidus-Temperatur des Metalls und der geringeren Temperatur, bei der das Treibmittel das Treibgas freisetzt, nicht mehr als 120°C betragen. Nur so ist gewährleistet, dass sich zuverlässig ein Metallschaum bildet. Ist im Folgenden von Metallschäumen die Rede, so sind hiermit auch Schäume aus Metalllegierungen zu verstehen.Furthermore, the selected blowing agent must be selected for thermal properties to match the solidus temperature of the metal to be foamed (or the metal alloy to be foamed). Here, the temperature difference between the solidus temperature of the metal and the lower temperature at which the propellant releases the propellant must not exceed 120 ° C. This is the only way to ensure that a metal foam is reliably formed. If we talk about metal foams in the following, foams made of metal alloys are also to be understood here.

Gemäß der AT 406 557 B ist beschrieben, dass als Treibmittel zur Herstellung von Metallschäumen auch Schwermetalloxide verwendet werden können Hierbei ist vorgesehen, dass in dem Pulvergemisch, welches als Treibmittels diese Schwermetalloxide enthält, zusätzlich als Treibmittel Kohlenstoff vorgesehen ist, so dass der Sauerstoffanteil des Oxides mit dem Kohlenstoff zu Kohlenmonoxid reagieren kann. Dieses Gas steht dann als Treibgas zur Ausbildung des Metallschaums zur Verfügung.According to the AT 406 557 B It is described that heavy metal oxides can also be used as blowing agents for the production of metal foams. It is provided that in the powder mixture, which contains these heavy metal oxides as blowing agent, carbon is additionally provided as the blowing agent, so that the oxygen content of the oxide reacts with the carbon to form carbon monoxide can. This gas is then available as a propellant for the formation of the metal foam available.

Die Aufgabe der Erfindung liegt darin, ein Verfahren zur Erzeugung eines geschlossenporigen Metallschaums sowie ein Bauteil mit einem solchen geschlossenporigen Metallschaum anzugeben, bei dem Metalle mit Solidus-Temperaturen von mehr als 660°C zum Einsatz kommen können.The object of the invention is to provide a method for producing a closed-cell metal foam and a component with such a closed-cell metal foam, in which metals with solidus temperatures of more than 660 ° C can be used.

Diese Aufgabe wird mit dem eingangs genannten Verfahren erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass als Treibmittel ein Metalloxid (oder mehrere Metalloxide) zum Einsatz kommt, wobei als Treibgas bei einem Zerfall des Metalloxids Sauerstoff als Treibgas freigesetzt wird. Die Metalloxide zerfallen nämlich oberhalb bestimmter Temperaturen zu dem im Oxid gebundenen Sauerstoff und dem reinen Metall. Da diese Temperaturen recht hoch sind, können vorteilhaft Metalle zur Herstellung der Metallschäume Verwendung finden, deren Solidus-Temperatur bis 2000°C betragen. Besonders vorteilhaft ist es, Edelmetalloxide zu verwenden, da diese aufgrund ihrer geringeren Affinität zu Sauerstoff leichter in die Metallkomponente und die Sauerstoffkomponente zerfallen, und zwar bei Temperaturen, die für die Bildung von Metallschäumen interessant sind. So zerfallen Iridiumoxid und Platinoxid beispielsweise bei Temperaturen um 1200°C, Rutheniumoxid und Rhodiumoxid bei Temperaturen von ungefähr 1100°C und Molybdändioxid ebenfalls bei 1100°C. Oxide mit höheren Zerfallstemperaturen sind Magnetit mit einer Zerfallstemperatur von 1580°C, Kupfer(I)-Oxid mit einer Zerfallstemperatur von 1800°C und Vanadiumpentoxid mit einer Zerfallstemperatur von 1750°C. Es wird also deutlich, dass die Oxide je nach Solidus-Temperatur des zum Schäumen verwendeten Metalls geeignet ausgewählt werden können, wobei berücksichtigt werden muss, dass die Zerfallstemperatur des gewählten Metalloxids geringer ausfallen muss, als die betreffende Solidus-Temperatur des verwendeten Metalls, und zwar um bis zu 120°C.This object is achieved by the method mentioned in the present invention that as blowing agent, a metal oxide (or more metal oxides) is used, being liberated as a propellant gas in a decomposition of the metal oxide oxygen as a propellant gas. The metal oxides decompose above certain temperatures to the oxygen bound in the oxide and the pure metal. Since these temperatures are quite high, it is advantageous to use metals for producing the metal foams whose solidus temperature is up to 2000 ° C. It is particularly advantageous to use noble metal oxides, since these, because of their lower affinity for oxygen, decompose more easily into the metal component and the oxygen component, and at temperatures which are of interest for the formation of metal foams. For example, iridium oxide and platinum oxide decompose at temperatures of about 1200 ° C., ruthenium oxide and rhodium oxide at temperatures of about 1100 ° C. and molybdenum dioxide likewise at 1100 ° C. Oxides with higher decomposition temperatures are magnetite with a decomposition temperature of 1580 ° C, copper (I) oxide with a decomposition temperature of 1800 ° C and vanadium pentoxide with a decomposition temperature of 1750 ° C. It thus becomes clear that the oxides can be suitably selected according to the solidus temperature of the metal used for foaming, taking into account that the decomposition temperature of the selected metal oxide must be lower than the relevant solidus temperature of the metal used, by up to 120 ° C.

Gemäß einer anderen Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass der Verbund aus Metallpartikeln oder Metalllegierungspartikeln gebildet ist, wobei zumindest ein Teil dieser Partikel mit einer Schicht des Treibmittels beschichtet ist. Hierbei wird das Treibmittel also bereits vor der Verarbeitung der Metallpartikel zu einem Bauteil (Grünling) so konditioniert, dass bei der Herstellung des Grünlings das Treibmittel bereits in den Grünling eingebaut wird. Die Konzentration des Treibmittels lässt sich durch die Dicke der Beschichtung auf den Partikeln, die Partikelgröße bzw. den Anteil von beschichteten Partikeln im Vergleich zu unbeschichteten Partikeln einstellen. Hierdurch steht vorteilhaft ein sehr genaues Verfahren zur Einstellung der Konzentration an Treibmittel zur Verfügung. Die Konzentration des Treibmittels entscheidet anschließend über die Größe und die Konzentration an Poren in dem Metallschaum und somit auch über dessen Dichte.According to another embodiment of the invention, it is provided that the composite is formed from metal particles or metal alloy particles, wherein at least a part of these particles is coated with a layer of the blowing agent. In this case, the blowing agent is thus already conditioned prior to the processing of the metal particles to form a component (green compact) so that the blowing agent is already incorporated into the green compact during the production of the green compact. The concentration of the blowing agent can be adjusted by the thickness of the coating on the particles, the particle size or the proportion of coated particles in comparison to uncoated particles. This advantageously provides a very accurate method for adjusting the concentration of propellant available. The concentration of propellant then decides on the size and concentration of pores in the metal foam and thus also on its density.

Eine andere Ausgestaltung der Erfindung wird erhalten, wenn der Verbund aus einer Schicht mit mehreren Lagen besteht, wobei aufeinanderfolgende Lagen aus dem Metall oder der Metalllegierung und aus dem Treibmittel vorgesehen sind. Besonders vorteilhaft ist es, wenn Lagen des Treibmittels und Lagen der Metalllegierung oder des Metalls einander abwechseln. Die Konzentration an Treibmittel kann dann durch das Verhältnis der Dicke der Metallschichten zu den Treibmittelschichten eingestellt werden. Allerdings müssen die Lagen hinreichend dünn ausgeführt sein, damit eine gleichmäßige Verteilung des Treibgases in dem Verbund erfolgen kann, so dass auch eine gleichmäßige Verteilung der Poren in dem sich ausbildenden Schaum erfolgt. Hierdurch lassen sich insbesondere größerflächige Bauteile vorteilhaft sehr wirtschaftlich mit Schichten eines Metallschaums überziehen.Another embodiment of the invention is obtained when the composite consists of a layer with several layers, wherein successive layers of the metal or the metal alloy and the blowing agent are provided. It is particularly advantageous if layers of the blowing agent and layers of the metal alloy or of the metal alternate with one another. The concentration of blowing agent can then be adjusted by the ratio of the thickness of the metal layers to the blowing agent layers. However, the layers must be made sufficiently thin so that a uniform distribution of the propellant gas can be carried out in the composite, so that there is a uniform distribution of the pores in the forming foam. As a result, in particular larger-area components can advantageously be coated very economically with layers of a metal foam.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn in den Verbund zusätzlich ein Material mit einem negativen thermischen Ausdehnungskoeffizienten eingebracht wird. Dies kann beispielsweise, wie oben für das Treibmittel bereits erläutert, durch Beschichten von Partikeln oder das Vorsehen von Lagen dieses Materials zwischen anderen Lagen des Metalls bzw. des Treibmittels erfolgen. Werden Materialien mit einem negativen thermischen Ausdehnungskoeffizienten in dem Metallschaum vorgesehen, so kann hierdurch der thermische Ausdehnungskoeffizient des Metallschaums beeinflusst werden, der hierdurch sinkt. Voraussetzung ist allerdings, dass das Material thermisch so beständig ist, dass es die zur Bildung des Metallschaumes notwendige Wärmebehandlung übersteht.It is particularly advantageous if a material having a negative coefficient of thermal expansion is additionally introduced into the composite. This may, for example, as already explained above for the blowing agent, by coating of particles or the provision of layers of this material between other layers of the metal or the blowing agent. If materials with a negative coefficient of thermal expansion are provided in the metal foam, this can influence the thermal expansion coefficient of the metal foam, which thereby decreases. The prerequisite is, however, that the material is thermally resistant so that it survives the heat treatment necessary for the formation of the metal foam.

Der durch das Material verringerte thermische Ausdehnungskoeffizient des Metallschaumes ist insbesondere dann von Vorteil, wenn der Metallschaum mit Bauteilen in Verbindung gebracht wird, welche einen geringeren thermischen Ausdehnungskoeffizienten aufweisen als der Metallschaum, bei dem die Komponente des Materials mit dem negativen thermischen Ausdehnungskoeffizienten fehlt. Beispielsweise können Metallschäume durch diese Maßnahme vorteilhaft zuverlässig mit keramischen Bauteilen oder gläsernen Bauteilen verbunden werden. Die Verbindung zwischen dem entsprechenden Bauteil und dem Metallschaum ist durch Anpassung der thermischen Ausdehnungskoeffizienten von Metallschaum und Bauteil geringeren mechanischen Belastungen ausgesetzt. Insbesondere kann hierdurch erreicht werden, dass eine dichtende Verbindung zwischen dem Metallschaum und dem Bauteil zuverlässiger und über einen längeren Zeitraum erfolgen kann.The reduced by the material thermal expansion coefficient of the metal foam is particularly advantageous if the metal foam is associated with components, which have a lower coefficient of thermal expansion than the metal foam, in which the component of the material with the negative coefficient of thermal expansion is missing. For example, metal foams can advantageously be reliably connected to ceramic components or glass components by this measure. The connection between the corresponding component and the metal foam is exposed by adapting the thermal expansion coefficients of metal foam and component lower mechanical loads. In particular, this can be achieved that a sealing connection between the metal foam and the component can be made more reliable and over a longer period.

Weiterhin wird die Aufgabe durch ein Bauteil gelöst, bei dem in dem zum Einsatz kommenden Metallschaum die geschlossenen Poren Sauerstoff als Treibgas enthalten. Der Sauerstoff wird als Treibgas durch die bereits erwähnten Metalloxide zur Verfügung gestellt, die bei dem erfindungsgemäßen Bauteil das Treibmittel zur Verfügung stellen. Hierzu eignen sich bei den in dem Bauteil verwendeten Metallschäumen, bestehend aus Metalle mit Solidus-Temperaturen von 1100°C bis 1900°C, lediglich die bereits oben erwähnten Metalloxide, die bei entsprechenden Temperaturen zerfallen und somit den Sauerstoff als Treibgas zur Verfügung stellen. Dabei muss in der bereits beschriebenen Weise das zu schäumende Metall mit seiner Solidus-Temperatur jeweils zum Treibmittel passend ausgewählt werden, d. h. dass die Solidus-Temperatur um bis zu 120°C höher liegt als die Zerfallstemperatur des betreffenden Treibmittels (Metalloxid).Furthermore, the object is achieved by a component in which the closed pores contain oxygen as a propellant gas in the metal foam used. The oxygen is provided as a propellant gas by the metal oxides already mentioned, which provide the blowing agent in the component according to the invention. Suitable for this purpose in the metal foams used in the component, consisting of metals with solidus temperatures of 1100 ° C to 1900 ° C, only the metal oxides already mentioned above, which decompose at appropriate temperatures and thus provide the oxygen as a propellant available. In this case, in the manner already described, the metal to be foamed, with its solidus temperature, has to be suitably selected in each case for the blowing agent, ie. H. that the solidus temperature is up to 120 ° C higher than the decomposition temperature of the respective propellant (metal oxide).

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung des Bauteils ist vorgesehen, dass dieses als Gehäusestruktur aus einem vom Metallschaum verschiedenen Material mit einem eine Öffnung aufweisenden Hohlraum ausgebildet ist, wobei die Öffnung durch den Metallschaum verschlossen ist. Hierbei ist vorteilhaft eine hermetische Versiegelung des Hohlraums möglich, da sie zwischen dem Metallschaum und der Gehäusestruktur im Bereich der Öffnung eine innige Verbindung ausbildet. Insbesondere, wenn der Metallschaum hinsichtlich seines thermischen Ausdehnungskoeffizienten in der oben angegebenen Weise an denjenigen der Gehäusestruktur angepasst ist, lässt sich eine hermetische Versiegelung auch bei thermischer Belastung des Bauteils über einen längeren Zeitraum vorteilhaft sicherstellen. Dies ist besonders vorteilhaft, wenn der Hohlraum durch einen Glaskörper, insbesondere einer Lampe, ausgebildet ist.According to an advantageous embodiment of the component is provided that this is formed as a housing structure of a different material from the metal foam with a cavity having an opening, wherein the opening is closed by the metal foam. In this case, a hermetic sealing of the cavity is advantageously possible because it forms an intimate connection between the metal foam and the housing structure in the region of the opening. In particular, if the metal foam is adapted in terms of its coefficient of thermal expansion in the manner indicated above to that of the housing structure, a hermetic seal can be advantageously ensured even under thermal stress of the component over a longer period. This is particularly advantageous if the cavity is formed by a glass body, in particular a lamp.

Weitere Einzelheiten der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnung beschrieben. Gleiche oder sich entsprechende Zeichnungselemente sind in den einzelnen Figuren jeweils mit dem gleichen Bezugszeichen versehen und werden nur insoweit mehrfach erläutert, wie sich Unterschiede zwischen den einzelnen Figuren ergeben. Es zeigen:Further details of the invention are described below with reference to the drawing. Identical or corresponding drawing elements are each provided with the same reference numerals in the individual figures and will only be explained several times insofar as there are differences between the individual figures. Show it:

1 bis 3 Ausführungsbeispiele für erfindungsgemäße Bauteile im Schnitt, bei denen jeweils links und rechts einer Bruchlinie der Zustand vor bzw. nach Anwendung eines Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Wärmebehandlung (Bildung des Metallschaumes) schematisch dargestellt ist und 1 to 3 Embodiments of components according to the invention in section, in which each left and right of a fracture line, the state before or after application of an embodiment of the method according to the invention for heat treatment (formation of the metal foam) is shown schematically and

4 einen Lampenkörper mit versiegelter Durchführungen für die Kontaktierung, wobei die Versiegelung durch ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Metallschaums ausgebildet ist. 4 a lamp body with sealed bushings for contacting, wherein the seal is formed by an embodiment of the metal foam according to the invention.

Ein Bauteil mit einer Gehäusestruktur 11 gemäß 1 weist einen Hohlraum 12 auf, wobei das Bauteil beispielsweise ein Rohr sein kann, welches an beiden Enden offen ist. Durch das Bauteil verläuft weiterhin ein Kupferleiter 13, wobei der Rest des Querschnitts des Hohlraums 12 abgedichtet werden soll. Zu diesem Zweck werden Schichten 14 (dargestellt in der Hälfte links von der Bruchliene 16) auf die Innenwände der Gehäusestruktur 11 aufgebracht, die sich einander abwechselnde Lagen 15a eines Metalls und 15b eines Treibmittels aufweisen. Die Lagen 15a, 15b sind in 1 mit einer nicht realistischen Dicke dargestellt. Es können selbstverständlich dünnere Lagen und hiervon eine wesentlich höhere Anzahl vorgesehen werden. Diese Lagen können beispielsweise durch Kaltgasspritzen, durch elektrochemisches Beschichten oder auch durch ein ALD-Verfahren (ALD steht für Atomic Layer Deposition) aufgebracht werden. Nicht dargestellt ist die Möglichkeit, weitere Lagen in dem Verbund vorzusehen, die aus Materialien mit einem negativen thermischen Ausdehnungskoeffizienten bestehen. Als solche Materialien sind beispielsweise ZrW2O5, ZrV2O7, Sc2W3O12, Y2W3O12, K5Zr(PO4)2 oder KZr2(PO4)3.A component with a housing structure 11 according to 1 has a cavity 12 on, wherein the component may for example be a tube which is open at both ends. Through the component continues to run a copper conductor 13 where the rest of the cross-section of the cavity 12 to be sealed. For this purpose are layers 14 (shown in half to the left of the break line) 16 ) on the inner walls of the housing structure 11 applied, the alternating layers 15a of a metal and 15b a propellant. The layers 15a . 15b are in 1 represented with a non-realistic thickness. Of course, thinner layers and a much larger number of these can be provided. These layers can be applied for example by cold gas spraying, by electrochemical coating or by an ALD method (ALD stands for atomic layer deposition). Not shown is the possibility to provide additional layers in the composite, which consist of materials with a negative coefficient of thermal expansion. Examples of such materials are ZrW 2 O 5 , ZrV 2 O 7 , Sc 2 W 3 O 12 , Y 2 W 3 O 12 , K 5 Zr (PO 4 ) 2 or KZr 2 (PO 4 ) 3 .

In der rechten Hälfte der Darstellung gemäß 1, also rechts der Bruchlinie 16, ist der fertig gestellte Metallschaum 18 dargestellt. Dieser weist Poren 17 auf, wobei der Metallschaum den Hohlraum 12 vollständig ausfüllt. Dabei liegt der Metallschaum sowohl an dem Kupferleiter 13 als auch an der Innenwand des Hohlraums 12 an, so dass eine hermetische Versiegelung ausgebildet ist.In the right half of the illustration according to 1 , so right of the break line 16 , is the finished metal foam 18 shown. This has pores 17 on, with the metal foam the cavity 12 completely filled out. In this case, the metal foam is located both on the copper conductor 13 as well as on the inner wall of the cavity 12 so that a hermetic seal is formed.

Wie groß die Konzentration an Poren 17 im Metallschaum 18 ist, hängt von der Konzentration des Treibmittels ab. In 1 (sowie auch in den weiteren Figuren) sind die Poren lediglich exemplarisch dargestellt. Die Konzentration der Poren kann in der Realität sehr viel größer sein, so dass zwischen diesen lediglich verhältnismäßig dünnwandige metallische Strukturen ausgebildet sind. Hierdurch lässt sich insbesondere eine Dichtungsstruktur mit einem geringen spezifischen Gewicht erzielen.How big is the concentration of pores? 17 in the metal foam 18 depends on the concentration of propellant. In 1 (As well as in the other figures), the pores are shown only by way of example. The concentration of the pores can be much greater in reality, so that only relatively thin-walled metallic structures are formed between them. In particular, this makes it possible to achieve a sealing structure with a low specific weight.

Bei der Gehäusestruktur 11 gemäß 2 sind auf die Oberfläche Metallpartikel 19 aufgebracht, welche alle eine Schicht 20 aus dem Treibmittel aufweisen. Nicht dargestellt ist eine Variante, nach der lediglich ein Teil der Partikel 19 eine solche Schicht aufweisen, wodurch ein Gemisch aus beschichteten und unbeschichteten Partikeln 19 entstehen würde. Nach einer Wärmebehandlung entsprechend dem erfindungsgemäßen Verfahren bildet sich durch Entstehung eines Treibgases aus der Schicht 20 des Treibmittels ein geschlossenporiger Metallschaum 18 aus, der rechts der Bruchlinie 16 dargestellt ist.In the case structure 11 according to 2 are on the surface metal particles 19 applied, which is all one layer 20 from the propellant. Not shown is a variant, according to the only part of the particles 19 have such a layer, whereby a mixture of coated and uncoated particles 19 would arise. After a heat treatment according to the method according to the invention is formed by the formation of a propellant gas from the layer 20 the propellant is a closed-cell metal foam 18 off, the right of the fault line 16 is shown.

Gemäß 3 wird der Verbund 21 aus unterschiedlichen Partikeln gebildet, nämlich den Metallpartikeln 19 und Treibmittelpartikeln 22, welche gemischt vorliegen (siehe links der Bruchlie 16). Auch hier erzeugt eine Wärmebehandlung den rechts der Bruchlinie dargestellten Metallschauen 18 mit den Poren 17.According to 3 becomes the composite 21 formed from different particles, namely the metal particles 19 and propellant particles 22 , which are mixed (see left Bruchlie 16 ). Here, too, a heat treatment generates the metal show on the right of the break line 18 with the pores 17 ,

Gemäß 4 ist als Bauteil, welches die Hohlraumstruktur 11 bildet, ein Glaskörper 23 für eine Gasentladungslampe dargestellt. In dem Hohlraum 12 befinden sich zwei Elektroden 24, die über in Quetschungen befindliche Flachleiter 25 mit Anschlusskontakten 26 verbunden sind. Die Anschlusskontakte 26 werden durch Öffnungen 27 geführt, damit eine Kontaktierung von außen möglich ist. Diese Öffnungen 27 sind in der erfindungsgemäßen Weise mit dem Metallschaum 18 gefüllt, um eine hermetische Versiegelung der Kontaktdurchführungen in den Öffnungen 27 zu gewährleisten.According to 4 is as a component, which is the cavity structure 11 forms, a vitreous body 23 represented for a gas discharge lamp. In the cavity 12 There are two electrodes 24 , which is about crushed flat conductor 25 with connection contacts 26 are connected. The connection contacts 26 be through openings 27 guided so that a contact from the outside is possible. These openings 27 are in the manner according to the invention with the metal foam 18 filled to a hermetic seal of the contact bushings in the openings 27 to ensure.

Claims (10)

Verfahren zur Erzeugung eines geschlossenporigen Metallschaumes (18), bei dem • ein Verbund (21) aus einem Metall oder einer Metalllegierung und einem Treibmittel zur Verfügung gestellt wird und • der Verbund (21) einer Wärmebehandlung unterworfen wird, wobei die Erwärmung des Verbundes ausreicht, damit das Treibmittel unter Ausbildung von geschlossenen Poren (17) im Verbund (21) ein Treibgas ausbildet, dadurch gekennzeichnet, dass als Treibmittel ein Metalloxid zum Einsatz kommt, wobei bei einem Zerfall des Metalloxids Sauerstoff als Treibgas freigesetzt und in die sich ausbildenden Poren eingeschlossen wird.Method for producing a closed-cell metal foam ( 18 ), in which • a composite ( 21 ) is made of a metal or a metal alloy and a propellant, and 21 ) is subjected to a heat treatment, wherein the heating of the composite is sufficient to allow the blowing agent to form closed pores ( 17 ) networked ( 21 ) forms a propellant gas, characterized in that a metal oxide is used as the propellant, wherein when a decomposition of the metal oxide oxygen is released as a propellant gas and is trapped in the forming pores. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als Treibmittel ein Edelmetalloxid verwendet wird. A method according to claim 1, characterized in that a noble metal oxide is used as the blowing agent. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als Treibmittel Iridiumoxid und/oder Molybdänoxid und/oder Platinoxid und/oder Kupfer(1)-Oxid und/oder Magnetit und/oder Vanadiumpentoxid verwendet werden.A method according to claim 1, characterized in that are used as the blowing agent iridium oxide and / or molybdenum oxide and / or platinum oxide and / or copper (1) oxide and / or magnetite and / or vanadium pentoxide. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Verbund (21) aus Metallpartikeln (19) oder Metalllegierungspartikeln gebildet ist, wobei zumindest ein Teil dieser Partikel mit einer Schicht (20) des Treibmittels beschichtet ist.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the composite ( 21 ) of metal particles ( 19 ) or metal alloy particles is formed, wherein at least a part of these particles with a layer ( 20 ) of the propellant is coated. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet dass der Verbund aus einer Schicht (14) mit mehreren Lagen (15a, 15b) besteht, wobei (15a, 15b) aufeinander folgende Lagen aus dem Metall oder der Metalllegierung und aus dem Treibmittel vorgesehen sind.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the composite of a layer ( 14 ) with several layers ( 15a . 15b ), where ( 15a . 15b ) successive layers of the metal or metal alloy and are provided from the propellant. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in den Verbund (21) zusätzlich ein Material mit einem negativen thermischen Ausdehnungskoeffizienten eingebracht wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that in the composite ( 21 ) In addition, a material with a negative coefficient of thermal expansion is introduced. Bauteil, welches zumindest teilweise aus einem geschlossenporigen Metallschaum (18) besteht, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Metallschaum (18) die geschlossenen Poren Sauerstoff als Treibgas enthalten.Component which at least partially consists of a closed-cell metal foam ( 18 ), characterized in that in the metal foam ( 18 ) contain the closed pores oxygen as a propellant gas. Bauteil nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass dieses als Gehäusestruktur (11) aus einem vom Metallschaum (18) verschiedenen Material mit einem eine Öffnung 20 aufweisenden Hohlraum (12) ausgebildet ist, welche durch den Metallschaum (18) verschlossen ist.Component according to claim 7, characterized in that this as a housing structure ( 11 ) from one of the metal foam ( 18 ) different material with one an opening 20 having cavity ( 12 ) formed by the metal foam ( 18 ) is closed. Bauteil nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Hohlraum (12) durch einen Glaskörper (23), insbesondere eine Lampe, gebildet ist.Component according to claim 8, characterized in that the cavity ( 12 ) through a glass body ( 23 ), in particular a lamp, is formed. Bauteil nach einem der Ansprüche 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass zusätzlich ein Material mit einem negativen thermischen Ausdehnungskoeffizienten in dem Metallschaum vorhanden ist, dessen Anteil so gewäh1t ist, dass der Metallschaum (18) zumindest im wesentlichen den gleichen Ausdehnungskoeffizienten wie die Gehäusestruktur (11) im Bereich der Öffnung (27) aufweist.Component according to one of claims 8 or 9, characterized in that in addition a material having a negative coefficient of thermal expansion in the metal foam is present, the proportion of which is gewäh1t that the metal foam ( 18 ) at least substantially the same coefficient of expansion as the housing structure ( 11 ) in the region of the opening ( 27 ) having.
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