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FIL METALLIQUE SCELLE DANS LE VERRE OU DANS UNE MATIERE ANALOGUE -
Pour le scellement de fils métalliques dans le verre, comme 8'est nécessaire, par exemple, pour faire passer des conducteurs de courant à travers la paroi des lampes électriques à incandescence et des tubes à déchar- ges, on a fréquemment utilisé des fils de platine grâce au fait que le coeffi- cient de dilatation du platine correspond à peu près à celui du verre au plomb habituellement utilisé pour la fabrication de tubes à vide, et que le verre adhère très bien au platine. Toutefois, les fils de platine ne peuvent pas être scellés de manière satisfaisante dans un verre dont le coefficient de dilatation est inférieure à celui du platine.
C'est pourquoi pour sceller des fils métalliques dans un verre à coefficient de dilatation inférieur, n
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par exemple dans du verre à boro silicate, on a utilisé parfois des ìls de tungstène et de molybdène-Ces soudures, toutefois, présentent le désavantage d'être très coûteuses et de ne donner pas toujours des résultats satisfaisants.
L'invention a pour objet un fil pouvant être scellé avec beaucoup de succès et à un coût relativement faible dans un verre à faible coefficient de dilatation.
Conformément à l'invention, on utilise un fil fait en un alliage contenant essentiellement du nickel, du cobalt et du fer et le coef- ficient de dilatation du verre ou de la matière analogue dans laquelle le fil doit être scellé, est de 3-6, 5.10-6, le coefficient de dilatation du verre étant exprimé en centimètres par cm et par degré de Celcius, Le fil décrit ci-dessus présente l'avantage que, dans toute la région comprise entre la température am- biante et la température de ramollissement du verre, son coefficient de dilata- tion peut être suffisamment mis en concordance avec le coefficient de dilatation du verre pour obtenir un scellement satisfaisant.
On a trouvé , en outre, que le verre adhère très bien à cet alliage. @
La composition du fil métallique est choisie, de préférence de telle façon que la teneur en nickel soit de 23 à 34 $0 et que la teneur en cobalt soit de 5 à 23%.
Le fil peut contenir de faibles additions, par exemple, de manganèse, de carbone, sans aucun effet nuisible.
L'invention sera expliquée en détail avec référence à quelques modes de réalisation donnés à titre d'exemple.
Ainsi, par exemple, on a obtenu un bon scellement en utilisant un fil fait en un alliage contenant 32 % de nickel, 16 % de cobalt, 0,8 % de manganèse, 0,1 % de carbone et pour le reste, du fer. Ce fil fut scellé dans du verre à boro-silicate ayant un coefficient de dilatation de 6,2.10-6.
Comme exemples de ces verres à boro-silicate peuvent être citées les compositions suivantes :
EMI2.1
I. 72,foSiO; 9, SwlIBO;10,fja'B."03i 5, ljô&1203 ;1.8j l'bC IIy 6?, QSi02's 6,4pNa2C,19, ;);l,2% A1203;t, g''"' SbOo; IIÍ.73, Si *'18,% B203;5, l'b0; l, A12o3 ; o, ASZ03-
Un autre fil scellé avec beaucoup de succès contenait 27% de nickel, 22% de cobalt, 0,5% de manganèse et pour le reste, du fer,et le verre à @
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boro-silicate dans lequel ce fil fut soudé, par fusion, avait Un coefficient de dilatation de 6-6, 5.10-6.
On peut dire, en générsl, qu'un fil ayant une composition de 23 à 28% de nickel , de 17 & 23% de cobalt, de 0 à 0,5Ji de manganèse, de 0 à 0,3 de carbone et, pour le reste du fer, peut être scellé avec beaucoup de succès dans un verre ayant un coefficient de dilatation de 3-5, 5.10-6.
Un autre fil scellé dans un verre ayant un coefficient de di- lalation de 3,6-10 6, contenait 29,8% de nickel, 15,5% de cobalt, 0,22% de man- ganèse, 0,3% de carbone et, pour le reste, du fera
Si l'alliage utilisé contient du manganèse et du carbone, la composition doit 'être, de préférence, telle que l'équation suivante sait satis- faite :
EMI3.1
A + 2n5B + 18C n Op50 - Op60
Dans cette équation ,A, L, C & D représentent respectivement les pourcentages de nickel, de manganèse, de carbone et de fer.
Il est parfois désirable de fondre dans le vide l'alliage dont le fil doit être établi.
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Pour prévenir la formation de gaz lors du scellement du fil dans le verre, il peut être avantageux de faire contenir à ce fil une quantité de carbone aussi faible que possible. Le carbone peut être éliminé de l'alliage par exemple, lors de la fusian. Il est aussi possible d'éliminer cette substan- ce du fil préparé, par exemple, par chauffage en présence d'hydrogène. On peut aussi empêcher la formation de gaz en revêtant le fil d'une mince couche d'un métal convenable qui ne contient pas de carbone, par exemple de chrome.
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WIRE SEALED IN GLASS OR ANALOGUE MATERIAL -
For the sealing of metal wires in glass, as is necessary, for example, to pass current conductors through the walls of electric incandescent lamps and discharge tubes, frequently used wires have been used. platinum by virtue of the fact that the coefficient of expansion of platinum corresponds approximately to that of lead glass usually used for the manufacture of vacuum tubes, and that the glass adheres very well to platinum. However, platinum wires cannot be sealed satisfactorily in glass whose coefficient of expansion is lower than that of platinum.
Therefore, to seal metal wires in glass with a lower coefficient of expansion, n
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For example, in borosilicate glass, tungsten and molybdenum wires have sometimes been used. These welds, however, have the disadvantage of being very expensive and not always giving satisfactory results.
The invention relates to a wire which can be sealed with great success and at a relatively low cost in a glass with a low coefficient of expansion.
According to the invention, a wire made of an alloy containing essentially nickel, cobalt and iron is used and the coefficient of expansion of the glass or the like material in which the wire is to be sealed is 3- 6, 5.10-6, the coefficient of expansion of the glass being expressed in centimeters per cm and per degree of Celcius, The wire described above has the advantage that, throughout the region between the ambient temperature and the temperature of glass softening, its coefficient of expansion can be sufficiently matched to the coefficient of expansion of the glass to achieve a satisfactory seal.
It has also been found that glass adheres very well to this alloy. @
The composition of the wire is preferably chosen such that the nickel content is 23 to 34% and the cobalt content is 5 to 23%.
The yarn may contain small additions, for example, manganese, carbon, without any deleterious effects.
The invention will be explained in detail with reference to some embodiments given by way of example.
Thus, for example, a good seal was obtained using a wire made of an alloy containing 32% nickel, 16% cobalt, 0.8% manganese, 0.1% carbon and the remainder, iron. . This wire was sealed in borosilicate glass having a coefficient of expansion of 6.2.10-6.
As examples of these borosilicate glasses may be cited the following compositions:
EMI2.1
I. 72, foSiO; 9, SwlIBO; 10, fja'B. "03i 5, ljô &1203; 1.8j l'bC IIy 6 ?, QSi02's 6,4pNa2C, 19,;); 1.2% A1203; t, g ''" 'SbOo; III.73, Si * '18,% B203; 5, l'b0; 1.1A12o3; o, ASZ03-
Another very successful sealed wire contained 27% nickel, 22% cobalt, 0.5% manganese and the rest iron, and glass.
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borosilicate in which this wire was fused, had a coefficient of expansion of 6-6, 5.10-6.
We can say, in general, that a wire having a composition of 23 to 28% nickel, 17 & 23% cobalt, 0 to 0.5Ji manganese, 0 to 0.3 carbon and, for the rest of the iron, can be sealed with great success in glass having a coefficient of expansion of 3-5, 5.10-6.
Another wire sealed in glass having a coefficient of expansion of 3.6-10 6, contained 29.8% nickel, 15.5% cobalt, 0.22% manganese, 0.3% of carbon and, for the rest, will
If the alloy used contains manganese and carbon, the composition should preferably be such that the following equation is known to be satisfied:
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A + 2n5B + 18C n Op50 - Op60
In this equation, A, L, C & D represent the percentages of nickel, manganese, carbon and iron, respectively.
It is sometimes desirable to vacuum melt the alloy whose wire is to be established.
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To prevent the formation of gas during the sealing of the wire in the glass, it may be advantageous to make this wire contain as little amount of carbon as possible. Carbon can be removed from the alloy, for example, during fusian. It is also possible to remove this substance from the prepared yarn, for example, by heating in the presence of hydrogen. Gas formation can also be prevented by coating the wire with a thin layer of a suitable metal which does not contain carbon, eg chromium.