DE1521564B2 - Verdampfertiegel für Metalle - Google Patents

Description

5. Verdampfertiegel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die !compressible Isoliermaterialfüllung (13, 14) aus Aluminiumsilikatfasern besteht.

1. Verdampfertiegel für Metalle, mit einem aus
hitzebeständigem Material bestehenden, das geschmolzene Metall aufnehmenden Behälter, dadurch gekennzeichnet, daß der Behälter
(10) von einem doppelwandigen Wärmeisoliergefäß (12) umgeben ist, zwischen dessen Innenwand (12 a) und Außenwand (12 b) sich eine io der Temperaturgradient des doppelwandigen Wärkompressible Isoliermaterialfüllung (13, 14) be- meisoliergefäßes so wählen, daß bei einer Rißbildung findet. im Schalter die austretende Metallschmelze auf der

2. Verdampfertiegel nach Anspruch 1, dadurch Außenwand des doppelwandigen Isoliergefäßes ergekennzeichnet, daß der Temperaturgradient des starrt. Jedes Leck wird somit durch das erstarrende Wärmeisoliergefäßes (12) so gewählt ist, daß bei 15 Material selbst verstopft, wodurch die Weiterbenuteiner Rißbildung im Behälter (10) die austretende zung des Tiegels ermöglicht wird. Die Erfindung Metallschmelze an. der Außenwand des doppel- wird nachfolgend an Hand des in der Zeichnung darwandigen Isoliergefäßes erstarrt. gestellten Ausführungsbeispieles, das eine perspekti-

3. Verdampfertiegel nach Anspruch 1 oder 2, vische Querschnittsansicht eines Verdampfertiegels dadurch gekennzeichnet, daß das Wärmeisolier- 20 zeigt, näher erläutert.

gefäß (12) von einem Metallmantel (15) umgeben Der Innenbehälter 10 ist so bemessen, daß er eine

ist. ■ bestimmte Menge geschmolzenen Metalls 11 aufneh-

4. Verdampfertiegel nach Anspruch 3, dadurch men kann, das verdampft werden soll. Die äußere gekennzeichnet, daß der Metallmantel (15) von Form des Verdampfungstiegels ist an sich beliebig, dem Wärmeisoliergefäß (12) durch eine Isolier- 25 gewöhnlich aber rechteckig. Der Tiegel besteht aus pulverschicht (16) getrennt ist. einem hochhitzebeständigen Material, beispielsweise

Bornitrid, Aluminiumnitrid oder Siliziumnitrid, das aber beim Erwärmen und Abkühlen nicht unbedingt von jeglicher Rißbildung frei zu sein braucht.
30 Der Behälter 10 befindet sich innerhalb eines doppelwandigen Wärmeisoliergefäßes 12, zwischen des-

sen Innenwand 12 α und Außenwand 12 b eine kom-

pressible Isoliermaterialfüllung 13, 14 angeordnet ist.

Die Wände des Wärmeisoliergefäßes 12 bestehen

35 vorzugsweise aus einem gießfähigen Isoliermaterial

Die Erfindung betrifft einen Verdampfertiegel für mit hohem Aluminiumgehalt. Die Isoliermaterialfül-Metalle, mit einem aus hitzebeständigem Material lung 13 besteht aus einem Material, das sich beim bestehenden, das geschmolzene Metall aufnehmen- Ausdehnen der Innenwand 12 α auf Grund der Erden Behälter, wärmung durch die Metallschmelze zusammenpreßt Bei der Beschichtung von Materialien mit Metall 40 oder verdichtet.■■·■ Ein solches · Material bilden beidurch Bedampfung unter Vakuum ist ein Verdamp- spielsweise Aluminiumsilikatfasern, hitzebeständige fertiegel zur Aufbewahrung des geschmolzenen Be- Steine oder brüchige Formkörper. Dadurch werden Schichtungsmetalls, beispielsweise Aluminium, erfor- beim Ausdehnen der Innenwand 12 α auf die Außenderlich, während die Metalloberfläche erhitzt wird, wand 12 & keine wesentlichen Druckkräfte übertrabeispielsweise mit Hilfe eines Lichtbogens, um eine 45 gen. Der Bodenbereich 14 der Isoliermaterialfüllung hohe Verdampfungsgeschwiridigkeit zu erzielen. kann aus einem Granulat, beispielsweise Aluminium-

Solche Verdampfertiegel müssen den hohen Tem- pulver, bestehen.

peraturbeanspruchungen standhalten, denen sie wäh- Der Verdampfungstiegel wird von einem Metall-

rend des Bedampfungsvofganges ausgesetzt sind. mantel 15 umgeben, der von der Außenwand 12 6 Viele in anderer Hinsicht geeignete, hitzebeständige 5° mit Abstand getrennt ist: In diesem Zwischenraum Materialien sind diesen Beanspruchungen, die zu befindet sich eine weitere Schicht 16 Pulvermaterial, plötzlichen Materialdehnungen und -kontraktionen
führen, nicht gewachsen und gehen daher zu Bruch.
Andere Materialien wiederum werden von der Metallschmelze angegriffen. Gekühlte Verdampfungstie- 55
gel weisen aber in der Regel einen zu geringen thermischen Wirkungsgrad auf.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, einen Verdampfertiegel der genannten Art zu schaffen, der so
gebaut ist, daß sich sein Material zyklisch erwärmen 60 kann. Andererseits läßt sich der Temperaturgradient und abkühlen und die danach verursachte Expansion des doppelwandigen Wärmeisoliergefäßes so wählen, und Kontraktion aushalten kann und darüber hinaus daß bei einer Rißbildung im Behälter die möglicherauch für den Fall eines Materialrisses ein Entweichen weise noch durch die Außenwand 12 b hindurchtregeschmolzenen Metalls verhindert, so daß ein konti- tende Metallschmelze auf der Außenwand erstarrt, nuierlicher Betrieb bei der Metallbedampfung auf- 65 Jedes Leck wird damit durch das erstarrende Materechterhalten werden kann. rial selbst verstopft, wodurch die Weiterbenutzung

Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß des Tiegels ermöglicht wird, der Behälter von einem doppelwandigen Wärmeiso- Des weiteren wirkt die auf der Außenseite der

beispielsweise Aluminiumpulver, das dem Material des Bodenabschnitts 14 der Isoliermaterialfüllung entsprechen kann.

Ein wesentliches Merkmal des hier beschriebenen Verdampfungstiegels besteht nun darin, daß bei einer Rißbildung im Behälter 10 die durch diesen Riß ausströmende Metallschmelze von den Wänden 12 a, 12 b des Wärmeisoliergefäßes 12 aufgefangen werden

Außenwand 12 & herrschende relativ niedrige Temperatur jeglicher Reaktion der Metallschmelze mit den Wandteilen des Tiegels entgegen. Der Maßstab für die Auswahl des Materials, aus dem der Behälter 10 gefertigt wird, ist deshalb im wesentlichen die Resistenz gegen chemische Reaktionen mit dem Schmelzmaterial und weniger die mögliche Rißbildung bei rascher Erwärmung und Abkühlung. Die ausdehnbare Schicht 13 zwischen den Wänden des Wärmeisoliergefäßes 12 ermöglicht eine Expansion und Kontraktion der Innenwand 12 a, die von der Außenwand 12 b unabhängig ist, wobei letztere für die Innenwand 12 a einen stabilen, hitzebeständigen Träger bildet. Die Isolierschicht 16 bildet für den Fall, daß wider Erwarten infolge von Rißbildung durch die Tiegelwand hindurchtretende Schmelze nicht vollständig auf der Außenwand des doppelwandigen Wärmeisoliergefäßes erstarrt, eine zusätzliche Sicherung dagegen, daß diese Schmelze mit dem Me-

o tallmantel 15 in Berührung kommt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentansprüche:

   liergefäß umgeben ist, zwischen dessen Innenwand und Außenwand sich eine !compressible Isoliermaterialfüllung befindet.

   Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß 5 der Behälter von einem doppelwandigen Wärmeisoliergefäß umgeben ist, zwischen dessen Innenwand und Außenwand sich eine !compressible Isoliermaterialfüllung befindet.

   Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung läßt sich