DD280233A3

DD280233A3 - Solid-DENSITY NORMAL SAMPLE

Info

Publication number: DD280233A3
Application number: DD30613687A
Authority: DD
Inventors: Klaus-Dieter Sommer; Udo Schmidt; Ludwig Fritzsch; Klaus-Dieter Baum; Heinz Fehlauer
Original assignee: Standardisierung Messwesen Amt
Priority date: 1987-08-18
Filing date: 1987-08-18
Publication date: 1990-07-04

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Festkoerper-Dichtenormalprobe zum direkten Anschluss an die Einheiten der Laenge und der Masse sowie zur Weitergabe der Einheit der Dichte an andere Normalproben. Erfindungsgemaess besteht die Festkoerper-Dichtenormalprobe, die in bekannter Weise als praktisch kugelfoermiger Festkoerper ausgebildet ist, aus einem praktisch kugelfoermigen Grundkoerper aus Quarzglas oder aus einer Glaskeramik, welcher mit einem speziellen Mehrschichtenbelag vollstaendig bedeckt ist. Dieser Belag enthaelt mindestens eine mit dem Grundkoerper verbundene metallische Basisschicht und eine zweite, vollstaendig geschlossene und an ihrer Aussenoberflaeche polierte Funktionsschicht, wodurch eine nichttransparente, an ihrer Oberflaeche optisch gut reflektierende und in ihrem Wert stabile Normalprobe realisiert wird. Die Oberflaechenstabilitaet kann durch eine weitere, relativ duenne Oberflaechenschicht weiter erhoeht werden. Fig. 2The invention relates to a solid body density standard sample for direct connection to the units of the length and mass and for passing the unit of density to other normal samples. According to the invention, the solid-body density standard sample, which is formed in a known manner as a practically spherical solid, consists of a substantially spheroidal basic body of quartz glass or of a glass ceramic which is completely covered with a special multilayer coating. This covering contains at least one metallic base layer connected to the base body and a second, completely closed functional layer polished on its outer surface, whereby a nontransparent, optically well reflecting on its surface and stable in its value normal sample is realized. The surface stability can be further increased by a further, relatively thin surface layer. Fig. 2

Description

Hierzu 1 Seite ZeichnungenFor this 1 page drawings

Anwendungsgebiet der ErfindungField of application of the invention

Die Erfindung betrifft eine Festkörper-Dichtenormalprobe mit einer mittleren Dichte ρ < 3000kg/m³ zum direkten Anschluß an die Einheiten der Länge und der Masse sowie zur Weitergabe der Einheit der Dichte an andere Normalproben im festen oder flüssigen Aggregatzustand.The invention relates to a solid-state density standard sample with an average density ρ <3000 kg / m ³ for direct connection to the units of length and mass and for passing the unit of density to other normal samples in the solid or liquid state.

Characteristic of the known state of the art

Als Dichtenormalproben mit Dichten ρ < 3000kg/m³, die einen bestimmten Dichtewert verkörpern, wurden bereits mehrfach praktisch kugelförmige Festkörper mit geringer Oberflächenrauheit aus reinem Quarzglas oder aus einer Glaskeramik mit sehr feinkristalliner Kristallphase und kleinem Volumenkoeffizienten, zum Beispiel aus der Glaskeramik Zerodur der Firma Schott, Mainz, angewendet, wie es unter anderein im Bericht der Physikalisch-Technischen Bundesanstalt, Braunschweig, PTB-Me-64 „Density Determination of Zerodur Spheres and Cuber by measuring the mass and the dimension - inteicomparison between PTB and IMGC" vom August 1985 beschrieben ist.As density normal specimens with densities ρ <3000 kg / m ³ , which embody a specific density value, practically spherical solid bodies with low surface roughness were made of pure quartz glass or of a glass ceramic with a very fine crystal crystalline phase and a small volume coefficient, for example from the glass ceramic Zerodur from Schott , Mainz, as described, inter alia, in the report of the Physikalisch-Technische Bundesanstalt, Braunschweig, PTB-Me-64 "Density Determination of Zerodur Spheres and Cuber by measuring the mass and the dimension - intecomparison between PTB and IMGC" of August 1985 is.

Diese Dichtenormalproben haben jedoch die wesentlichen Nachteile, daß sie optisch transparent sind, wodurch sich aufgrund unerwünschter optischer Reflexionen in ihrem Innern und auftretender Durchlichtinterferenzen größere zusätzliche Meßunsicherheiten beim Anschluß an die Einheit der Länge mittels berührungslosei interferometrischer Durchmessermessungen ergeben, wie unter anderem in der Zeitschrift „Annals of the CIRP", Volume 30 (1981) Heft 1, auf den Seiten 451 bis 454 berichtet wird, daß ihre Oberflächen elektrisch nichtleitend sind, wodurch sie sich elektrisch aufladen können, was in der Folge zu vergrößerten Unsicherheiten des Anschlusses der Dichtenormalproben an die Einheit der Masse führt und daß durch ein verbleibendes Fließen der Glasphase eine gewisse Volumeninstabilität der Körper auftritt, wie es beispielsweise für das o. g. Material Zerodur in der Zeitschrift „Metrologia" Band 21 (1985), auf den Seiten 49 bis 57 beschrieben ist, wodurch die Langzeitstabilität der Normalproben beeinträchtigt wird.However, these Dichtenormalproben have the significant disadvantages that they are optically transparent, resulting in unwanted optical reflections in their interior and occurring transmitted light interference greater additional uncertainties in the connection to the unit of length by means of contactlessi interferometric diameter measurements, as described inter alia in the journal "Annals of the CIRP ", Vol. 30 (1981), No. 1, pages 451-454, it is reported that their surfaces are electrically nonconductive, allowing them to charge electrically, which consequently results in increased uncertainties in the connection of the density standard to the unit the mass leads and that by a residual flow of the glass phase, a certain volume instability of the body occurs, as described for example for the above material Zerodur in the journal "Metrologia" Volume 21 (1985), pages 49 to 57, whereby the Langze itstabilität the normal samples is impaired.

Es ist bekannt, daß zur Unterdrückung der unerwünschten Durchlichtinterferenzen und der Reflexioneil im Innern der kugelförmigen Körper im Falie der Verwendung von Quarzglas diese opak eingefarbt wurden (Zeitschrift „Annals of the CIRP" Vol. 30 (1981) Heft 1, Seiten 451 bis 454) oder an den Meßpc.ikten für die Durchmessermessungen eine dünne und reflektierende Aluminiumschicht aufgedampft wurde („Precision Measurement and Fundamental Constants II", Natl. Bur. Stand (U.S.) Spec. Publ. 617 (1984), Seiten 445 bis 447).It is known that opaque to the unwanted transmitted interference and the reflection part inside the spherical body in Falie the use of quartz glass these were opaque colored (Journal "Annals of the CIRP" Vol. 30 (1981) Issue 1, pages 451-454) or at the Meßpc.ikten for the diameter measurements, a thin and reflective aluminum layer was vapor-deposited ("Precision Measurement and Fundamental Constants II", Natl Bureau Stand (US) Spec., Publ. 617 (1984), pages 445 to 447).

Das Einfärben eines Körpers brachte bei der bekannten realisierten Variante („Annals of the CIRP" Vol. 30 (1981) Heft 1, Seiten 451 bis 454) aber die Nachteile mit sich, daß seine Oberflächenqualität (Rauheit) verschlechtert und der Reflexionskoeffizient soweit herabgesetzt wurde, daß die berührungslosen Durchmessermessungen erst durch Aufbringen einer zusätzlichen transparenten Schicht ermöglicht wurden. Da solche transparenten Schichten unt.er anderem wieder optische Reflexionen an ihrer Innenoberfläche hervorrufen, konnte letztendlich mit dem opak eingefärbte ι Körper keine Reduzierung der Meßunsicherheit der Durchmessermessungen erreicht werden. Zudem werden durch die färbende Substanz auch alle weiterer Materialeigenschaften des Quarzglases, zum Beispiel dessen Volumen-Temperat'jrkoeffi;.'ient, Undefiniert beeinflußt. Eine an den Meßpunkten aufgedampfte dünne, reflektierende Schicht aus Aluminium muß b&i der Volumenbestimmung der Normalproben durch eine zusätzliche und relativ komplizierte experimentelle Ermittlung ihrer geometrischen Abmessungen berücksichtigt werden, und für die bei der Reflexion an der Schicht auftretende, üftpr anderem schichtdickenabhängige Phasenänderung des monochromatischen Lichtes bei den interferometrischen Durchmessermessungen sind ebenfalls zusätzliche Korrekturen, getrennt für jeden einzelnen Meßpunkt und verbunden mit entsprechenden Untersuchungen, vorzunehmen. Als weiterer Nachteil ist anzusehen, daß eine ungeschützte Aluminiumschicht in ihrer Dicke und in ihren optischen Eigenschaften unter den üblichen Umgebungseinflüssen nicht langzeitstabil ist. Sie muß daher bei Neueinmessungen der Normalprobe auch stets neu aufgebracht und wieder meßtechnisch bestimmt werden. Es ist weiterhin bekannt, daß zur Vermeidung elektrostatischer Einflüsse spezielle Auftriebskörper für direkte Luftdichtemessungen vollständig mit einer dünnen Aluminiumschicht versehen werden (Proceedings of the 10th Conference of IMEKO TC-3 on Measurement of Force and Mass. Kobe (Japan) September 1984, Seiten 105 und 106).The coloring of a body brought in the known realized variant ("Annals of the CIRP" Vol. 30 (1981) Issue 1, pages 451-454) but the disadvantages that its surface quality (roughness) deteriorated and the reflection coefficient was reduced so far Since the non-contact diameter measurements were only made possible by applying an additional transparent layer, since such transparent layers cause optical reflections on their inner surface, among other things, it was ultimately not possible to reduce the measurement uncertainty of the diameter measurements with the opaque colored body All the other material properties of the quartz glass, for example its volume temperature, are influenced in an undefined manner by the dyeing substance A thin, reflecting layer of aluminum deposited at the measuring points must be supplemented by a volume determination of the normal samples additional and relatively complicated experimental determination of their geometrical dimensions are taken into account, and for the different layer thickness-dependent phase change of the monochromatic light occurring in the reflection at the layer in the interferometric diameter measurements are also additional corrections, separated for each individual measuring point and associated with appropriate investigations, make. Another disadvantage is to be considered that an unprotected aluminum layer is not long-term stable in its thickness and in its optical properties under the usual environmental influences. It must therefore always reapplied in Neueinmessungen the normal sample and again be determined by measurement technology. It is also known that in order to avoid electrostatic influences specific buoyancy bodies for direct air density measurements are completely provided with a thin aluminum layer (Proceedings of the 10th Conference of IMEKO TC-3 on Measurement of Force and Mass. Kobe (Japan) September 1984, pages 105 and 106).

Die wesentlichen Nachteile einer solchen Oberfläche sind auch wieder die unzureichende Langzeitstabilität und Haltbarkeit und die örtlich nicht konstanten optischen Eigenschaften sowie eine unzureichende mechanische Stabilität der dünnen Aluminiumschicht.The main disadvantages of such a surface are again the insufficient long-term stability and durability and the locally non-constant optical properties as well as insufficient mechanical stability of the thin aluminum layer.

Schließlich wurde bereits vorgeschlagen, kugelförmige Festkörper-Dichtenormalproben aus maschinell bearbeitbaren, nichttransparenten Glaskeramiken mit niedrigem Volumen-Temperaturkoeffizienten, wie beispielsweise aus dem Material Jeiit des VEB Jenaer Glaswerk, Jena, anzufertigen.Finally, it has already been proposed to prepare spherical solid-state density standard samples of machinable, non-transparent glass ceramics with a low volume temperature coefficient, such as, for example, Jeiit's material from VEB Jenaer Glaswerk, Jena.

Diese Materialien besitzen aber geometrisch zu große Kristalle in ihrer Kristallphase, wodurch sich für den Anschluß an die Einheit der Länge kein ausreichend großer Reflexionskoeffizient und keine ausreichend geringe Oberflächenrauheit (geforderte mittlere Rauhtiefen: <20nm) beim ³oliervorgang der Kugeloberfläche erreichen lassen. Die durch die rauhere Oberfläche verstärkte Ad- und Desorption insbesondere von Wasser beeinflußt darüber hinaus die Stabilität der Masse der Normalprobe und die Genauigkeit des Masseanschlusses negativ.However, these materials have geometrically too large crystals in their crystal phase, which can not achieve a sufficiently large reflection coefficient and no sufficiently low surface roughness (required average surface roughness: <20nm) in the ³ oliervorgang the spherical surface for connection to the unit of length. The increased by the rougher surface adsorption and desorption of water in particular affects the stability of the mass of the normal sample and the accuracy of the ground terminal negative.

Hinzu kommt ein weiterer wesentlicher Nachteil aller Festkörper-Dichtenormalproben, die Oberflächen aus Glaskeramik-Werkstoffen besitzen, der darin besteht, daß ihr Dichtewert, den sie verkörpern, nur bedingt über oder an die wichtigste hydrostatische Flüssigkeit und Dichtenormalprobe, Reinstwasser, weitergegeben werden kann, da das Wasser Alkali- und Erdalkali-Ionen aus der Glaskeramik-Oberfläche löst. Das hat eine driftartige Verringerung sowohl des Masse- als auch des Volumenwertes der Dichtenormalprobe sowie eine Verschlechterung ihrer Oberflächenqualität zur Folge.In addition, there is a further significant disadvantage of all solid-Dichtenormalproben having surfaces of glass-ceramic materials, which consists in that their density value, they embody, only conditionally on or to the most important hydrostatic fluid and Dichtenormalprobe, ultrapure water, can be passed as the water dissolves alkali and alkaline earth ions from the glass-ceramic surface. This results in a drift-like reduction of both the mass and volume values of the denier standard and a deterioration of their surface quality.

Object of the invention

Es ist Ziel der Erfindung, eine Festkörper-Dichtenormalprobe zu schaffen, die die Nachteile und Mängel der bekannten technischen Lösungen beim Anschluß der Normalprobe an die Einheiten der Länge und der Masse und bei der Weitergabe der Einheit der Dichte an andere Normalproben oder Meßmittel vermeidet. Die Normalprobe soll mit bekannten Technologien und Verfahren hergestellt werden können.It is an object of the invention to provide a solid state density standard sample which avoids the disadvantages and deficiencies of the known technical solutions in connecting the normal sample to the units of length and mass and in passing the unit of density to other normal samples or measuring means. The normal sample should be able to be prepared by known technologies and methods.

Explanation of the essence of the invention

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Festkörper-Dichtenormalprobe mit einer mittleren Dichte ρ < 3000kg/m³zum direkten Anschluß an die Einheiten der Länge und der Masse sowie zur Weitergabe der Einheit der Dichte an andere Normalproben irn festen oder flüssigen Aggregatzustand zu schaffen, die praktisch kugelförmig ist, die einen kleinen mittleren Volumen-Temperaturkoeffizienten im Anwendungsbereich um 2O⁰C besitzt, die optisch nicht transparent ist, die eine Oberfläche mit geringer Rauheit (mittlere Rauhtiefen unter 20nm) aufweist, die eine optisch gut reflektierende Oberfläche besitzt, die eine gegen Umwelteinflüsse und den Einfluß der bei der Weitergabe der Einheit mittels hydrostatischer Wägeeinrichtungen benutzten hydrostatischen Flüssigkeiten widerstandsfähige und langzeitstabile Oberfläche hat und die mit bekannten Technologien und Verfahren hergestellt werden kann.The invention has for its object to provide a solid-state density sample with a mean density ρ <3000 kg / m ³ for direct connection to the units of length and mass and to pass the unit of density to other normal samples in the solid or liquid state, which is practically spherical, having a small average volume-temperature coefficient in the range of application around 2O ⁰ C, which is optically non-transparent, having a surface with low roughness (mean roughness depths below 20nm), which has a good optical reflecting surface, the has a durable and long-term stable surface against environmental influences and the influence of the hydrostatic fluids used in the transfer of the unit by means of hydrostatic weighing devices and which can be prepared with known technologies and methods.

Erfindungsgemäß besteht die Festkörper-Dichtenormalprobe, dio in bekannte Weise als praktisch kugelförmiger Festkörper mit geringer Oberflächenrauheit und nur geringen Abweichungen von der idealen Kugelform ausgebildet ist, aus einem praktisch kugelförmigen Grundkörper aus einer Glaskeramik oder aus Quarzglas, welcher mit einem speziellen Mehrschichtenbelag vollständig bedeckt ist. Dieser Mehrschichtenbelag enthält mindestens eine mi; dem Grundkörper verbundene metallische Basisschicht mit einer Dicke von minimal 0,5μπι und maximal 5urn und eine zweite mit der Basisschicht auf deren dem Grundkörper abgewandten Seite verbundene, vollständig geschlossene Funktionsschicht mit einer Dicke von minimal 5 pm und msximal 50pm. Die Funktionsschicht besteht aus Nickel, Chrom, Gold, Molybdän, Palladium, Legierungen dieser Metalle, Edelstahl oder Legierungen aus Nickel und Phosphor oder aus Nickel und Bor; sie ist auf ihrer dem Grundkörpor abgewandten Seite poliert.According to the invention, the solid-state density standard sample, which is formed in a known manner as a practically spherical solid with low surface roughness and only slight deviations from the ideal spherical shape, consists of a substantially spherical base made of a glass ceramic or quartz glass which is completely covered with a special multilayer coating. This multilayer coating contains at least one mi; the basic body connected metallic base layer having a thickness of 0.5μπι minimum and 5urn maximum and a second with the base layer on the side facing away from the base body, fully closed functional layer having a thickness of at least 5 pm and msximal 50pm. The functional layer consists of nickel, chromium, gold, molybdenum, palladium, alloys of these metals, stainless steel or alloys of nickel and phosphorus or of nickel and boron; it is polished on its side facing away from the main body.

Auf dieser polierten Seite der Funktionsschicht kann noch eine zusätzliche Oberflächenschicht mit einer maximalen Schichtdicke von 0,5 pm aus Chrom, Gold, Iridium, Molybdän, Rhodium, Palladium, Legierungen dieser Metalle oder den Nitriden von Chrom, Tantal, Titan oder Zirkon angeordnet sein.On this polished side of the functional layer, an additional surface layer with a maximum layer thickness of 0.5 pm of chromium, gold, iridium, molybdenum, rhodium, palladium, alloys of these metals or the nitrides of chromium, tantalum, titanium or zirconium can be arranged.

Die mit dem Grundkörper verbundene Basisschicht ist ein- oder zweitägig aufgebaut. Sie besteht bei einlagigem Aufbau vorteilhaft aus Chrom, Eisen, Kupfer, Nickel, Tantal, Titan, Wolfram, Legierungen dieser Metalle oder Legierungen aus Chrom und Kobalt oder aus Nickel und Kobalt. Bei zweilagigem Aufbau besteht die dem Grundkörper zugewandte, maximal 2 pm dicke, innere Lage ebenfalls aus einem dieser Materialien, und die dem Grundkörper abgewandte, äußere Lage der Basisschicht besteht vorzugsweise aus Gold, Kobalt, Kupfer, Nickel, Silber, Palladium, Wolfram oder Legierungen dieser Metalle. Die Basisschicht metallisiert die Oberfläche des elektrisch nichtleitenden Grundkörpers, gewährleistet die feste Haftung des gesamten Mehrschichtenbelages am Grundkörper und bildet die Basis für ein vorteilhaftes Aufbringen und eine feste Bindung der relativ dicken Funktionsschicht.The base layer connected to the base body is constructed one or two days. In a single-layer structure, it advantageously consists of chromium, iron, copper, nickel, tantalum, titanium, tungsten, alloys of these metals or alloys of chromium and cobalt or of nickel and cobalt. In the case of a two-layer structure, the inner layer, which faces the base body and is at most 2 μm thick, also consists of one of these materials, and the outer layer of the base layer facing away from the base body preferably consists of gold, cobalt, copper, nickel, silver, palladium, tungsten or alloys these metals. The base layer metallizes the surface of the electrically nonconductive body, ensures the firm adhesion of the entire multilayer coating on the body and forms the basis for an advantageous application and a firm bond of the relatively thick functional layer.

Durch einen mehrlagigen Aufbau der Basisschicht kann diese besser an die genannten Aufgaben angepaßt werden, zum Beispiel durch Verwendung unterschiedlicher Materialien für die einzelnen Lagen oder durch Kombination verschiedener Beschichtungstechnologien.By a multilayer structure of the base layer, this can be better adapted to the tasks mentioned, for example by using different materials for the individual layers or by combining different coating technologies.

Die relativ große Dicke der Funktionsschicht ist Voraussetzung für deren mechanische oder chemische Polierbarkeit an der dem Grundkörper abgewandten Seite, wobei noch vorhandene Unrundheiten des Grundkörpers in bestimmtem Umfang ausgeglichen werden können. Die Vorgabe der maximalen Dicke der Funktionsschicht sichert einen beütimmten maximalen Einfluß des Volumen-Temperaturkoeffizienten des Mehrschichtenbelages auf den resultierenden Volumen-Temperatur-Koeffizienten der gesamten Dichtenormalprobe. Im Ergebnis der Politur der Funktionsschicht ergibt sich eine optisch an ihrer Außenoberfläche gut reflektierende und nichttransparente Metalloberfläche geringer Oberflächenrauheit mit nur geringen Abweichungen von der idealen Kugelform. Die Materialien Nickel, Chrom, Gold, Molybdän, Palladium, Legierungen dieser Metalle, Edelstahl oder Legierungen aus Nickel und Phosphor oder aus Nickel und Bor gewährleisten dabei die notwendigen optischen Eigenschaften, die chemische Beständigkeit und die mechanische Härte der Dichtenormalprobo und erlauben im Herstellungsprozeß die Anwendung üblicher Beschichtungs- sowie Politurverfahien.The relatively large thickness of the functional layer is a prerequisite for their mechanical or chemical polishability on the side facing away from the base body, wherein existing non-circularities of the base body can be compensated to a certain extent. The specification of the maximum thickness of the functional layer ensures a maximized maximum influence of the volume-temperature coefficient of the multilayer coating on the resulting volume-temperature coefficient of the total density standard sample. As a result of the polishing of the functional layer results in a visually on its outer surface well reflective and non-transparent metal surface low surface roughness with only slight deviations from the ideal spherical shape. The materials nickel, chromium, gold, molybdenum, palladium, alloys of these metals, stainless steel or alloys of nickel and phosphorus or nickel and boron thereby ensure the necessary optical properties, chemical resistance and mechanical hardness of Dichtenormalprobo and allow in the manufacturing process, the application conventional coating and polishing procedures.

Die Oberfläche der Festkörper-Dichtenormalprobe kann durch die zusätzliche Oberflächenschicht hinsichtlich ihrer mechanischen Härte, ihrer chemischen Beständigkeit und ihres Reflexionskoeffizienten weiter verbessert werden.The surface of the solid-state density standard sample can be further improved by the additional surface layer with regard to its mechanical hardness, its chemical resistance and its reflection coefficient.

Ausführungsbeispieleembodiments

Die Erfindung wird nachstehend an drei Ausführungsbeispielen erläutert. In den Zeichnungen zeigen:The invention will be explained below with reference to three exemplary embodiments. In the drawings show:

Fig. 1: Ausschnitt aus dem Oberflächenbereich einer Festkörper-Dichtenormalprobe mit einem Mehrschiuhtenbelag aus einerFig. 1: Detail of the surface region of a solid-Dichtenormalprobe with a Mehrschiuhtenbelag from a

einlagigen Basisschicht und einer Funktionsschicht, Fig. 2: Ausschnitt aus dem Oberflächenbereich einer Festkörper-Dichtenormalprobe mit einem Mehrschichtenbelag aus einerFIG. 2 shows a section of the surface region of a solid-state density standard sample with a multilayer coating of a single-layer base layer and a functional layer;

einlagigen Basisschicht, einer Funktionsschicht und einer Oberflächenschicht und Fig.3: Ausschnitt aus dem Oberflächenbereich einer Festkörper-Dichtenormalprobe mit einem Mehrschichtenbelag aus einer zweilagigen Basisschicht und einer Funktionsschicht.3 shows a detail of the surface region of a solid-state density standard sample with a multilayer coating of a two-layer base layer and a functional layer.

In einer ersten konkreten Realisierung der Erfindung ist entsprechend der Fig. 1 auf einem praktisch kugelförmigen Grundkörper 1 aus der Glaskeramik Zerodur der Firma Schott, Mainz, der Mehrschichtenbelag 2, bestehend aus einer Ο,θμιη dicken Basisschicht 2.1 aus dem Material Nickel und der vollständig geschlossenen und an ihrer Außenoberfläch polierten, etwa 20pm dicken Funktionsschicht 2.2 aus einer Nickel-Phosphor-Legierung (Zusammensetzung: 90% Nickel, 10% Phosphor), angeordnet.In a first concrete realization of the invention is corresponding to FIG. 1 on a practically spherical base body 1 of the glass ceramic Zerodur the company Schott, Mainz, the multilayer coating 2, consisting of a Ο, θμιη thick base layer 2.1 made of the material nickel and the fully closed and polished on its outer surface, about 20pm thick functional layer 2.2 made of a nickel-phosphorus alloy (composition: 90% nickel, 10% phosphorus) arranged.

In einer zweiten konkreten Realisierungsform ist entsprechend der Fig. 2 auf einem praktisch kugelförmigen Grundkörper 1 aus der Glaskeramik Jenit des VEB Jenaer Glaswerk, Jena, ein Dreischichtenbelag 2 angeordnet. Der Dreischichtenbelag 2 besteht aus einer etwa 0,6pm dicken Kupfer-Basisschicht 2.1, aus einer vollständig geschlossenen, im Mittel etwa 15pm dicken Funktionsschicht 2.2 aus einer Chrom-Nickel-Legierung (Zusammensetzung: 67% Chrom; 33% Nickel) und aus einer etwa 0,1 pm dicken Oberflächenschicht aus Rhodium.In a second concrete realization form, according to FIG. 2, a three-layer coating 2 is arranged on a practically spherical basic body 1 made of the glass-ceramic material Jenit of the Jena glassworks Jena, Jena. The three-layer covering 2 consists of an approximately 0.6 pm thick copper base layer 2.1, a fully closed, on average about 15pm thick functional layer 2.2 made of a chromium-nickel alloy (composition: 67% chromium, 33% nickel) and from an approximately 0.1 pm thick surface layer of rhodium.

In einer dritten konkreten Ausführungsform ist entsprechend der Fig. 3 auf einem praktisch kugelförmigen Grundkörper 1 aus der Glaskeramik Zerodur der Firma Schott, Mainz, der Mehrschichtenbelag 2 angeordnet. Der Mehrschichtenbelag 2 besteht aus der etwa 3 pm dicken zweilagigen Basisschicht 2.1 und der etwa 10 pm dicken, an ihrer Außenoberfläche polierten, Funktionsschicht 2.2 aus einer Nickel-Phosphor-Legierung (Zusammensetzung: 90% Nickel; 10% Phosphor). Die innere Lage der Basisschicht 2.1.1 ist etwa Ο,βμηι dick und besteht aus Nickel. Die äußere Lage der Basisschicht 2.1.2 besteht aus Kupfer.In a third concrete embodiment, according to FIG. 3, the multilayer coating 2 is arranged on a practically spherical basic body 1 made of the glass-ceramic Zerodur of Schott, Mainz. The multilayer coating 2 consists of the approximately 3 pm thick two-layer base layer 2.1 and the approximately 10 pm thick, polished on its outer surface, functional layer 2.2 made of a nickel-phosphorus alloy (composition: 90% nickel, 10% phosphorus). The inner layer of the base layer 2.1.1 is about Ο, βμηι thick and consists of nickel. The outer layer of the base layer 2.1.2 is made of copper.

Claims

1. solid-body density standard sample, formed as a practically spherical solid with low surface roughness and only slight deviations from the ideal spherical shape, characterized in that the solid body consists of a substantially spherical base body (1) made of a glass ceramic or quartz glass, which with a multilayer coating ( 2) is completely covered, which contains at least the following two individual layers: one connected to the base body (1) metallic base layer (2.1) with a thickness of 0.5μπι minimum and 5μιη maximum and one with the base layer (2.1) on the base body (1) opposite side connected, completely closed functional layer (2.2) with a thickness of at least 5μηι and maximum 50μιη of nickel, chromium, gold, molybdenum, palladium, alloys of these metals, stainless steel or alloys of nickel and phosphorus or nickel and boron, which is polished on its side facing away from the base body (1) t.

2. solid-Dichtennormalprobe according to claim 1, characterized in that the metallic base layer (2.1) is constructed in one layer and made of chromium, iron, copper, nickel, tantalum, titanium, tungsten, alloys of these metals or alloys of chromium and cobalt or nickel and cobalt exists.

3. solid-Dichtennormalprobe according to claim 1, characterized in that the metallic base layer (2.1) is constructed in two layers, that the basic body (1) facing, inner layer (2.1.1) of the base layer (2.1) with a thickness of at least 0th , 5μηι and a maximum of 2μηι from chromium, iron, copper, nickel, tantalum, titanium, tungsten, alloys of these metals or alloys of chromium and cobalt or nickel and cobalt and that the base body (1) facing away, outer layer (2.1. 2) of the base layer (2.1) preferably consists of gold, cobalt, copper, nickel, silver, palladium, tungsten or alloys of these metals.

4. solid-Dichtennormalprobe according to claim 1, characterized in that on the base body (1) facing away, polished side of the functional layer (2.2) has a surface layer (2.3) with a maximum layer thickness of 0.5 μπ \ chromium, gold, iridium , Molybdenum, rhodium, pciladium, alloys of these metals or the nitrides of chromium, tantalum, titanium or zirconium.