Verfahren zur Herstellung von Folien, Bändern und Profilteilen aus Metall oder
Metall-Glas-Schichtwerkstoffen
Es ist bekannt, Metallfolien oder dünne Metallbänder bis herab zu etwa 5 #um Stärke durch Kaltwalzen oder Paket- walzen als letzte Verformungsprozesse vorzugsweise auf Mehrfachwalzwerken mit übereinander angeordneten Arbeitswalzen herzustellen. Dabei sind verteuernde Zwischenglühbehandlungen zur Aufhebung der die Weiterverarbeitung erschwerenden oder gar unmöglich machenden Kaltverfestigung oder auch von unerwünschten Texturen notwendig.
Viele Werkstoffe, insbesondere heterogene Legierungen, die zwei oder mehrere Phasen unterschiedlicher Härte und damit meist unterschiedlicher Verformbarkeit bei ein und derselben Verformungstemperatur aufweisen und ebenso Verbundwerkstoffe, die in einer metallischen Masse vorzugsweise nichtmetallische Einlagerungen (Dispersionen) enthalten, lassen sich nach diesem Verfahren überhaupt nicht oder nur unter erschwerenden Bedingungen, wie Einhaltung enger Walztemperaturbereiche oder kleiner Stichabnahmen, herstellen.
Es ist weiter bekannt, dünne metallische Filme durch Verfahren der Vakuumaufdampfung oder der Elektro ab- scheidung, durch chemische Reduktion oder auch durch thermischen Zerfall organometallischer Verbindungen auf erhitzten Substanzen sowie durch kathodische Zerstäubung herzustellen. Jedoch sind diese Verfahren noch mit diesen oder jenen Nachteilen behaftet, welche die universelle Einsatzmöglichkeit der so hergestellten Folien für technische Belange mitunter erheblich beeinträchtigen. Angeführt seien hier nur die insbesondere bei sehr dünnen Filmen unvermeidbare ungleichmässige Porosität, ungleiche Folienstärke, hohe innere Spannungen, durch das Herstellungsverfahren bedingte Ungleichmässigkeiten der Legierungszusammensetzung, grosse Oberflächenrauigkeit, teuere Herstellungstechnik mit kostspieligem Kontrollverfahren.
All diese Nachteile können aber praktisch vermieden werden durch das erfindungsgemässe Verfahren, welches eine Abwandlung des seit Jahrzehnten bekannten, aber auf die Herstellung dünner Metallfäden beschränkten Flüssigziehverfahrens nach G.F. Taylor darstellt. Das erfindungsgemässe Verfahren zur Herstellung von Folien, Bändern und Profilteilen aus Metall oder Metall-Glas-Schichtwerkstoffen, wobei das Metall gegebenenfalls einen nichtmetallischen Stoff enthält, ist dadurch gekennzeichnet, dass man das Metall oder den Metall-Glas-Schichtwerkstoff in einer glasigen zähen Umhüllung zusammen mit letzterer in flüssigem Zustand des Metalls zieht.
Unter Profilen sollen selbstverständlich auch Hohlprofile, insbesondere Rohre verstanden werden. Die Erfindung geht aus von der Erkenntnis, dass die Erzielung von Optimalwerten der Festigkeit dünner Drähte praktisch durch einen Drahtdurchmesser von 1... 2#um begrenzt wird, weil nur solche Drähte gerade noch experimentell bzw. fertigungsmässig zu beherrschen sind, dass aber dünne Bänder oder Folien mit der gleichen oder sogar mit noch höherer Festigkeit hergestellt werden können als querschnittsgleiche Fäden und dass man bei diesen die Bandstärke bzw. Folienstärke gegenüber dem Drahtdurchmesser noch erheblich herabsetzen kann bei gleicher oder besserer Handhabbarkeit, sofern man diese Folien und Bänder mit einer Arbeitsleiste wesentlich höherer Wandstärke versieht und jene zum Schluss abtrennt.
Die Schwierigkeiten, welche werkstoff-, verfahrens- und kostenmässig dem Taylor-Verfahren entgegenstanden, haben dazu geführt, dass es etwa 30 Jahre hindurch fertigungsmässig nicht benutzt wurde und auch in den letzten sieben Jahren erst wieder angewendet wurde, als man dünne Drähte als Analogon zu Whiskern herzustellen versuchte.
Die Erkenntnis, dass die Abwandlung dieses Verfahrens auch für die Herstellung von Folien und Bändern einen wesentlichen technischen Fortschritt bedeuten könnte, lag bisher offenbar schon deshalb nicht vor, weil der Erzeugungsbereich dünner Folien und Bänder im Bereich unter 12 ,um bereits, wie oben angeführt, durch relativ wirtschaftliche Verfahren, wie die KaltwalzungmitMehrrollenwalzwerken, das Paketwalzen, das Schlagen von Goldfolien von etwa 0,1 mm Stärke, anderseits im Angström- und #um-Bereich, aber auch durch die Aufdampfverfahren überdeckt war, während für extrem dünne Drähte im Bereich von 1 bis 10 ,um kein Austauschverfahren, z.B. durch Abätzen dickerer Drähte, technisch gleich günstig erschien.
Die Abwandlung des relativ teueren Taylor-Verfahrens auf dünne Bänder und Folien mit der Inkaufnahme weiterer Herstellungsschwierigkeiten musste also die Überwindung eines Vorurteils bedeuten, sofern ein Werkstoff- oder Verfahrensfachmann ausser dem Erfinder überhaupt an eine solche Möglichkeit gedacht hätte. Den Erfinder führte aber erst die jahrelange Beschäftigung mit dem Flüssigdrahtziehverfahren nach Taylor und anderseits die Kenntnis des Bedarfs an Bändern, Folien und Rohrabschnitten, insbesondere auch solcher mit gewünschtem Porositätsgrad und aus schwer verformbaren Legierungen, speziell für hochfeste Bewehrungen, für Brennstoffzellen und Mikrosiebe und allgemein für elektronische und magnetische Spezialzwecke, schliesslich zu der Erkenntnis der in der Abwandlung des Taylor-Verfahrens von Fäden auf Bänder und Folien steckenden Möglichkeiten.
Hinzu kam, dass eine Reihe anderer Erfindungsgedanken in dieser Richtung nicht nur den möglichen überraschend grossen technischen Fortschritt, sondern auch die wirtschaftliche Durchführbarkeit des so erzielten Kombinationsverfahrens erkennen liessen. Insbesondere ergab sich dabei auch der Gesichtspunkt, dass das Flüssigzieh- und -walzverfahren gemäss Erfindung durch die Einbeziehung von Rohren und Profilteilen, ja sogar massiven Strängen einerseits, seine Anwendbarkeit auf normalerweise spröde homogene oder heterogene Legierungen und Verbundwerkstoffe, anderseits nunmehr auch für grössere Werkstoffabmessungen stets dann interessant wurde, wenn eine hohe Wandstärkenabnahme in einem Arbeitsgang ausgenutzt werden konnte oder eine gerichtete Erstarrung erzielt werden sollte.
Die möglichen Ausführungsformen der Erfindung sind so vielseitig, dass es zweckmässig erscheint, nur einige Prinzipskizzen für das Verfahren zu geben, um den Anwendungsbereich nicht unnötig einzuengen. In den Fig. 1 und 2 ist das Verfahren schematisch in Auf- und Seitenriss dargestellt.
Der Verbundkörper 1 ist ein flacher Glas- oder Quarzhohlquader 2 mit einer Metailfüllung 3 und einem evakuierbaren bzw. mit Gas gefülltem Hohlraum 4. Er kann von einer Absenkvorrichtung S langsam nach unten bewegt werden. Er durchläuft dabei eine Vorwärmezone 6 und wird anschliessend in der Schmelz-Erweichungszone 7 so weit erhitzt, dass der Metallkern verflüssigt, die Glashülle aber so weit erweicht wird, dass sie ins Fliessen kommt. Die Fliessgeschwindigkeit wird von der Ziehtrommel 8, auf die sich ein Ziehband 9 aufwickelt bzw. von den gegebenenfalls vorhandenen Kalibrierungswalzen 10 aus gesteuert. Das Ziehband aus Quarz- oder Glasgewebe wird vorab durch Anschmelzen an der Unterkante des Verbundkörpers 1 befestigt. Mit 3' ist das verformte metallische Gut bezeichnet.
Die Kalibrierungswalzen bestehen aus hitzebeständigem Chrom-Nickel-Stahl, wie bei der Tafelglasherstellung üblich.
Sie können frei rotieren oder angedrückt werden, insbesondere auch durch andere Walzen gestützt werden. Ihr Walzen abstand ist kontinuierlich verstellbar und gegebenenfalls zur Regelung der Metallband- bzw. Folienstärke elektronisch steuerbar. Ebenso kann in Verbindung mit der Dickenkalibrierung der Folien und Bänder rückwärts die Umlaufgeschwindigkeit der Zieh- bzw. Aufwickeltrommel und die Energiezufuhr zur Schmelz-Erweichungszone elektronisch gesteuert werden. Anstelle der Walzen oder zusätzlich kann auch eine flache, sich nach unten verjüngende Führungs düse verwendet werden. Führungswalzen und -düsen können gleichzeitig zur Kühlung des verformten Verbundmaterials dienen. Zusätzlich können dafür Anblas- oder Spritzvorrichtungen vorgesehen werden.
Für die Füllung des Verbundkörpers haben sich das Einsaugen von flüssigem Metall und/oder das Einlegen bzw.
Einführen von geschmolzenen und vorgeformten Metallplatten wegen der guten Raumerfüllung besonders bewährt. Jedoch können auch Metall- oder Legierungspulver, Metallsalze, Fäden, Drähte, Folien, Bänder, Profile oder Mischungen aus solchen, insbesondere auch metallische Whisker orientiert oder nichtorientiert in den Hohlraum kontinuierlich oder diskontinuierlich eingebracht werden, ebenso Zusätze von nichtmetallischen Pulvern, speziell anorganischen Whiskern, wobei jedoch in Anbetracht der schmalen Schmelzzone für eine gute vorherige Durchmischung Sorge zu tragen ist.
Der zur Aufnahme der Füllkörper dienende Hohlraum kann im übrigen beliebig durch eingelegte und mit dem Glasoder Quarzhohlquader verklebte Abstandshalter oder Profilstäbe unterteilt sein, z. B. für die gleichzeitige Herstellung mehrerer Bänder, gegebenenfalls auch aus verschiedenen metallischen Werkstoffen. Ebenso brauchen die begrenzenden Glas- oder Quarzplatten nicht eben oder gleich dick zu sein, sondern sie können etwa profilierte Nuten oder Rippen in der vorgesehenen Ziehrichtung aufweisen. Anderseits ist es auch möglich, von Verbundkörpern auszugehen, die durch innere Begrenzungsplatten gleicher oder verschiedener Stärke so unterteilt sind, dass eine Sandwichkonstruktion entsteht.
Oft ist es vorteilhaft, für die inneren Begrenzungsplatten und Stege eine Glasplatte mit niedrigerem Erweichungsintervall zu wählen, als die aussenliegenden Platten haben.
Bei einer anderen sehr wichtigen Ausführungsform der Erfindung, der Herstellung von rohrförmigen Körpern, besteht der Hohlglas- bzw. Quarzkörper nicht aus einem Quader, sondern aus einem doppelwandigen zylinderförmigen Körper, dessen Begrenzungswände oben und unten miteinander durch angeschmolzene Kreisringe verbunden sind. Dabei ist für spezielle Anwendungsgebiete, wie die Herstellung von Brennstoffzellen, eine Anordnung besonders interessant, bei der der innere Zylinder exzentrisch zu dem äusseren steht, so dass der sich bildende metallische Ziehkörper eine kontinuierlich ab- und wieder zunehmende Wandstärke längs des Kreisumfanges aufweist.
Die Kalibrierung des gezogenen rohrförmigen Glas-Metall-Verbundkörpers erfolgt mit Hilfe einer sich in Ziehrichtung verjüngenden, feststehenden, drehbaren oder schwingenden Führungsdüse mit runder oder ovaler Öffnung, die den Strang noch im Erweichungsintervall von aussen formt und/oder mit Hilfe eines feststehenden, drehbaren oder schwingenden Dorns, der von oben frei durch die Schmelz- und Erweichungszone des Ausgangsverbundkörpers hindurchgeführt ist und zumindest in diesem Bereich aus einem hochwarmfesten keramischen oder metallischen Werkstoff besteht, der sich dann im Ziehbereich konzentrisch oder asymmetrisch verbreitert und zur Führung und Formung des Rohrstranges von innen her dient.
Mit Hilfe von Dorn und Düse ist gleichzeitig, z.B. auf kapazitivem Wege, eine kontinuierliche Messung der Stärke des ausgezogenen Metallrohres möglich, damit eine Regelung der Ziehgeschwindigkeit auf elektronischem Wege einerseits, aber auch, sofern Dorn und Düse an ihren gegenüberliegenden Arbeitsflächen verschieden konisch und in Ziehrichtung gegeneinander verschiebbar angeordnet sind, vorzugsweise über dem kleinsten Abstand eine unmittelbare Steuerung von Rohrdurchmesser und Wandstärke.
Zum Umfang der Erfindung gehört auch die Aufweitung des gezogenen Verbundrohres gegenüber den Abmessungen des Ausgangskörpers auf ein vorgegebenes Mass durch Anwendung des Dorns ohne Düse und die Herstellung von in sich konischen Rohrabschnitten durch seitliche Verschiebung des Dorns nach einem vorgegebenen Programm. Der Dorn kann durchbohrt sein und eine oder mehrere Kühlleitungen zu seiner eigenen Kühlung wie auch zur Innenkühlung des gezogenen Verbundrohres und damit zur Abschreckung des auf eine dünnere Wandstärke gezogenen Metallrohres enthalten.
Er kann, wenn er eine rotationssymmetrische Form aufweist und mittig angeordnet ist, kontinuierlich über die gesamte Innenfläche des gezogenen Verbundrohres gleiten; bei aussermittiger Anordnung als Exzenterscheibe und/oder unsymmetrischer Form des Dorns berührt dieser bei genügend schneller Drehung um eine parallel zur Ziehrichtung liegende Achse das gezogene Verbundrohr nur auf einer Schraubenlinie oder Schraubenfläche.
Entsprechend kann auch die Düse zur Aussenkühlung Bohrungen aufweisen und ihrerseits Drehungen nicht nur um die Symmetrieachse des gezogenen Verbundrohres, sondern als Exzenterring auch um eine parallel dazu liegende Achse ausführen und somit über die gesamte äussere Rohr fläche symmetrisch gleiten oder sie nur längs einer Schrauben- linie oder Schraubenfläche berühren. Vorzugsweise sollen Exzenterring und -scheibe in gleicher Höhenlage arbeiten und getrennt von aussen und von innen angetrieben werden.
Ebenso wie beim Flüssigflachziehen von Bändern, Folien und Profilen gehört auch beim Flüssigrohrziehen das Einlegen von vorzugsweise bei niedrigeren Temperaturen erweichen den Abstandshaltern und Profilleisten wie die Verwendung mit Nuten oder Rippen versehener zylindrischer Aussen und Innenkörper aus gleichen oder verschiedenen Glassorten zum Umfang der Erfindung. Dadurch kann auch gleichzeitig eine grössere Anzahl von Drähten mit beliebigem Quer schnitt gezogen werden.
Anderseits ist es möglich, so durch entsprechende Gestaltung der Hohlräume massive oder glas gefüllte metallische Arbeitsleisten für einzelne oder mehrere der herzustellenden Bänder, Folien oder Profilleisten und
Rohre vorzusehen, die besonders bei sehr dünnen Wand stärken der Enderzeugnisse zu deren Halterung oder leichte ren Handhabung dienen und gegebenenfalls nachträglich abgearbeitet werden oder die insbesondere als Stromzu führungen daran verbleiben.
Für die Herstellung von Verbunderzeugnissen ist speziell die Einbringung sehr dünner, geschlitzter oder gelochter
Glaszwischenprofile oder -platten vorgesehen, die sich beim
Zieh- und Walzprozess mit der übrigen Glasmasse ver einigen, aber das Verschweissen beiderseits der Profile als feste Körper eingebrachter verschiedener Metalle oder Le gierungen zulassen.
Es hat sich als besonders vorteilhaft erwiesen, die Zu sammensetzungen der verschiedenen Glasplatten und -profile der Zusammensetzung der zu ziehenden Metalle und Legie rungen so anzupassen, dass Erweichungs- und Schmelzinter valle in etwa beieinander liegen, derart, dass die Viskosität der äusseren Begrenzungsplatten oder -rohre grösser oder gleich der Viskosität der gegebenenfalls vorhandenen inneren
Begrenzungsplatten, Rohre oder Profile aus Glas bzw. Quarz glas, auf jeden Fall aber grösser als die Viskosität der flüssi gen oder teigigen metallischen Phase mit oder ohne feste
Werkstoffanteile ist. Jedoch ist es auch möglich, besonders hochschmelzende Metalle, wie z. B.
Niob, Tantal, Zirkonium und deren Legierungen, nach dem Verfahren gemäss Erfindung zu verarbeiten, indem durch entsprechend geregelte und schnelle Energiezufuhr die metallischen Anteile bis über ihren Schmelzpunkt auf weit höhere Temperaturen als die umgebenden Glasmassen erhitzt werden. Insbesondere hat es sich dabei gezeigt, dass es durch sehr schnelle Erhitzung und schnelle Abkühlung beim Flüssigziehen und -walzen ge lingt, Reaktionen zwischen Metall und Glas, insbesondere eine Siliziumaufnahme aus dem Glas zu vermeiden. Wichtig ist hierfür, dass die zwischen Glas und Metall im Ausgangs verbundkörper verbliebenen Hohlräume vor dem Schmelz beginn und gegebenenfalls laufend während des Flüssigzie hens evakuiert werden.
Die Erhitzung bis zum Fliessen des Verbundkörpers kann beliebig erfolgen, durch Wärmestrahlung oder induktive Be heizung oder auch durch Elektronen-, Plasma- oder Laser strahlung bzw. durch gleichzeitige Anwendung mehrerer Erhitzungsarten. Die gewünschte Wandstärkenabnahme kann in einem oder in mehreren Arbeitsschritten nach ein- bzw.
mehrmaliger Erhitzung des Verbundkörpers oder der Zwischenerzeugnisse erfolgen. Sehr grosse Stichabnahmen, z.B.
im Verhältnis 1000:1 sind für sehr dünne und lange Folien und Bänder vorteilhaft, z. B. eine Verringerung der metallischen Wandstärke von 1 mm auf 1 ,um, wenn die Folien bzw. Bänder auf die Ziehtrommel aufgewickelt werden. Dagegen wird man sich bei der Herstellung von Rohren und insbesondere konischen Rohrabschnitten grösseren Durchmessers wie auch z.B. von Folien und Bändern mit etwa 50 ,um bis 1 mm Wandstärke aus spröden Legierungen mit kürzeren Arbeitslängen und entsprechend kleineren Stichabnahmen begnügen und mit kleineren Ziehgeschwindigkeiten arbeiten. Aus diesen Angaben geht bereits der mögliche Leistungsumfang einer einzigen Flüssigzieh- und -walzanlage hervor, der sich durch verhältnismässig einfache Umbauten und Veränderungen der Einstellungen erzielen lässt.
Es gehört weiterhin zu den Merkmalen der Erfindung, die ausgezogenen oder ausgewalzten Verbundfolien-, -bänder, -rohre oder -profile unmittelbar nach dem Verformungsvorgang mit einer derartigen Geschwindigkeit von hohen Temperaturen durch Anblasen oder Anspritzen abzukühlen, dass je nach der Zusammensetzung der metallischen Werkstoffanteile diejenigen Gleichgewichts- oder unterkühlten Zustände erhalten werden, die für die Erzielung besonders günstiger chemischer oder physikalischer Eigenschaften ohne oder mit einer nachgeschalteten Wärmebehandlung erforderlich sind. Auch kann der Zieh- bzw. Walzvorgang mit anschliessendem Abkühlungsvorgang gegebenenfalls in seinen letzten Phasen so geführt werden, dass noch eine Teilverformung der metallischen bzw. metallisch-keramischen Phasen im festen Zustande erfolgt und diese dadurch gegebenenfalls eine Textur erhalten.
Es ist sogar möglich, dass die Schlussverformung bei so tiefen Temperaturen des metallischen Gutes erfolgt, dass bei diesem gegebenenfalls eine Kaltverfestigung eintritt.
Speziell hat es sich auch als zweckmässig erwiesen, erfindungsgemäss hergestellte Verbundrohre gegebenenfalls weiterhin zwecks Herstellung von Folien und Bändern unmittelbar im Anschluss an den Ziehvorgang in Längsrichtung zu schlitzen und anschliessend flach auszuwalzen.
Die beschriebenen Verfahrensschritte werden im allge meinen in vertikaler oder schräger Arbeitsrichtung durchgeführt, es ist jedoch oftmals günstig, nach der grössten Querschnittsabnahme des zähflüssig gezogenen Gutes eine Umlenkwalze oder Führungen in die waagrechte Arbeitsrichtung bei gegebenenfalls zusätzlicher Beheizung des Ziehgutes vorzusehen.
Das gemäss der Erfindung erhaltene Zieh- und Walzgut kann unmittelbar bzw. nach seiner Unterteilung als Ver bundwerkstoff mit anhaftenden bzw. dazwischenliegenden
Glasschichten, z.B. für Kondensatoren und Rasierklingen, verwendet werden, diese Schichten können aber auch ein oder allseitig abgelöst werden. Die vollständige oder teil weise Ablösung erfolgt in an sich bekannter Weise auf mechanischem Wege, z.B. durch Abschneiden, Abschleifen,
Absprengen oder Abstrahlen, unter dem Einfluss von
Wärmespannungen oder auf chemischem Wege, z.B. in Flussäure bzw. einem entsprechend der Glaszusammenset zung ausgewählten Bad, speziell einem Salzbad oder durch eine Kombination dieser Verfahren.
Es kann zweckmässig sein, wenn im Endzustand Metallteile mit einseitigem Glas überzug gewünscht werden, beim Ziehvorgang von Glas
Metall-Verbundkörpern mit einseitig besonders starken
Glasplatten auszugehen und den schliesslich erhaltenen Ver bundwerkstoff dann nur so weit abzuätzen, dass noch ein seitig eine Glas- bzw. Quarzschicht auf dem metallischen Gut verbleibt. Eine spezielle Ausführungsart bei der Herstellung von Rohrfolien sieht vor, zugleich mit dem durch den durchbohrten Dorn zugeführten flüssigen oder gasförmigen Kühlmedium metallische oder keramische Pulver zur stärkeren Kühlung bzw. zur unmittelbaren Herstellung von Verbunderzeugnissen einzuführen, gegebenenfalls auch Chemikalien, welche die innere Glashaut angreifen.
Nach den bisher beschriebenen Verfahrensschritten liegt der metallische Werkstoff erfahrungsgemäss wegen seiner Herstellung über den flüssigen Aggregatzustand im allgemeinen in Form von dichten Folien, Bändern, Rohren oder Profilteilen vor, es sei denn, dass sich bei ihm auf Grund seiner Zusammensetzung nach den Gesetzen des heterogenen Gleichgewichts nach der Erstarrung bereits eine gasförmige Phase gebildet und ausgeschieden und diese ihrerseits besonders bei sehr dünnen Wandstärken schon eine Porosität bewirkt hat.
Andernfalls bestehen bei den gemäss der Erfindung hergestellten Folien und Rohren über die als technische Hilfsmittel bekannten Verfahren des mechanischen Lochens, Schlitzens, der elektroerosiven Bearbeitung mit dem Funken, dem Elektronenstrahl, dem Plasmastrahl oder dem Laserstrahl hinaus insbesondere die Möglichkeiten des chemischen oder elektrochemischen Herauslösens einer in der metallischen Grundmasse feinverteilten metallischen oder nichtmetallischen Phase. Die entstandenen Löcher können noch nachträglich auf mechanischem Wege, z.B. durch Walzen und Ziehen, wie z. B. bei sogenanntem Streckmetall, geweitet oder z.B. durch Kaltpressen oder auch durch Aufdampfen bzw. zusätzliche elektrolytische oder chemische Abscheidungen verengt werden.
Auch kann die Anwendung mehrerer dieser Verfahren nebeneinander erfindungsgemäss einen ausserordentlichen technischen Fortschritt bedeuten.
Eine spezielle Ausführungsform zur Herstellung von metallischen Kapillarfiltern sei nachstehend beschrieben: Man baut den Ausgangs-Glas-Metall-Verbundkörper so auf, dass aussen, wie vorbeschrieben, stärkere Glas- oder Quarzplatten bzw. ein entsprechendes Rohr angeordnet, in den Hohlraum aber in der vorgesehenen Ziehrichtung ein System von Glasstäben, die durch die metallischen Ausgangswerkstoffe voneinander getrennt sind, eingebracht wird. Nach Durchführung des Ziehprozesses werden die erhaltenen Stränge auf die gewünschte Kapillarlänge, z.B. mit einem Mikrotom, geschnitten und die Glasmasse ab- bzw. herausgeätzt.
Es ist oft zweckmässig, zuvor die erhaltenen Stränge nur von der äusseren Glasmasse zu befreien, sie in geeigneten Längen miteinander dicht zu verschweissen oder zu verlöten, dann erst die grösseren Querschnitte mit dem Mikrotom zu schneiden und die Ätzung erst jetzt auszuführen. Die erhaltenen Filter sind besonders geeignet als Elektroden für Brenn stofizellen; die Schweissverbindungen dienen in diesem Fall vorzugsweise als Stromleiter, soweit nicht von vornherein im Ausgangs-Glas-Metall-Verbundkörper grössere metallische glasfreie Bereiche für die Stromleitung vorgesehen waren.
Man kann jedoch auch in den vorbeschriebenen Hohlraum ein System von Glas- bzw. Quarzrohren einbringen, die Zwischenräume mit Glasfritte, die Rohre selbst aber mit Metall füllen und nach dem Ziehverfahren sowie dem Mikrotomschnitt das Metall herauslösen und so Glasfilter gleichmässiger Porosität herstellen.
Eine andere Ausführungsform für Brennstoffzellelektroden erhält man, wenn man in den Hohlraum des Ausgangsquarzhohlquaders bzw. -zylinders z.B. eine Mischung von Platinpulver mit feinem Magnesiumoxid einbringt, das auf eine möglichst gleichmässige Korngrösse abgesiebt ist und insbesondere kein Überkorn enthält. Durch Flüssigziehen bei Temperaturen des metallischen Gutes von etwa 19000 C wird eine Folie bzw. Rohrfolie hergestellt von einer der Korngrösse des Magnesiumoxids entsprechenden Stärke. Die Magnesiumoxidkörner sind dann weitgehend gleichmässig, je nach vorheriger Durchmischung, in der Platinfolie verteilt und reichen beiderseits bis in die Begrenzungsflächen hinein.
Durch Abätzen der Quarzglashaut und Herausätzen der Magnesiumoxidkörner erhält man relativ gleichmässig poröse Platinfolien.
Natürlich ist es möglich, durch Aufeinanderpressen solcher Folien mit verschieden grossen Porendurchmessern auch Doppel- oder Mehrschichtelektroden herzustellen, die sich durch ein besonders geringes Gewicht auszeichnen.
Beiderseits dünn glasierte Metallfolien eignen sich z.B.
für Rasierklingen. Dabei dient die Metallfolie als zäher Trägerkörper, der längs der Ziehrichtung überstehende Glasrand aber als Schneide. Vorteilhaft arbeitet man für die Her stellung glasisolierter Folien gegebenenfalls nach einem ent- sprechend abgewandelten Flüssigpaketzieh- oder -walzverfahren, bei dem der Hohlraum des Ausgangskörpers durch eine grössere Anzahl von parallelen Glasplatten aufgeteilt ist. Abwechselnd zwischen diese Glasplatten werden Metallplatten oder Pulver von dem vorgesehenen Folienmetall und einem vorzugsweise niedrigschmelzenden Hilfsmetall bzw.
einer Legierung anderer Zusammensetzung so eingebracht, dass diese Metalle nicht miteinander in Berührung kommen.
Nach Entfernen der äusseren Glashaut lassen sich beiderseits dünn glasisolierte Metallfolien leicht durch Aufschmelzen oder chemische oder elektrolytische Auflösung des Hilfsmetalls gewinnen.
Erfindungsgemäss hergestellte Metallfolien unterscheiden sich von den nach den bekannten Verfahren, z.B. durch Aufdampfen, hergestellten Folien insbesondere durch ihre grössere Gleichmässigkeit in der Oberfläche, ihre weitgehende Spannungsfreiheit, aber auch durch die gleichmässigere Gitterstruktur. Es ist so z.B. möglich, auch metallische Einkristallfolien oder Metall-Quarz-Folienkombinationen herzustellen, bei denen auch die Quarzfolien Einkristallcharakter haben. Hervorgehoben sei hier vor allem auch die Möglichkeit, nach dem Verfahren gemäss der Erfindung magnetische Folien in Stärken von etwa einigen Hundert Ängström herzustellen, die bei elektronischen Speichergeräten im Nanosekundenbereich ansprechen.
Ohne Anspruch auf Vollständigkeit sei hier eine Reihe von weiteren möglichen Anwendungsgebieten für erfindungsgemäss hergestellte Gegenstände angeführt: Ausgegangen sei von durch Pressen oder Schockwellen(Explosiv-)-Verformung kompaktierten homogenen, heterogenen oder Verbundwerkstoffen, insbesondere beschichteten Werkstoffen und/oder Gegenständen mit Folienstruktur als hochwarmfeste Teile anstelle von Faserwerkstoffen. Hierfür können oftmals auch Teile mit dünnen Glas- und Quarzeinlagen vorteilhaft verwendet werden, besonders wenn sie von vornherein als Mehrschichtwerkstoffe hergestellt wurden und durchbrochene Glaszwischenplatten im Ausgangsverbundkörper von vornherein örtliche Verbindungsrippen zwischen den Metallschichten entstehen liessen.
Je nach Folienstärke können Einzelfolien und Verbundkörper, insbesondere auch verflochtene, verdrillte und verwebte Bänder als hochfeste Metalleinlagen für Bewehrungszwecke dienen. Erfindungsgemäss hergestellte Gegenstände eignen sich ferner gut als Katalysatoren und Katalysatorträger, für Zahnersatzteile, Lotformteile, für die Herstellung von gedruckten Schaltungen, als Selenschichten für elektrostatische Kopiereinrichtungen, für supraleitende Spulen, stromleitende Auf hängungen, für Thermoelemente und -säulen, als Bimetalle, Kondensatoren, Kontakte, Hochohmwiderstände, Zählrohre, Schalt- und Speicherelemente, Planartransistoren, allgemein für aktive und passive elektronische Bauelemente.
Das be schriebene Verfahren gestattet ferner die Herstellung neuartiger magnetischer Spezialwerkstoffe, besonders mit Folienstärken im Bereich einiger Hundert und Tausend Angström mit Glas- bzw. Quarzfolie als Antimagnetikum, aber auch von massiven Dauermagnetsträngen mit Kristallorientierung in Ziehrichtung, von Zusatzwerkstoffen für Textilien oder für die Metallisierung, aber auch die billige Herstellung von Plattierwerkstoffen, z.B. Blattgold. Nicht zu vergessen sind ferner die Anwendungsmöglichkeiten für optische und elektrooptische Zwecke, für Spiegel, Reflektoren, Lichtteiler, Graufilter und Strahlungsschutzbeläge, Photozellen, Gleichrichter, grossflächige Sonnenzellen, grossflächige Leuchten (Tapeten) mit hoher Energieausbeute, polarisierbare Oberflächen, Fenster für weiche Röntgenstrahlen und Elektronenstrahlen, Targets.
Es würde zu weit führen, in allen Fällen den mit der neuen Technik gemäss Erfindung erzielten und erzielbaren Fortschritt jeweils nachweisen zu wollen.