Körper aus zwei oder mehr mittels eines tieferschmelzenden Glases miteinander verbundenen Glasteilen. Bei der Herstellung von aus zwei mitein- ander verbundenen Glasteilen bestehenden Körpern hat man bisher zur Herbeiführung einer dichten Verbindung stets ein Verfahren durchgeführt, bei dem beide Teile teilweise geschmolzen und in diesem geschmolzenen Zustand aneinander befestigt werden.
Mit einem solchen Verfahren sind Nachteile ver bunden, die im wesentlichen darauf beruhen, dass eine erhebliche Wärmemenge zugeführt werden muss, um eine gute dichte Verbindung der beiden Teile zustande zu bringen.
Infolge dieser grossen Wärmemenge be steht Gefahr, dass im Innern des Glaskörpers befindliche Teile überhitzt werden.
Vorstehendes kann an einem Verfahren zur Herstellung elektrischer Entladungsröh ren erläutert werden. Diese Röhren bestehen im allgemeinen aus einem Glaskolben und einem sogenannten Fuss, der meist röhrenför mig ist. Auf diesem Fusse befindet sich die Quetschstelle, in der die verschiedenen Strom zuführungsdrähte und die Haltedrähte des Elektrodensystems befestigt sind. Nach Be festigung des ganzen Elektrodensystems an der Quetschstelle wird der Glaskolben mit dem Fuss verschmolzen.
Man muss zu diesem Zwecke den Kolbenrand und den Fussrand hoch erhitzen, wodurch das ganze Elektroden system mehr oder weniger erwärmt wird, da bei diesen Entladungsröhren der Abstand zwischen der Anschmelzstelle und dem Elek- trodensystem verhältnismässig gering ist.
Bei den neueren Entladungsröhren wird häufig der Fuss mit der Quetschstelle durch eine Glasscheibe ersetzt, in der sich die Zufüh rungsdrähte und Haltedrähte des Elektroden systems befinden. Bei dieser Ausgestaltung ist die Wärmezufuhr zu der Anschmelzstelle besonders schädlich, da das Elektrodensystem in sehr kurzem Abstand davon entfernt ist. Ausserdem ist die Scheibe meist gepresst, wäh- rend derKolben geblasen ist, so dass eine grö ssere Wärmemenge zur Herstellung eines guten vakuumdichten Anschlusses erforder lich ist.
Zum Zwecke der Verringerung der zu zuführenden Wärmemenge könnte man ein Verfahren durchführen, das sich mit dem Löten zweier Metallteile vergleichen lässt. Für ein solches Verfahren ist jedoch ein Stoff er forderlich, dessen Eigenschaften teilweise aus denjenigen des Lotes für zwei Metallgegen stände bestimmt werden können. Ein solches Lot hat einen die Schmelzpunkte der beiden zu verbindenden Metallteile unterschreitenden Schmelzpunkt.
Beim Verschmelzen wird das Lot verflüs sigt, wodurch es in die Fuge zwischen den Metallteilen hineindringt und beim Abküh len eine dichte Verbindung zustande bringt. Ferner muss beim Lot die Anforderung be achtet werden, dass die Schmelztemperatur die Temperatur überschreitet, die. der Gegen stand bei der ferneren Bearbeitung oder im Gebrauch erhält.
Die vorstehend gestellten Anforderungen gelten in gleichem Masse, wenn es gilt, zwei Glasteile mittels eines sogenannten Glaslotes aneinander zu befestigen. Wenn ein Stoff diese Bedingungen erfüllt, eignet er sich je doch noch. nicht ganz gut für die Verbindung zweier Glasteile, da eine der wichtigsten An forderungen, die man an ein Glaslot stellen muss, die ist, dass es einen Ausdehnungskoef fizienten hat, der weitgehend an die Ausdeh nungskoeffizienten der beiden zu verbinden den Teile angepasst ist.
Ferner ist es er wünscht, dass das Lot kein grosses Erwei- chungsintervall hat, da in diesem Falle eine zähflüssige Masse entstehen würde, die keine entsprechende dichte Verschmelzung ermög lichen würde, wobei es naturgemäss erwünscht ist, dass die Schmelztemperatur des Lotes möglichst; niedrig liegt. Schliesslich ist es ausserdem erwünscht, dass sich durch Ände rung der Zusammensetzung des Glaslotes eine Anpassung an verschiedene Glasarten, beson ders in bezug auf die Ausdehnungskoeffizien ten, ergibt.
Besonders wenn es sich um die Herstel- lung elektrischer Entladungsröhren handelt, die grösstenteils aus Glas mit einem verhält nismässig niedrigen Schmelzpunkt hergestellt werden, ist es schwer, alle die vorstehend gestellten Anforderungen zu erfüllen.
Es ist bekannt, dass sich durch Schmelzen der Oxyde des Bleis und des Bors glasartige Stoffe ergeben, deren Ausdehnungskoeffi zient durch Änderung des Verhältnisses der zwei Oxyde auf einfache Weise geändert werden kann. Der Nachteil eines solchen Stof fes ist der, dass der Schmelzpunkt verhält nismässig hoch liegt. Es ist möglich, noch eine dritte Komponente zu diesen binären Gläsern zuzusetzen, und zwar Siliziumdioxyd, was den Ausdehnungskoeffizienten herabsetzt. Der Erweichungspunkt eines solchen Glases steigt jedoch infolgedessen wieder, so dass diese Gläser insbesondere zur Herstellung elektrischer Entladungsröhren noch ungeeig net sind.
Die aufgeführten Schwierigkeiten können nun durch ein Glaslot vermieden werden, das erfindungsgemäss Bleioxyd, Bortrioxyd, Sili- ziumoxyd und Zinkoxyd enthält.
Infolge des Zusatzes des Zinkoxyds zu vorstehend erwähnten Ternärgläsern bleibt der durch Zusatz des Siliziumdioxyds erhal tene kleine Ausdehnungskoeffizient aufrecht erhalten und die schädliche Wirkung des Siliziumdioxyds, nämlich die Erhöhung des Erweichungspunktes, wird zunichte gemacht.
Der Gehalt des Gaslotes an Zinkoxyd wird zweckmässig grösser als der Gehalt an Siliziumdioxyd gewählt. Ausserdem ist es er wünscht, den Zinkoxydgehalt nicht grösser als 15 % zu wählen, da bei sehr hohen Zinkoxyd gehalten beim Abkühlen Entglasungserschei- nungen auftreten.
Durch Änderung der Verhältnisse des Zinkoxyds und des Siliziumdioxyds kann der Ausdehnungskoeffizient, unter Beibehaltung eines niedrigen Schmelzpunktes, innerhalb gewisser Grenzen geändert werden.
Besonders vorteilhafte Zusammensetzun gen eines bei der Herstellung elektrischer Entladungsröhren verwendbaren Glaslotes sind:
EMI0003.0001
70 <SEP> bis <SEP> 75 <SEP> Teile <SEP> Bleioxyd,
<tb> 10 <SEP> bis <SEP> 16 <SEP> Teile <SEP> Bortrioxyd,
<tb> 3 <SEP> bis <SEP> 10 <SEP> Teile <SEP> Siliziumdioxyd,
<tb> 6 <SEP> bis <SEP> 12 <SEP> Teile <SEP> Zinkoxyd. Gläser mit vorstehenden Zusammensetzungen haben ein sehr kleines Erweichungsintervall.
Sind Gläser mit besonders kleinen Aus o dehnungskoeffizienten erwünscht, so wählt man zweckmässig die folgenden Zusammen setzungen:
EMI0003.0004
58 <SEP> bis <SEP> 65 <SEP> Teile <SEP> Bleioxyd,
<tb> 17 <SEP> bis <SEP> 23 <SEP> Teile <SEP> Bortrioxyd,
<tb> 5 <SEP> bis <SEP> 15 <SEP> Teile <SEP> Zinkoxyd,
<tb> 5 <SEP> bis <SEP> 10 <SEP> Teile <SEP> Siliziumdioxyd. Gläser mit den zuletzt erwähnten Zusammen setzungen haben einen ziemlich hohen Erwei- chungspunkt.
Body made of two or more glass parts connected to one another by means of a lower melting glass. In the manufacture of bodies consisting of two glass parts connected to one another, a method has hitherto always been carried out to achieve a tight connection in which both parts are partially melted and are attached to one another in this melted state.
Such a method is associated with disadvantages which are essentially based on the fact that a considerable amount of heat must be supplied in order to bring about a good, tight connection between the two parts.
As a result of this large amount of heat, there is a risk that parts located inside the glass body will be overheated.
The above can be explained in terms of a method for manufacturing electric discharge tubes. These tubes generally consist of a glass bulb and a so-called foot, which is usually röhrenför mig. The pinch point is located on this foot, in which the various power supply wires and the holding wires of the electrode system are attached. After the entire electrode system has been attached to the pinch point, the glass bulb is fused to the foot.
For this purpose, the edge of the bulb and the edge of the foot have to be heated up, which means that the entire electrode system is heated to a greater or lesser extent, since with these discharge tubes the distance between the melting point and the electrode system is relatively small.
With the newer discharge tubes, the foot with the pinch point is often replaced by a pane of glass in which the supply wires and retaining wires of the electrode system are located. In this embodiment, the supply of heat to the melting point is particularly harmful, since the electrode system is at a very short distance from it. In addition, the disc is usually pressed while the piston is blown, so that a greater amount of heat is required to produce a good vacuum-tight connection.
For the purpose of reducing the amount of heat to be supplied, a method could be carried out that can be compared to soldering two metal parts. For such a method, however, a substance is required whose properties can be determined in part from those of the solder for two metal objects. Such a solder has a melting point below the melting point of the two metal parts to be connected.
When it fuses, the solder liquefies, so that it penetrates the joint between the metal parts and creates a tight connection when it cools down. Furthermore, the requirement that the melting temperature exceeds the temperature must be observed with solder. the object is preserved in further processing or in use.
The requirements set out above apply equally when it comes to attaching two glass parts to one another using a so-called glass solder. If a substance meets these conditions, however, it is still suitable. not very good for joining two pieces of glass, as one of the most important requirements that a solder glass must have is that it has a coefficient of expansion that is largely matched to the coefficient of expansion of the two parts to be joined.
Furthermore, he wants the solder not to have a large softening interval, since in this case a viscous mass would arise that would not allow a corresponding dense fusion, whereby it is naturally desirable that the melting temperature of the solder as possible; is low. Finally, it is also desirable that a change in the composition of the glass solder results in an adaptation to different types of glass, especially with regard to the expansion coefficients.
Particularly when it comes to the production of electrical discharge tubes, which are largely made of glass with a relatively low melting point, it is difficult to meet all of the requirements set out above.
It is known that melting the oxides of lead and boron results in vitreous substances, the expansion coefficient of which can be changed in a simple manner by changing the ratio of the two oxides. The disadvantage of such a substance is that the melting point is relatively high. It is possible to add a third component to these binary glasses, namely silicon dioxide, which reduces the coefficient of expansion. As a result, however, the softening point of such a glass rises again, so that these glasses are still unsuitable, in particular for the production of electrical discharge tubes.
The difficulties listed can now be avoided by using a glass solder which, according to the invention, contains lead oxide, boron trioxide, silicon oxide and zinc oxide.
As a result of the addition of the zinc oxide to the aforementioned ternary glasses, the small expansion coefficient obtained by adding the silicon dioxide is maintained and the harmful effect of the silicon dioxide, namely the increase in the softening point, is nullified.
The zinc oxide content of the gas solder is expediently chosen to be greater than the silicon dioxide content. He also wishes not to choose a zinc oxide content greater than 15%, since if the zinc oxide is kept very high, devitrification phenomena occur during cooling.
By changing the proportions of zinc oxide and silicon dioxide, the coefficient of expansion can be changed within certain limits while maintaining a low melting point.
Particularly advantageous compositions of a glass solder that can be used in the manufacture of electrical discharge tubes are:
EMI0003.0001
70 <SEP> to <SEP> 75 <SEP> parts <SEP> lead oxide,
<tb> 10 <SEP> to <SEP> 16 <SEP> parts <SEP> boron trioxide,
<tb> 3 <SEP> to <SEP> 10 <SEP> parts <SEP> silicon dioxide,
<tb> 6 <SEP> to <SEP> 12 <SEP> parts <SEP> zinc oxide. Glasses with the above compositions have a very small softening interval.
If glasses with particularly small expansion coefficients are desired, the following compositions should be chosen:
EMI0003.0004
58 <SEP> to <SEP> 65 <SEP> parts <SEP> lead oxide,
<tb> 17 <SEP> to <SEP> 23 <SEP> parts <SEP> boron trioxide,
<tb> 5 <SEP> to <SEP> 15 <SEP> parts <SEP> zinc oxide,
<tb> 5 <SEP> to <SEP> 10 <SEP> parts <SEP> silicon dioxide. Glasses with the last-mentioned compositions have a fairly high softening point.