DE1024216B - Verfahren zum UEberziehen von Glasoberflaechen mit Metallen und dazu benoetigte Metallmischung - Google Patents
Verfahren zum UEberziehen von Glasoberflaechen mit Metallen und dazu benoetigte MetallmischungInfo
- Publication number
- DE1024216B DE1024216B DEO5146A DEO0005146A DE1024216B DE 1024216 B DE1024216 B DE 1024216B DE O5146 A DEO5146 A DE O5146A DE O0005146 A DEO0005146 A DE O0005146A DE 1024216 B DE1024216 B DE 1024216B
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- metal
- glass
- coating
- vapor
- fibers
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 239000002184 metal Substances 0.000 title claims description 116
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 title claims description 115
- 238000000576 coating method Methods 0.000 title claims description 46
- 239000011521 glass Substances 0.000 title claims description 45
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 title claims description 37
- 239000000203 mixture Substances 0.000 title claims description 21
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 title claims description 16
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 16
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 claims description 24
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 claims description 24
- 239000003365 glass fiber Substances 0.000 claims description 15
- 239000012298 atmosphere Substances 0.000 claims description 10
- 239000000155 melt Substances 0.000 claims description 8
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 239000000956 alloy Substances 0.000 claims description 6
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims description 5
- 239000006060 molten glass Substances 0.000 claims description 4
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 38
- BDOSMKKIYDKNTQ-UHFFFAOYSA-N cadmium atom Chemical compound [Cd] BDOSMKKIYDKNTQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 18
- 229910052793 cadmium Inorganic materials 0.000 description 16
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 description 15
- 239000011701 zinc Substances 0.000 description 15
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 14
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 11
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 description 8
- 239000010439 graphite Substances 0.000 description 8
- XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N Zinc monoxide Chemical compound [Zn]=O XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- CXKCTMHTOKXKQT-UHFFFAOYSA-N cadmium oxide Inorganic materials [Cd]=O CXKCTMHTOKXKQT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000008199 coating composition Substances 0.000 description 5
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 5
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 5
- 238000009736 wetting Methods 0.000 description 5
- CFEAAQFZALKQPA-UHFFFAOYSA-N cadmium(2+);oxygen(2-) Chemical compound [O-2].[Cd+2] CFEAAQFZALKQPA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910052785 arsenic Inorganic materials 0.000 description 3
- RQNWIZPPADIBDY-UHFFFAOYSA-N arsenic atom Chemical compound [As] RQNWIZPPADIBDY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 3
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 3
- 229910001092 metal group alloy Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 3
- 239000011787 zinc oxide Substances 0.000 description 3
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N Potassium Chemical compound [K] ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052787 antimony Inorganic materials 0.000 description 2
- WATWJIUSRGPENY-UHFFFAOYSA-N antimony atom Chemical compound [Sb] WATWJIUSRGPENY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052788 barium Inorganic materials 0.000 description 2
- DSAJWYNOEDNPEQ-UHFFFAOYSA-N barium atom Chemical compound [Ba] DSAJWYNOEDNPEQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 2
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 238000001465 metallisation Methods 0.000 description 2
- 239000012768 molten material Substances 0.000 description 2
- 229910052700 potassium Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011591 potassium Substances 0.000 description 2
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 2
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000881 Cu alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 description 1
- WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N Lithium Chemical compound [Li] WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BLXAFHJYLUNBPC-UHFFFAOYSA-N [Pb].[Cd].[Zn] Chemical compound [Pb].[Cd].[Zn] BLXAFHJYLUNBPC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005299 abrasion Methods 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- HMJCIIKLTQFEEN-UHFFFAOYSA-N antimony calcium Chemical compound [Ca].[Sb] HMJCIIKLTQFEEN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- KKCMQBCXXPZGTI-UHFFFAOYSA-N cadmium sodium Chemical compound [Na].[Cd] KKCMQBCXXPZGTI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011247 coating layer Substances 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 1
- 229910052593 corundum Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010431 corundum Substances 0.000 description 1
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 1
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 1
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 1
- 239000004744 fabric Substances 0.000 description 1
- 239000011152 fibreglass Substances 0.000 description 1
- 239000003779 heat-resistant material Substances 0.000 description 1
- 229910052744 lithium Inorganic materials 0.000 description 1
- GCICAPWZNUIIDV-UHFFFAOYSA-N lithium magnesium Chemical compound [Li].[Mg] GCICAPWZNUIIDV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000012299 nitrogen atmosphere Substances 0.000 description 1
- 238000010422 painting Methods 0.000 description 1
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 description 1
- 238000010791 quenching Methods 0.000 description 1
- 238000003303 reheating Methods 0.000 description 1
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 1
- 230000008016 vaporization Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
- C03C25/00—Surface treatment of fibres or filaments made from glass, minerals or slags
- C03C25/10—Coating
- C03C25/42—Coatings containing inorganic materials
- C03C25/46—Metals
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
- H01B1/00—Conductors or conductive bodies characterised by the conductive materials; Selection of materials as conductors
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Surface Treatment Of Glass Fibres Or Filaments (AREA)
Description
DEUTSCHES
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Überziehen von in Film-, Faser- oder massiver Form vorliegendem
Glas mit Metall und richtet sich insbesondere auf das Überziehen von Glasfasern im Zuge ihrer Herstellung
oder bei erhöhten Temperaturen zur Schaffung von Fasern, Lunten, Garnen od. dgl. mit verbesserter Abriebfestigkeit.
Es hat sich gezeigt, daß man auf Glas durch Verwendung von Überzugszusammensetzungen mit mindestens
einem Metall, welches einen zuerst auf das Glas niedergeschlagenen Dampf bildet und dann auf der Glasoberfläche
zu Metalloxyd oxydiert ist, verbesserte Überzüge aus Metall oder Metallegierung aufbringen kann. Das den
Metall- oder Metalloxyddampf liefernde Metall od. dgl. kann allein bei einer Temperatur verwendet werden, bei
der es sich sowohl im Schmelzzustand befindet als auch gleichzeitig einen Metalldampf liefert. Vorzugsweise verwendet
man es jedoch als Komponente eines Mehrkomponentensystems.
Beispielsweise läßt sich eine Überzugszusammensetzung aus einem oder mehreren Metallen, von
denen wenigstens eines einen höheren Dampfdruck als die anderen Metalle aufweist, leicht bei Arbeitstemperaturen
oberhalb des Schmelzpunktes der Metallmischung aufbringen und sich derart eine Metalldampfatmosphäre
herstellen. Verwendet man eine Zusammensetzung aus mehreren Metallen, dann ist es vorteilhaft, wenn wenigstens
ein Metall vorhanden ist, welches entweder als Metall oder als dessen Oxyd bei der Arbeitstemperatur
der geschmolzenen aufzubringenden Zusammensetzung verdampft, so daß in der Umgebung der geschmolzenen
Legierung eine geringe Menge Metalldampf entsteht.
Die Erfindung soll insbesondere am Beispiel eines Verfahrens zum Überziehen von Glasfasern mit Metall
beschrieben werden. Selbstverständlich ist die Erfindung jedoch auf dieses Beispiel nicht beschränkt. Die Zeichnungen
zeigen in
Fig. 1 eine Seitenansicht einer zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens geeigneten Vorrichtung,
Fig. 2 eine perspektivische Ansicht einer Metallüberzugsvorrichtung,
Fig. 3 einen vergrößerten Querschnitt längs der Linie 3-3 der Fig. 2 und
Fig. 4 eine Ansicht der Überzugsvorrichtung und der zu überziehenden Faser, wobei die Fasergröße stark übertrieben
ist.
Die erfindungsgemäße Apparatur weist eine Zuführungsvorrichtung 10 mit einem Behälter 11 für das geschmolzene
Glas 12, eine Metallaufbringvorrichtung 13, eine Sammelvorrichtung 14 und eine Aufwickelvorrichtung
15 auf. Der Behälter 11 ist mit einer oder mehreren Öffnungen 16 versehen, durch die das geschmolzene Glas
in Form von Glasströmen austritt, die zu Fasern ausgezogen werden. Die Öffnungen in der Zuführungsvorrichtung
10 sind vorzugsweise in einer oder mehreren sich Verfahren zum überziehen
von Glasoberflächen mit Metallen
und dazu benötigte Metallmischung
Anmelder:
Owens-Corning Fiberglas Corporation,
Toledo, Ohio (V. St. A.)
Toledo, Ohio (V. St. A.)
Vertreter:
Dipl.-Ing. R. H. Bahr und Dipl.-Phys. E. Betzier,
Patentanwälte, Herne (Westf.), Schaeferstr. 60
Patentanwälte, Herne (Westf.), Schaeferstr. 60
Beanspruchte Priorität:
V. St. v. Amerika vom 14. November 1955
V. St. v. Amerika vom 14. November 1955
Williard L. Morgan und Harry B. Whitehurst,
Newark, Ohio (V. St. A.),
sind als Erfinder genannt worden
sind als Erfinder genannt worden
über den Boden der Zuführungsvorrichtung erstreckenden Reihen angeordnet. Aus jeder Öffnung tritt ein Glasstrom
aus, der zu einem Faden ausgezogen wird, wobei die Fäden in eine oder mehrere Lunten gesammelt werden.
Die Metallaufbringvorrichtung 13 ist mit einer verstellbaren Befestigung 17 versehen, mit deren Hilfe die Aufbringvorrichtung
bezüglich der Öffnungen 16 verstellt werden kann.
Die Aufwickelvorrichtung 15 weist eine durch einen Motor angetriebene Hülse 18 und eine Führungsvorrichtung
19 auf. Diese Führungsvorrichtung besteht aus einem wendelförmig auf die Welle 21 aufgesetzten Draht,
der die Lunte in Richtung des Doppelpfeiles über die Spule hin- und herführt. Auf die Spule 18 ist eine Hülse 22
aus Papier, Harz, verstärktem Harz od. dgl. aufgesetzt, und die hergestellte Lunte wird auf dieser Spule in Form
von sich überlappenden, wendeiförmigen Schichten aufgewickelt. Die Schmelzglasströme 23 werden in die Fäden
oder Fasern 24 ausgezogen, welche durch die Sammelvorrichtung 14 in die Lunte 25 gesammelt werden.
Die Metallaufbringvorrichtung 13 weist einen Metallmantel 26, hitzebeständige Blöcke 27, eine Graphitauskleidung
28, Heizwicklungen 29 mit Anschlußleitungen 20 und einen auswechselbaren Einsatz 31 auf. Der auswechselbare
Einsatz 31 ist mit einem Schlitz 32 versehen, durch den das geschmolzene Metall 33 frei austreten kann
(vgl. Fig. 2 und 3). Der Einsatz 31 besteht aus einem geeigneten hitzebeständigen Material, wie Graphit, SiIi-
70e 879/166
3 4
ciumkarbid, künstlichem Korund od. dgl., kann jedoch unten. Wenn die Fasern 24 an der Metallauf bring vorauch
aus Metall, wie Kupfer, einer Kupferlegierung oder richtung in das geschmolzene Metall eindringen, kehrt die
einem anderen Metall, bestehen. Verwendet man ein unmittelbar an den Fasern anliegende und den Fasern
Metall, dann muß der Schmelzpunkt des Einsatzmetalls folgende mitgerissene Luft um und strömt nach oben und
höher liegen als der der auf die Fasern aufzubringenden 5 außen ab, wie es durch den Pfeil in Fig. 4 angedeutet ist.
Zusammensetzung. Der an der Stirnfläche der Metallaufbringvorrichtung
Fig. 4 zeigt eine vergrößerte Ansicht des aus dem gebildete Metallkopf wird zerstört und von den nach
Schlitz im Einsatz 31 austretenden Metallkopfes beim unten hindurchlaufenden Fasern nach unten gezogen.
Überziehen der Fasern. Der Ausziehvorgang greift am Dabei überziehen sich die Fasern mit einer kontinuiergeschmolzenen
Glas innerhalb der ersten 2 bis 5 cm, nach- 10 liehen und gleichmäßigen Metallschicht,
dem der Glasstrom die Öffnung 16 verlassen hat, an. Da Dieses Verfahren eignet sich auch zum kontinuierlichen
das Verhältnis von Oberfläche zu Glasvolumen während Überziehen von Filmen oder Platten aus Glas im Zuge
der Faserbildung sehr rasch zunimmt, ist der Wärme- ihrer Herstellung. Massive Formen von Glas lassen sich
verlust sehr groß, und das Glas erstarrt kurzfristig nach durch Erhitzen des Glases und Aufbringen des Metalls
dem Verlassen der Öffnungen, so daß ein weiteres Aus- *5 überziehen.
ziehen unterbunden wird. Die Fasern 24, die noch heiß Es hat sich herausgestellt, daß eine Überzugszusammen-
sind oder gegebenenfalls durch geeignete Vorrichtungen setzung, welche ein Metall enthält, das bei der Arbeitserneut
erhitzt werden, laufen dann durch den aus ge- oder Überzugstemperatur einen gewissen Dampfdruck
schmolzenem Metall oder einer Metallegierung bestehen- liefert, die Faseroberfläche wirksamer überzieht als eine
den Kopf an der Metallaufbringvorrichtung, so daß 20 Überzugszusammensetzung mit praktisch keinem Dampfgleichmäßig überzogene Glasfasern 24 entstehen. Diese druck über der geschmolzenen Überzugsmasse. Die dabei
mit Metall überzogenen Fasern 24 a werden zu einer auftretenden physikalischen Erscheinungen sind noch
Lunte 25 vereinigt, die dann zur Spule 35 auf dem Rohr22 nicht vollständig geklärt. Es kann jedoch angenommen
nach Fig. 1 aufgewickelt wird. werden, daß sich unmittelbar über dem Kopf aus ge-
Zum Betrieb der dargestellten Vorrichtung wird im 25 schmolzenem Metall ein geringer negativer Druck durch
Behälter 11 ein Vorrat an geschmolzenem Glas 12 auf- die umgelenkte, den Fasern folgende mitgerissene Luft
rechterhalten. Dieses geschmolzene Glas 12 wird auf der auftritt. Als Resultat dieser Unterdruckzone und der
richtigen Arbeitstemperatur gehalten, so daß es von der turbulenten, die nach unten laufenden Fasern umgeben-Zuführungsvorrichtung
durch die Öffnungen 16 in Form den Luftströmung wächst der über dem Kopf aus gevon
Schmelzglasströmen austreten kann. Die Schmelz- 3« schmolzenem Metall bestehende Metalldampf in die Zone
glasströme kühlen sich unter Bildung von Fasern ziemlich oberhalb des Kopfes hinein, und es bildet sich eine Schicht
rasch ab, die nach unten gezogen und zu einer Lunte aus Metall oder Metalloxyd auf den Fasern kurz vor ihrem
gesammelt werden. Die Lunte wird auf die Sammelvor- Eintritt in den Kopf aus geschmolzenem Metall. Diese
richtung 14 aufgesetzt und nach unten gezogen und auf sich auf den Fasern aus dem Dampf niederschlagende
das Rohr 22 auf der Spule 18 aufgewickelt. Die Arbeits- 35 Schicht aus Metall oder Metalloxyd ist sehr dünn, und
geschwindigkeit der Spule liegt so hoch, daß das Aus- man erhält die besten Resultate mit Überzügen, die
ziehen der Lunte mit Geschwindigkeiten von 2400 bis größenordnungsmäßig eine Dicke von nicht mehr als
3000 m/min und darüber erfolgt. Nunmehr wird die 3 Molekülen aufweisen. Das niedergeschlagene Metall wird
Metallaufbringvorrichtung 13 in ihrer Arbeitsstellung durch den in der umgebenden Luft und in der Metallunter der Zuführungsvorrichtung 10 eingesetzt, und zwar 40 dampfatmosphäre vorhandenen Sauerstoff unmittelbar
dort, wo die Glasfasern vorzugsweise noch heiß sind. Die oxydiert und schlägt sich deshalb als Metalloxyd nieder.
Metallaufbringvorrichtung 13 wird so ausgerichtet, daß Wahrscheinlich oxydiert bereits der Metalldampf in dieser
die Fasern 24 durch den geschmolzenen Metallkopf 34 am Atmosphäre, so daß der Niederschlag unmittelbar als
Schlitz 32 des Einsatzes 31 hindurchlaufen. Der Metall- Metalloxyd erfolgt. Die in das geschmolzene Metall einaufbringvorrichtung
13 wird Metall laufend zugeführt, so 4-5 laufenden Fasern erhalten dann anschließend einen
daß in der Aufbringvorrichtung ein Vorrat 33 an ge- weiteren Metallüberzug, der wesentlich stärker ist und
schmolzenem Metall aufrechterhalten wird. Das Metall der hartnäckig an dem Metalloxydüberzug haftet, der
wird dem Schmelzbad in Form eines Metallschmelz- beim Durchgang der Fasern durch den Dampf entstromes
oder einer kontinuierlich abschmelzenden Stange standen ist.
oder eines Drahtes oder in Form von kleinen, dem Bad in 50 Da die Vorteile des erfindungsgemäßen Verfahrens
bestimmten Abständen zugegebenen Metallstücken züge- nicht auftreten, wenn man in Abwesenheit von Sauerführt.
Über die Klemmen 20, 20 wird den Heizwick- stoff, beispielsweise in einer Stickstoffatmosphäre arbeitet,
hingen 29, 29 elektrische Energie zugeführt, wodurch das muß man dafür Sorge tragen, daß die an der Überzugs-Schmelzbad
auf der richtigen Arbeitstemperatur gehalten stelle verfügbare Atmosphäre entweder Luft oder Sauerwerden
kann. 55 stoff enthält. Dies zeigt mit aller Deutlichkeit, daß tat-Da die Glasfasern heiß sind, wird eine Abschreckung sächlich auf den Fasern eine Metalloxydschicht gebildet
des Schmelzmetallkopfes verhindert, und die frisch gebil- wird. Da das Glas beim Eintritt in den Metalldampf und
deten, sich in statu nascendi befindenden Glasfaserober- in die Sauerstoffatmosphäre heiß ist, wird der Niederflächen
werden nicht durch Feuchtigkeits- oder Fettab- schlag des Metalls auf den Glasoberflächen unterstützt,
sorption geschädigt. Ein Wiedererhitzen der Glasfasern 60 In der Überzugszusammensetzung kann man die vervor
dem Eintritt in das geschmolzene Metall in der schiedensten dampfbildenden Metalle zur Verbesserung
darüberliegenden Zone bringt die gleichen Vorteile. Ob- der Benetzung und Adhäsion der Überzugsschicht auf den
wohl man mit heißen Fasern wesentlich günstiger arbeitet, Fasern verwenden. Verwendet man ein Metallgemisch
können die Fasern auch kühler als das geschmolzene oder eine Legierung als Überzugsmaterial bei einer ÜberMetall
sein, da sie eine geringe Masse und das Glas eine 65 zugstemperatur von etwas unterhalb 800° C, dann eignen
geringe Wärmekapazität aufweisen. sich insbesondere Cadmium, Antimon, Arsen, Kalium,
Da die Fasern mit hoher Geschwindigkeit ausgezogen Lithium, Natrium, Magnesium, Zink, Barium od. dgl.
werden, wird längs ihrer Bahn eine beträchtliche Luft- allein oder in Verbindung mit anderen Metallen zur Hermenge
mitgerissen. Diese Luft strömt um den Boden der stellung eines Dampfes oberhalb des auf die Fasern aufzu-Zuführungsvorrichtung
und dann mit den Fasern nach 70 bringenden, geschmolzenen Metalls.
Sechs Beispiele für Metallegierungssysteme zum Über- Zink oder anderen Metallen praktisch keine Benetzung
ziehen von Glasfasern sollen im folgenden angeführt werden: der Glasoberfläche. Dagegen führt eine Schmelze aus
Blei als Hauptbestandteil mit einem geringen Zusatz von
Beispiel 1 Cadmium zu einer hervorragenden Benetzung der Glas-Blei
97,0 Gewichtsprozent 5 oberfläche. Es wurde auch beobachtet, daß Blei mit
Zink 1,5 „ Cadmium die Glasfaseroberflächen wesentlich leichter
Cadmium 1,5 ,, benetzt als Blei, das lediglich Zink enthält. Es wurde
. . ferner gefunden, daß eine Schmelze aus Blei mit Zink eine
Beispiel I Graphitoberfläche benetzt, während Blei mit Cadmium
Blei 97,5 Gewichtsprozent io die Graphitoberfläche nicht im gleichen Maße zu benetzen
Zink 1,0 „ vermag. Wegen der angedeuteten Verhältnisse und weil
Cadmium 1,5 ,, es wünschenswert ist, daß das Metall sowohl die Glasober-
. . fläche als auch die Frontseite der Aufbringvorrichtung
.Beispiel ο benetzt, soll bei Verwendung einer Graphitaufbringvor-
Blei 98,5 Gewichtsprozent 15 richtung die Schmelze vorzugsweise Blei, Zink und Cad-
Cadmium 1,5 „ mium enthalten. Dieses Drei-Komponenten-System
. - eignet sich besonders zum Überziehen von Glasfasern mit
Beispiel 4 gleichmäßigen, kontinuierlichen Metallschichten, die die
Blei 99,5 Gewichtsprozent Fasern beim Aufbringen des Metalls mittels einer Graphit
Cadmium 0,5 „ 20 aufweisenden Vorrichtung vollständig umgeben. Verläßt
. . man das erfindungsgemäße Prinzip, wonach ein Dampf-
ßeispiel 5 druck vorhanden sein soll, dann werden die Überzüge
Blei 99,0 Gewichtsprozent brüchig und haften im allgemeinen an den Fasern nur
Cadmium 1,0 „ einseitig.
25 Bei der Verwendung der Schmelze nach der Zusammen-
Die in den obigen fünf Beispielen angegebenen Metall- setzung nach Beispiel 1 liegt offenbar ein Dampf aus Zink
zusammensetzungen werden vorzugsweise bei Tempera- und Cadmium über dem Metallkopf 34 und umgibt die
türen von 400 bis 5000C und darüber aufgebracht. Fasern 24 auf ihrem Wege nach unten zum Metall.
. . Dadurch bildet sich auf der Faser ein Überzug aus Zink-
lsp 30 oxyd und Cadmiumoxyd. Das geschmolzene Metall
Aluminium 95 bis 97,5 Gewichtsprozent benetzt die Graphitfläche des Einsatzes 31 oberhalb und
Magnesium 2,5 bis 5,0 „ unterhalb des Schlitzes 32. Ein brauner Niederschlag,
vermutlich aus Cadmiumoxyd und Zinkoxyd, sammelt
Dieser Überzug wird vorzugsweise bei Temperaturen sich dabei allmählich auf dem Einsatz 31 unmittelbar
zwischen 675 und 760°C aufgebracht. 35 oberhalb des Metallkopf es 34 an der durch das Bezugs-
Wie man aus den obigen Beispielen ersieht, bestehen zeichen 37 angedeuteten Stelle. Die Braunfärbung geht
die Metallzusammensetzungen aus einem oder mehr offensichtlich auf den Cadmiumoxydniederschlag auf
Metallen, die bei den Überzugstemperaturen einen meß- dieser Graphitfläche zurück.
baren Dampfdruck aufweisen. Beispielsweise enthalten Es scheint, daß der Metallüberzug sehr viel fester an
die Zusammensetzungen nach den Beispielen 1 und 2 40 der Metalloxydschicht als an der blanken Glasoberfläche
sowohl Zink als auch Cadmium, die die erforderliche haftet. In gleicher Weise haftet die durch die mit den
Metalldampfatmosphäre liefern. Nach den Beispielen 3 Glasoberflächen in Berührung kommenden Metalldämpfe
bis 5 findet nur Cadmium als verdampfender Bestandteil entstehende Metalloxydschicht wesentlich besser an den
Verwendung. In jedem Falle liefert das den Hauptteil blanken Glasoberflächen. Geschmolzene Metalle benetzen
der Legierung bildende Blei keinen Metalldampf. Blei 45 darüber hinaus Oxydflächen wesentlich leichter als die
hat bei 9730C lediglich einige Millimeter Dampfdruck, blanken Glasoberflächen. Infolgedessen besteht das
und es ist nicht möglich, Glas allein mit reinem Blei zu erfindungsgemäße Verfahren darin, das mit Metall zu
überziehen. überziehende Glas durch eine Atmosphäre aus Metall-Da aus der Dampfzusammensetzung keine dicken dampf in Gegenwart von Sauerstoff hindurchzuführen, so
Metallüberzüge zu entstehen brauchen, ist es nicht not- 50 daß eine dünne Schicht Metalloxyd auf der Glasoberwendig,
sehr hohe Dampfdrücke über dem geschmolzenen fläche entsteht, worauf die derart mit dem Oxyd überMetall
vorzusehen. zogene Glasoberfläche in eine Zone eingeführt wird, in der Verwendet man eine Blei-Cadmium-Zink-Überzugszu- das Überziehen mit Metall erfolgt. Baut man in die
sammensetzung bei einer Arbeitstemperatur von 4750C, Metallüberzugsmischung wenigstens ein Dampfdruck auf dann
weist, wie oben bereits festgestellt, das Blei keinen 55 weisendes Metall ein, dann ist es ohne Schwierigkeiten
wesentlichen Dampfdruck auf, während der Dampfdruck möglich, den das Metalloxyd auf der Faser bildenden
des Cadmiums in der Zusammensetzung bei etwa 10 mm Dampf unmittelbar vor Aufbringung des Metalls als
und derjenige des Zinks bei etwa 1 mm liegt. Diese Zu- Hauptüberzug zu erzeugen. Zur Herstellung eines gleichsammensetzung
kann also bei 425° C verarbeitet werden, mäßigen und kontinuierlichen Metallüberzugs auf der
wobei das Cadmium einen Dampfdruck von etwa 1 mm 60 Glasoberfläche ist es offenbar notwendig, einen Metallbesitzt.
Da man die Blei-Cadmium-Zink-Überzugszu- oxydüberzug von wenigstens 2 oder 3 Molekülen Dicke
sammensetzung bei Temperaturen von 400 bis 475°C und als Unterschicht für die Aufbringung des Hauptmetalldarüber
verarbeiten kann, erhält man gute Überzüge bei Überzugs vorzusehen.
einem Dampfdruck des Cadmiums zwischen einem Bruch- Vorzugsweise liefert das Metall einen oxydierbaren
teil von 1 Millimeter bis zu 10 mm und darüber. 65 Metalldampf mit einem Dampfdruck von wenigstens
Je höher der Dampfdruck liegt, um so bessere Überzüge 0,1 mm und zweckmäßig zwischen 1 und 10 mm oder
mit einer Dicke, die ein sehr festes Haften und eine ausge- darüber bei der Überzugstemperatur,
zeichnete Benetzung der durch das geschmolzene Metall Der Metalloxydüberzug läßt sich auch in einer ge-
hindurchgeführten Fasern liefern, erhält man. Im Gegen- trennten Stufe aufbringen, anstatt ein Metall mit hohem
satz dazu liefert eine Schmelze aus Blei ohne Zusatz von 70 Dampfdruck in die Metallzusammensetzung bei dem
Hauptüberzugsvorgang einzubauen. In vielen Fällen verwendet man eine Drei-Komponenten-Metallzusammensetzung,
um derart einen gleichmäßigen Überzug auf der Glasoberfläche zu erzielen. Besonders geeignet für Glasfasern
ist beispielsweise eine Blei-Cadmium-Zink-Zusammensetzung
im Verhältnis von 97,5 :1,5 :1. Blei ist
an sich für Glasfasern eine sehr zweckmäßige Überzugssubstanz, und das Cadmium und Zink fördern die Bildung
von Metalloxyden auf der Glasoberfläche vor der Aufbringung des Drei-Komponenten-Metalls als Hauptüberzugssubstanz.
Cadmium- und Zinkoxyd lassen sich leicht dadurch aufbringen, daß man die Fasern durch den
Dampf oberhalb des Kopfes aus geschmolzenem Material hindurchführt. Dadurch bildet sich eine dünne Schicht
aus Cadmium- und Zinkoxyd auf der Glasfaseroberfläche, worauf dann der Überzug aus Cadmium-Zink-Blei kontinuierlich
auf diese dünne Oxydschicht aufgebracht werden kann. Das Zink fördert die Benetzung der mit
Cadmiumoxyd überzogenen Glasoberfläche. Jede der drei Komponenten hat eine besondere Aufgabe, und durch das
Zusammenwirken dieser drei Komponenten entsteht auf den Glasfaseroberflächen ein besonders verbesserter Überzug
im Gegensatz zu den Ein-Metall-Überzügen, die man bisher versucht hat. Durch das Zusammenwirken der
drei Komponenten der Blei-Cadmium-Zink-Überzugszusammensetzung entstehen also besonders gleichmäßige
und kontinuierliche Überzüge auf den Glasfasern.
Die Verwendbarkeit der verschiedenen Zusatzmetalle, die Temperaturen, bei der die Metalle einen Dampfdruck
von 1 mm aufweisen, und der Schmelzpunkt dieser Metalle sind in der folgenden Tabelle im einzelnen angegeben.
35
| Metall | Temperatur in ° C, bei der das Metall einen Dampfdruck von 1 mm aufweist |
Schmelzpunkt |
| Kalium | 341 | 62,3 |
| Arsen | 372 | 817 |
| Cadmium Natrium |
394 439 |
303 98 |
| Zink | 487 621 723 |
327 630 156 |
| Magnesium Lithium |
etwa 850 etwa 850 |
710 850 |
| Barium | 886 | 630 |
| Calcium | ||
| Antimon |
40
45
Da die Oberfläche der geschmolzenen Legierung mit Luft oder sauerstoffhaltiger iVtmosphäre in Verbindung
steht, bildet sich das Metalloxyd unmittelbar an den Oberflächen. Im allgemeinen sind die Metalloxyde praktisch
nicht flüchtig, jedoch zeigen bei den möglichen Arbeitstemperaturen die Oxyde von Zink, Arsen und
Antimon eine gewisse Flüchtigkeit, unter dem Ausdruck
»Metalldampf« soll ein Dampf verstanden werden, der aus Metall- und/oder Metalloxyddampf entsteht.
Claims (8)
1. Verfahren zum Überziehen von Glasoberflächen mit Metallen, dadurch gekennzeichnet, daß zuerst
eine dünne Schicht aus Metalloxyd auf das Glas und dann eine festhaftende Schicht aus Metall auf die
Metalloxydschicht aufgebracht wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Metalloxydschicht verwendet wird,
die aus kondensiertem Metalldampf entstanden ist.
3. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Metalloxydschicht
auf den in statu nascendi befindlichen Glasoberflächen vor dem Überziehen der Glasoberflächen
mit einer Metallschicht aufgebracht wird.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das aus einem
Schmelzbad gewonnene Glas durch eine Arbeitszone vorgerückt wird, in der eine Atmosphäre aus in statu
nascendi befindlichem Metalldampf zum Überziehen der in statu nascendi befindlichen Glasfaseroberflächen
mit einer Metalloxydschicht aufrechterhalten wird, worauf die Metalloxydschicht mit einer Metallschicht
überzogen wird.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß eine Atmosphäre in der Arbeitszone
verwendet wird, die sauerstoffhaltig ist.
6. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Glas in die Arbeitszone im erhitzten
Zustand eingeführt und dort eine Legierung erhitzt wird, so daß ein in statu nascendi befindlicher Metalldampf
wenigstens einer der Metallbestandteile der Legierung entsteht.
7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß Glaskörper mit
in statu nascendi befindlichen Oberflächen durch eine Arbeitszone geführt werden, in der sich eine Schmelze
aus dem auf die Glasoberfläche aufzubringenden Metall befindet, die wenigstens einen Bestandteil aufweist,
der bei der Aufbringtemperatur verdampft, so daß sich ein Metalloxydniederschlag auf den Glasoberflächen
bildet, auf den unmittelbar das Metall aufgebracht wird.
8. Metallmischung zum Überziehen von Glasoberflächen gemäß dem Verfahren nach Anspruch 1 bis 7,
dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eines der in der Mischung enthaltenen Metalle einen Dampfdruck
aufweist, der ausreicht, um oberhalb des Metallbades einen kondensierbaren Dampf zu erzeugen.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
© 709 879/166 2.58
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US820222XA | 1955-11-14 | 1955-11-14 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE1024216B true DE1024216B (de) | 1958-02-13 |
Family
ID=22168533
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DEO5146A Pending DE1024216B (de) | 1955-11-14 | 1956-10-09 | Verfahren zum UEberziehen von Glasoberflaechen mit Metallen und dazu benoetigte Metallmischung |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE1024216B (de) |
| FR (1) | FR1162707A (de) |
| GB (1) | GB820222A (de) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102014203838A1 (de) | 2013-07-31 | 2015-02-05 | J-Fiber Gmbh | Verfahren zur Metallisierung einer optischen Faser |
-
1956
- 1956-10-09 DE DEO5146A patent/DE1024216B/de active Pending
- 1956-10-19 GB GB31922/56A patent/GB820222A/en not_active Expired
- 1956-10-23 FR FR1162707D patent/FR1162707A/fr not_active Expired
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102014203838A1 (de) | 2013-07-31 | 2015-02-05 | J-Fiber Gmbh | Verfahren zur Metallisierung einer optischen Faser |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| GB820222A (en) | 1959-09-16 |
| FR1162707A (fr) | 1958-09-16 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP0026946B1 (de) | Verfahren zum Plattieren eines Stahlbandes oder -bleches | |
| DE2712003C2 (de) | Verfahren zur Herstellung eines nur einseitig beschichteten Eisenmetall-Bandes und Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens | |
| DE726122C (de) | Verfahren und Vorrichtung zum Erzeugen von Faeden aus anorganischen, in der Hitze plastischen Massen, insbesondere Glas | |
| DE2119920C3 (de) | Verfahren zur kontinuierlichen Warmbehandlung und nachfolgenden kontinuierlichen Ummantelung eines langgestreckten Grundmaterials mit einem geschmolzenen Mantelmetall | |
| DE1000972B (de) | Verfahren und Vorrichtung zum UEberziehen von Glasfaeden mit einem Metallueberzug | |
| DE2720084A1 (de) | Verfahren zur herstellung von einseitig mit zink beschichteten eisenmetallbaendern | |
| DE2849246C2 (de) | ||
| DE933653C (de) | Vorrichtung zum UEberziehen von Glasfasern od. dgl. | |
| DE1527541A1 (de) | Verfahren zur Ausbildung eines Schichtstreifens aus Aluminium und Stahl | |
| DE2614800A1 (de) | Legierung zum verzinnen von aluminium, sowie verfahren und vorrichtung zur verwendung dieser legierung | |
| DE941384C (de) | Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Fasern aus faserbildenden Werkstoffen | |
| DE963744C (de) | Verfahren zur Herstellung elektrolytisch verzinnter duenner Kupferdraehte | |
| DE1024216B (de) | Verfahren zum UEberziehen von Glasoberflaechen mit Metallen und dazu benoetigte Metallmischung | |
| DE2200239A1 (de) | Verfahren zur Herstellung von Metall und Kohlenstoffaeden enthaltenden Verbundstoffen | |
| DE1471952A1 (de) | Verfahren und Einrichtung zur Herstellung von Flachglas | |
| DE1803710A1 (de) | Glasfasern mit einem Metallueberzug und Verfahren zu deren Herstellung | |
| DE2018024B2 (de) | Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung von mit Kohlenstoff Fasern verstärktem Metalldraht | |
| DE2532906B2 (de) | Verfahren zum kaltverformen von edelstaehlen | |
| DE1471953B2 (de) | ||
| DE2746612A1 (de) | Verfahren und vorrichtung zur herstellung von kupferoxidulschichten auf kupferoberflaechen | |
| DE595452C (de) | Verfahren zum fortlaufenden Erzeugen von UEberfangglas in Form eines Glasbandes | |
| DE1521160A1 (de) | Korrosionsbestaendige UEberzuege fuer Eisen und Verfahren zu ihrer Herstellung | |
| AT228596B (de) | Verfahren zum Überziehen von Draht u. ähnl. langgestrecktem Material aus Metall mit einer Schicht aus einem Metall | |
| DE1796077C3 (de) | Verfahren zum Erzeugen einer Cu2 O-Schicht auf einem wenigstens an der Oberfläche aus Kupfer bestehenden Draht zum Einschmelzen in Glas | |
| DE1621338C (de) | Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen von Zinn- oder Zinnlegierungsschichten |