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Keramischer, an Glasteile anschmelzbarer Körper.
Bei der Herstellung von Vakuumgefässen besteht sehr häufig das Bedürfnis, keramische Körper als Anschmelzkörper zum Anschmelzen von Glas zu verwenden. Diese Anschmelzungen bereiten besonders bei der Verwendung von leichtschmelzenden Gläsern, sogenanntem Weichglas, grosse Schwierigkeiten. Beim Abkühlen entstehen nahezu immer Sprünge, die das Gefäss undicht machen.
Durch Versuche wurde festgestellt, dass diese Sprünge in den mehrfachen Änderungen des Ausdehnungskoeffizienten der im keramischen Körper enthaltenen Kieselsäure ihre Ursache haben. Zur Vermeidung dieser Störungen wird nach der Erfindung zum Anschmelzen von Glas ein keramischer Körper benutzt, der aus einem oder mehreren Erdalkalioxyden, insbesondere Magnesiumoxyd oder Berylliumoxyd und Titansäure oder Zirkonsäure oder beiden besteht. Die Titansäure oder Zirkonsäure dient dabei als Ersatz der bei derartigen keramischen Körpern sonst meist verwendeten Kieselsäure.
Besonders bewährt haben sich keramische Körper, die aus Magnesiumoxyd und Titanoxyd bestehen, sowie insbesondere auch solche, bei denen Mengenverhältnisse verwendet sind, die abgesättigten Verbindungen, also den Meta-oder Ortho-Titanaten und-Zirkonaten, entsprechen. Beispiele solcher molekularen Zusammensetzungen sind die folgenden.
EMI1.1
<tb>
<tb>
2 <SEP> Mg <SEP> 0. <SEP> 1 <SEP> TiO
<tb> IMgO. <SEP> lTiO,
<tb> 2Be0. <SEP> 1TiO,
<tb> IBeO. <SEP> lTiO
<tb> 2 <SEP> Mg0. <SEP> 1 <SEP> Zr02
<tb> IMgO. <SEP> lZrO,
<tb> 2 <SEP> Be0. <SEP> 1 <SEP> ZrO
<tb> IBeO. <SEP> lZrOs
<tb>
und deren Gemische. Als besonders vorteilhaft hat sich das Magnesiumorthotitanat erwiesen.
Die aus den genannten Stoffen hergestellten keramischen Körper sind bei etwa 1400-1500 C leicht zu sintern. Wenn es auch im allgemeinen vorzuziehen sein wird, sie rein zu verwenden, so kann man ihnen doch auch für manche Zwecke mit Vorteil Beimengungen geben, z. B. um die Sinterungstemperatur herabzusetzen. Die Körper sintern vollkommen vakuumdicht und haben eine ausgezeichnete Temperatur- wechselbeständigkeit. Ihre Verbindung mit Weiohglas macht wegen des günstigen Ausdehnungskoeffizienten keinerlei Schwierigkeiten ; ebenso ist eine Verbindung mit Metallen, wie Kupfermanteldraht, Chromeisen, Chromnickel, Eisennickel, Platin usw. leicht herzustellen. Hiebei kann zum Abdichten eine Emaille oder ein Weiehglas benutzt werden.
Die Metalle können aber auch durch Aufspritzen oder Aufsintern befestigt werden.
Die gute Anschmelzbarkeit der keramischen Körper an Glas macht sie zur Verwendung in elektrischen Vakuumgefässen besonders geeignet. Beispielsweise ist es möglich, bei Glühlampen und elektrischen Entladungsgefässen zum Abschliessen eine solche keramische Platte zu verwenden, die den bisherigen Fuss und den Sockel ersetzt. Neben einer Vereinfachung und Verkleinerung des Aufbaues tritt dabei eine Ersparnis an Messing und damit an dem zur Herstellung von Messing benötigten, aus dem Auslande einzuführenden Kupfer ein. Es ist auch möglich, die ganzen elektrischen Entladungsgefässe aus den keramischen Körpern herzustellen oder die Elektroden mit ihnen abzustützen.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Keramischer, an Glasteile anschmelzbarer Körper, dadurch gekennzeichnet, dass als solcher ein kieselsäurefreier, keramischer Körper aus einem oder mehrerenErdalkalioxyden, insbesondere Magnesiumoxyd oder Berylliumoxyd und den Oxyden von Titan oder von Zirkon oder beiden verwendet wird.
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Ceramic body that can be fused to glass parts.
In the manufacture of vacuum vessels there is very often the need to use ceramic bodies as melting bodies for melting glass. These melts cause great difficulties, especially when using easily melting glasses, so-called soft glass. When it cools down, cracks almost always occur which make the container leaky.
Experiments have shown that these cracks are caused by the multiple changes in the expansion coefficient of the silica contained in the ceramic body. To avoid these disturbances, according to the invention, a ceramic body is used for melting glass, which consists of one or more alkaline earth oxides, in particular magnesium oxide or beryllium oxide and titanic acid or zirconic acid or both. The titanic acid or zirconic acid serves as a substitute for the silicic acid usually used in ceramic bodies of this type.
Ceramic bodies which consist of magnesium oxide and titanium oxide have proven particularly useful, and in particular those in which quantitative ratios are used that correspond to saturated compounds, that is to say the meta or ortho titanates and zirconates. Examples of such molecular compositions are as follows.
EMI1.1
<tb>
<tb>
2 <SEP> Mg <SEP> 0. <SEP> 1 <SEP> TiO
<tb> IMgO. <SEP> lTiO,
<tb> 2Be0. <SEP> 1TiO,
<tb> IBeO. <SEP> ITiO
<tb> 2 <SEP> Mg0. <SEP> 1 <SEP> Zr02
<tb> IMgO. <SEP> lZrO,
<tb> 2 <SEP> Be0. <SEP> 1 <SEP> ZrO
<tb> IBeO. <SEP> lZrOs
<tb>
and their mixtures. Magnesium orthotitanate has proven to be particularly advantageous.
The ceramic bodies made from the substances mentioned are easy to sinter at around 1400-1500 C. Although it will generally be preferable to use them pure, they can also be added to them with advantage for some purposes, e.g. B. to lower the sintering temperature. The bodies sinter completely vacuum-tight and have excellent thermal shock resistance. Their connection with white glass does not cause any difficulties because of the favorable expansion coefficient; Likewise, a connection with metals such as copper wire, chrome iron, chrome nickel, iron nickel, platinum, etc. is easy to establish. Enamel or soft glass can be used for sealing.
The metals can, however, also be attached by spraying or sintering.
The good fusibility of the ceramic bodies on glass makes them particularly suitable for use in electrical vacuum vessels. For example, in the case of incandescent lamps and electrical discharge vessels, it is possible to use such a ceramic plate to close off the previous foot and base. In addition to a simplification and downsizing of the structure, there is a saving in brass and thus in the copper that is required for the production of brass and has to be imported from abroad. It is also possible to manufacture all of the electrical discharge vessels from the ceramic bodies or to support the electrodes with them.
PATENT CLAIMS:
1. Ceramic body fusible to glass parts, characterized in that a silicic acid-free ceramic body made of one or more alkaline earth oxides, in particular magnesium oxide or beryllium oxide and the oxides of titanium or zirconium or both is used as such.
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