CH190078A - Verfahren zum Beständigmachen von Glas gegen Metalldampf. - Google Patents

Description

  Verfahren zum     Beständigmaclien    von Glas gegen     Metalldampf.       Es ist bekannt, dass gewöhnliche Glas  sorten, z.     L'.    die zur Herstellung von Glüh  lampen und Entladungsröhren gebräuchli  chen Gläser, gegen sehr viele Metalldämpfe  nicht beständig sind und von diesen Dämpfen  stark angegriffen werden. Diese Erscheinung  führt z. B. zu Schwierigkeiten bei der Her  stellung von Entladungsröhren mit Metall  dampffüllung.

   Es ist bekannt, dass wenn       Natriumlampen    aus gewöhnlichem Glase an  gefertigt werden, dieses Glas durch den Na  triumdampf angegriffen und nach sehr  kurzer Betriebsdauer stark. verfärbt wird,  womit eine erhebliche Vergrösserung der Ab  sorption des erzeugten Lichtes und eine kurze  Lebensdauer der Lampen verknüpft sind.  



  Um diese Nachteile zu beseitigen, hat  man Spezialgläser hergestellt, die gegen     Me-          talldämpfe    beständig sind d. h. nur in einem  verhältnismässig langsamen Tempo von den  Dämpfen angegriffen werden.  



  Die Erfindung bezieht sich auf ein Ver  fahren mit dem in einfacher Weise Glas    gegen Metalldämpfe beständig gemacht wer  den kann.  



  Gemäss der Erfindung wird das Glas zu  diesem Zweck mit einer     Oxydhaut    bedeckt.  Diese     Oxydhaut    besteht vorzugsweise aus  Alkali-, Erdalkali- oder Aluminiumoxyd.  Diese Haut wird vorzugsweise -dadurch auf  dem Glase gebildet, dass das Glas mit dem  Dampf des Metalls, dessen Oxyd das Häut  chen bilden soll,     in    Berührung gebracht und  derart erhitzt wird, dass dieser Metalldampf  das Glas physikalisch angreift, worauf das  sich auf und in .dem Glase .abgelagerte Me  tall oxydiert wird. Die     Oxydation    kann da  durch herbeigeführt werden, dass eine sauer  stoffhaltige Atmosphäre dem physikalisch  angegriffenen Glase zugeführt     wird.     



  Unter physikalischem Angreifen des  Glases durch den Metalldampf wird ein An  greifen     verstanden,    bei dem noch     keine    merk  bare     chemische        2nderung    des     Glases,        sondern     eine Diffusion der Metallatome in und     eine          Adsorption    an die Oberfläche     .des    Glases           stattfindet.        Ein    solches     physikalisches    An  greifen verursacht eine geringe Verfärbung  des Glases.

   In     vielen    Fällen     ist    es bei einem  physikalischen Angreifen möglich,     die        in    die  Glasoberfläche     hineindiffundierten    Metall  atome durch Erhitzung     unter    geeigneten Um  ständen wieder     aus    dem Glas zu entfernen,  wodurch auch die Verfärbung mindestens       teilweise    wieder     verschwindet.     



  Experimentell wurde     gefunden,        dass        eine          Oxydhaut    das Angreifen der Glaswand durch  Metalldampf erheblich     verringert.    Der von  diesem Häutchen bewirkte Schutz deutet  möglicherweise darauf,     dass    das     Angreifen     -des Glases     und.    die damit verknüpfte     Ver-          ringerung    der     Lichtdurchlässigkeit    den  sauren an der Glasoberfläche liegenden Oxy  den zu verdanken sind.

   Diese sauren Oxyde  werden nun durch     das    basische oder     ampho-          tere        Alkali-,    Erdalkali- oder     Aluminium-          oxyd    bedeckt,     wodurch    sie dem Einfluss des       Metalldampfes    entzogen werden und     das    An  greifen des Glases, sowie die     Zunahme    der       Lichtabsorption        vermieden    werden.

   Das       Iläutehen    braucht demnach nicht immer zu  sammenhängend zu sein, weil bereits     ein    er  heblicher Schutz     erhalten    wird, wenn die  Stellen, an denen die sauren Oxyde des  Glases an die Oberfläche     kommen,    durch das  schützende Oxyd bedeckt     sind.     



  Mit der     besehriebenen        Sehutzmethode     werden besonders gute Erfolge     erreicht,    wenn  das Glas gegen den Dampf des     Metalles     selbst     geschützt    werden soll, dessen Oxyd auf  ,das Glasaufgebracht     ist.    Im Falle     einer    Na;

         trium-    oder     Magnesiummetalldampflampe     wird das schützende Häutchen zweckmässig  aus Natrium-     bezw.        Magnesiumoxyd    her  gestellt werden;     muss    das Glas gegen An  griff     durch    Barium     ges.ohützt        werden,    dann       wird    zweckmässig     Bariumoxyd        verwendet.     Bei der Wahl der     Oxydhaut    wird man ,dar  auf zu achten haben,     -dass    das Oxyd bei der       Betriebstemperatur    nicht zerfällt oder ver  dampft.  



  Unter den     Erdalkalimetallen    werden     hier     au-all     Magnesium        und.        Beryllium    verstanden.    Die     Erfindung    wird im     nachstehenden     anhand einiger     Ausführungsbeispiele    näher       erläutert.     



       Angenommen,    es soll ein Glasgefäss gegen       Natzriumdampf    beständig ,gemacht werden.  Dieses Gefäss kann z. B. von einem Glas  zylinder gebildet werden, der aus Glas fol  gender     Zusammensetzung    besteht:    60 %     Si0_     20 %     Na20          10/'0        Ca0     10 % B,0,    Durch dieses Gefäss wird nach Evakuie  rung und während das Gefäss auf etwa  400   C erhitzt wird, etwas     Natriumdampf     geführt. Bei dieser Erhitzung wird die  Wand an der Innenseite durch Natrium phy  sikalisch angegriffen, was sieh durch eine  hellbraune Farbe des Glases äussert. Darauf  hin wird eine sauerstoffhaltige Atmosphäre,  z. B.

   Luft zugelassen, während das Gefäss  auf etwa 550   C gebracht wird. Der Sauer  stoff wandelt das Natrium, das sich     in    und  auf der Glasoberfläche abgelagert hat, in       Natriumoxyd    um. Dieses     Natriumoxyd    bil  det ein äusserst dünnes Häutchen, das völlig  durchsichtig ist. Nach der Oxydation des  Natriums wird die sauerstoffhaltige Atmo  sphäre, während das Gefäss sich noch auf der  hohen Temperatur befindet, aus dem Gefäss  entfernt.  



  Die grosse Widerstandsfähigkeit einer auf  diese Weise präparierten Wand wurde in  nachstehender Weise nachgewiesen.  



  Das Gefäss wurde mit 1/2g Natrium ge  füllt und     in.    einem Ofen auf<B>350'</B> C ge  bracht. Nachdem es so 500 Stunden auf die  ser Temperatur im Ofen gehalten worden  war, war keine oder höchstens eine sehr ge  ringe     Verfärbung    der Wand wahrzunehmen.  Wurde dagegen ein Gefäss desselben Glases,  das nicht mit einer schützenden     Oxydhaut     bedeckt war, mit -1/2 g Natrium     gefüllt    und  in einem Ofen auf 350   C erhitzt, so war  das Glas bereits nach 24     Stunden    dunkel  braun gefärbt.

        Die Erfindung ist geeignet zum     Bestän-          digtnachen    der Wand von     Metalldampfent-          ladungsröhren.    So wurde z. B. die     Wand     einer zum Aussenden von Lichtstrahlen, ins  besondere von     ultravioletten    Strahlen be  stimmten     Mabgnesiumdampfentladungsröhre    in  folgender Weise gegen den     Magnesiumdampf     beständig gemacht.  



  Die Lampe, deren Wand aus Glas folgen  der     Zusammensetzung        bestand:       57 %     SiO2     20 %     Ca0     23 %     A1203       wurde evakuiert, worauf unter Erhitzung  der Entladungsröhre auf ungefähr<B>500'</B> C       Magnesiumdampf    durch die Lampe geführt  wurde, bis ein physikalisches Angreifen der  Innenseite der Glaswand wahrgenommen  wurde. Darauf wurde feuchte Luft in die  Röhre gelassen und diese auf etwa<B>600'</B> C  erhitzt, wodurch das auf und in der Glas  oberfläche befindliche     3lagnesium    oxydiert  wurde und die geringe Verfärbung des  Glases, die beim physikalischen Angreifen  auftrat, wieder ganz verschwand.

   Daraufhin  wurde die Lampe in bekannter Weise weiter  evakuiert, und es wurde Edelgas, sowie  Magnesium in die Lampe hineingebracht.  Es stellte sich heraus, dass die Glaswand  durch das gebildete     Magnesiumoxydhäutchen     derart geschützt wurde, dass die Durchlässig  keit der Glaswand für die erzeugten ultra  violetten Strahlen bei langer     Betriebsdauer     der Lampe gut gewahrt blieb.  



  Die schützende     Oxydhaut    kann auch auf  andere Weise, z. B. durch Verdampfung, an  gebracht werden.     Magnesiumoxyd    kann z. B.  im Vakuum von einem     geeigneten    Metall  draht, z. B. von einem Platin- oder     Platin-          rhodiumdraht,    verdampft und     in    Form eines  dünnen Häutchens auf dem Glase     nieder-          ge,s.chlagen    werden. Diese Art der Bildung  der     Oxydhaut    .ist auch zum Bilden eines    Häutchens     aus        Aluminiumoxyd    sehr .gut ge  eignet.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH I: Verfahren zum Bestäudigmachen von Glas .gegen Metalldampf, dadurch .gekenn zeichnet, dass das Glas mit einer Oxydhaut bedeckt wird. UN TERAN SPRüCHE 1. Verfahren nach Patentanspruch I, ,da :durch .gekennzeichnet, dass das Glas mit einer Alkalioxydhaut bedeckt wird. .

   Verfahren nach Patentanspruch I, da- @durch gekennzeichnet, dass das Glas mit einer E.rdalkalioxydhaut bedeckt wird. ä. Verfahren nach Patentanspruch I, da- dureh gekennzeichnet, dass das Glas mit einer Aluminiumoxydhaut bedeckt wird. 4.

   Verfahren nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass das Glas mit dem Dampf des Netalles, dessen Oxyd die Haut bilden soll, in Berührung ;gebracht und derart erhitzt wird, dass das Metall :das Glas physikalisch angreift, worauf das sich auf und in dem Glas abgelagerte Metall oxydiert wird. 5.

   Verfahren nach Patentanspruch und Un- teranspruch 4, dadurch .gekennzeichnet, dass als Metalldampf, durch den ,das Glas physikalisch angegriffen wird, derjenige Metalldampf verwendet wird, ,gegen den das Glas beständig gemacht werden soll.

   PATENTANI-SPRUCH II: Nach dem Verfahren gemäss Patentan- spruch I, gegen Metalldampf beständig ge- maehtes Glasgefäss, dadurch gekennzeichnet, dass .die Innenseite des Gefässes mit einem Oxvdhäutchen bedeckt isst.