DE845247C

DE845247C - Glaeser, insbesondere Zwischenglaeser

Info

Publication number: DE845247C
Application number: DEB11787A
Authority: DE
Inventors: Alan Edward Dale; John Edwin Stanworth
Original assignee: British Thomson Houston Co Ltd
Current assignee: British Thomson Houston Co Ltd
Priority date: 1948-02-04
Filing date: 1950-10-03
Publication date: 1952-07-31
Also published as: FR980167A; GB634548A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf weiche, d. h. niedrig schmelzende Gläser, die insbesondere zur Herstellung von Schmelzverbindungen zwischen Natrium-Kalk- und Bleigläsern geeignet sind.

Gläser nach Art der Soda-Kalk-Gläser oder Bleigläser, mit denen die Gläser gemäß vorliegender Erfindung verwandt sind, besitzen eine thermische Ausdehnung in der Größenordnung von 90 X io~⁷. Sie erweichen bei Temperaturen von etwa 6oo° C. Wenn zwei Teile, die aus Soda-Kalk- oder Bleiglas bestehen, miteinander vereinigt werden sollen, ist es zweckmäßig, zwischen den zu vereinigenden Teilen eine Glaszwischenschicht anzubringen, die bei wesentlich niedrigerer Temperatur flüssig wird, als bei der Erweichungstemperatur der zu vereinigenden Teile. Hierdurch wird die Verformung der zu verbindenden Teile vermieden, die eintreten würde, wenn diese Teile miteinander durch Erhitzung derselben über die Erweichungstemperatur verbunden und dann im noch flüssigen Zustand zusammengepreßt werden. Die Glaszwischenschicht oder Verbindungsschicht muß zweckmäßig einen Ausdehnungskoeffizienten besitzen, der ähnlich denjenigen des Glases oder der Gläser ist, aus denen die zu vereinigenden Teile bestehen.

Die Erfindung bezweckt, einen Bereich von Gläsern zu schaffen, die bei Temperaturen, die 550⁰C nicht übersteigen, flüssig werden und sich deshalb besonders eignen, Natrium-Kalk-Gläser oder Bleigläser miteinander zu verbinden, die eine höhere Erweichungstemperatur und dabei eine thermische Ausdehnung in der obenerwähnten Größenordnung besitzen.

Gemäß vorliegender Erfindung gefertigte Gläser

Claims

bestehen hauptsächlich im ganzen aus drei Bestandteilen, nämlich Borsäure, Bleioxyd und Zinkoxyd, wobei die Gewichtsanteile der drei Bestandteile derart bemessen sind, daß sie innerhalb des Schatten-S bereichs fallen, der in dem in der Zeichnung veranschaulichten ternären Diagramm belassen ist. Die prozentuale Zusammensetzung in diesem Be reich entspricht im wesentlichen 50 bis 85% PbO, 2 bis 25% ZnO und 12 bis 35% B2O3. Es kann ferner ein Prozentsatz bis zu 10 Gewichtsprozent an Kieselsäure+ Tonerde und bis zu 2 Gewichtsprozent an Verunreinigungen zugelassen werden, wobei diese Gewichtsanteile auf Kosten der restlichen Bestandteile in ihrem Mengenverhältnis gehen. Bis zu 5% ZnO können durch einen äquivalenten Betrag von BaO und/oder SrO ersetzt werden. Die Gläser sind indessen im wesentlichen gänzlich frei von Alkali, d. h. etwa vorhandenes Alkali hält sich in den zulässigen Grenzen von Verunreinigungen. Es ist zu bemerken, daß die Dauerhaftigkeit von Gläsern mit konstantem Ausdehnungskoeffizienten sowie die Weichheit solcher Gläser mit dem Gehalt an Zinkoxyd wächst, während eine zu große Menge dieses Bestandteils Entglasung herbeiführt. Die obere Grenze des Zinkoxydgehalts ist mit 25% angegeben, wie in dem Diagramm der Zeichnung veranschaulicht. Die folgenden Beispiele betreffen zweckmäßige Glaszusammensetzungen: Ausführungsbeispiel : Innerhalb des schattierten Bereichs im ternären Diagramm, welcher die Grenzen der Bereiche der Glaszusammensetzungen gemäß vorliegender Erfindung angibt, ist ein beschränkter Bereich angedeutet, der durch die strichpunktierte Linie A begrenzt ist. Die, innerhalb dieses beschränkten Bereichs liegenden Gläser besitzen eine größere Dauerhaftigkeit als die innerhalb des schattierten Feldes außerhalb der Linie A fallenden. Sie stellen aus diesem Grunde besonders vorteilhafte Gläser dar. Ein Bereich, der noch' größere Dauerhaftigkeit der in ihm liegenden Gläser bedingt, ist innerhalb des letzterwähnten durch die unterbrochene Linie B angedeutet. Die erfindungsgemäß zusammengesetzten Gläser können nicht nur zur Verbindung von Natrium-Kalk-Gläsern und Bleigläsern untereinander dienen. Sie sind auch brauchbar für Schmelzverbindungen solcher Metalle und keramischer Materialien, die eine lineare Ausdehnung der Größenordnung von 90 X io~7 besitzen. Die Gläser gemäß der Erfindung PbOB2O3ZnOSi O2 und Al2 O3I63,522,514,0II71,614.414,0—III65,016,019,0 "— ■IV67,214.414.44.0V64,017,014,05.0VI61,815,218,05.0 besitzen ferner gute Netzfähigkeit und Adhäsion gegenüber Kupfer, Silber, Nickel, wie auch gegenüber Eisen und eisenhaltigen Legierungen, die mit den genannten Metallen oder mit Chrom verkleidet sind und deshalb vakuumdichte Verschlüsse ergeben. "Solche Metalle und keramische Materialien können demgemäß mit einem Natrium-Kalk-Glas oder Bleiglas vermittels eines erfindungsgemäß gestalteten Glases verbunden werden. Die Glasumhüllungen von Lampen und anderen Vakuumröhren oder gasgefüllten Röhren können demgemäß mit einem Metallsockel oder Glassockel vermittels einer Zwischenschicht oder Verbindungsschicht vereinigt werden, die aus einem erfindungsgemäß zusammengesetzten Glas besteht. Das vorstehend erläuterte Verbindungsverfahren kann bei Temperaturen von 500 bis 5250 C vorteilhaft ausgeführt werden, da bei solcher Temperatur die erfindungsgemäß zusammengesetzten Gläser genügend weich sind, um an den Oberflächen der zu vereinigenden Teile leicht zu fließen. Paten ta ν s ρ r Γ c ii i-;:

1. Gläser, dadurch gekennzeichnet, daß dieselben im wesentlichen ganz aus drei Bestandteilen: Borsäure, Bleioxyd und Zinkoxyd bestehen, deren gewichtsmäßige Anteile innerhalb des schattierten Feldes des ternären Diagramms einer solchen Schmelze fallen.

2. Gläser nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie im wesentlichen ganz aus drei Bestandteilen: Borsäure, Bleioxyd und Zinkoxyd bestehen, deren prozentuale Gewichtsbestandteile innerhalb des durch die Linie A im ternären Diagramm eingeschlossenen Bereiche fallen.

3. Glaser nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie im wesentlichen ganz aus drei Bestandteilen:Borsäure,Bleioxyd und Zinkoxyd bestehen, deren prozentuale Gewichtsverhältnisse innerhalb des durch die Linie B des im ternären Diagramm begrenzten Feldes fallen.

4. Abänderung der Glaszusammensetzungen nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß sie bis zu 10 Gewichtsprozent Tonerde + Kieselsäure unter entsprechender Verminderung der drei Hauptbestandteile in ihren besonderen Verhältnissen enthalten.

5. Abgeänderte Glaszusammensetzungen nach Ansprüchen 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß sie als Verunreinigungen Alkali (jedoch unter Ausschluß von Tonerde und Kieselsäure) in einem Betrage von höchstens 2 Gewichtsprozent enthalten, unter entsprechender Verringerung der drei erwähnten Hauptbestandteile in ihren besonderen Verhältnissen.

6. Gläser nach Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß dieselben durch den Ersatz von bis zu 5% von Zinkoxyd durch Bariumoxyd und/oder Strontiumoxyd abgeändert sind.

7- Gläser nach Ansprüchen ι bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß eine Zusammensetzung gemäß folgender Tafel verwendet wird:

PbO B₂O₃ ZnO Si O₂ und AI₂ O_:1 I 63.5 22,5 14,0 II 71,6 14.4 14,0 —■ III 65,0 l6,0 19,0 — IV 67,2 14.4 I4.4 4-0 V 64,0 17,0 14,0 5.0 VI 61,8 15.2 l8,0 5.0

8. Zusammengesetzter Glaskörper, dadurch gekennzeichnet, daß der Glaskörper aus zwei Teilen gebildet wird, die aus einem Soda-Kalk-Glas und/oder Bleiglas bestehen, welche miteinander durch eine Glaszwischenschicht der Zusammensetzung nach Ansprüchen 1 bis 7, ver- ao bunden sind.

9. Zusammengesetzter Körper, dadurch gekennzeichnet, daß der einen keramischen Teil oder Metallteil oder mehrere solche Teile aufweisende Körper eine thermische Ausdehnung im Bereich von 90 X 10—⁷ besitzt, und daß er mit einer Glasschmelze verbunden ist, deren Glas nach Ansprüchen 1 bis 7 zusammengesetzt ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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