DE1079289B

DE1079289B - Method for melting an object made of molybdenum, in particular a molybdenum wire, in glass

Info

Publication number: DE1079289B
Application number: DEP2152D
Authority: DE
Inventors: Hendricus Johannes Lemmens; Jozef Antonius Maria Smelt
Original assignee: Philips Patentverwaltung GmbH
Current assignee: Philips Intellectual Property and Standards GmbH
Priority date: 1938-07-07
Filing date: 1939-07-04
Publication date: 1960-04-07
Also published as: FR857385A; CH214492A; DK64171C; AT173039B; GB531823A

Description

Verfahren zum Einschmelzen eines aus Molybdän bestehenden Gegenstandes, insbesondere eines Molybdändrahtes, in Glas Bei den bekannten Verfahren zum Einschmelzen von Molybdän.gegenständen, z. B. Mo:lybdändrähten, in alkalihaltige Glasarten bildet sich auf der Molybdänoberfläche während des Einschmelzvorgangest eine braunfarbige Schicht. Sofern man versucht hat, Molybdängefigenstände in alkalifreie oder sehr alkaliarme Glasarten, einzuschmelzen, hat man bisher immer Einschmelzungen. erhalten,, bei denen die Molybdänoberfläche mit einer mattgrau. bis braungefärbten, Schicht bedeckt ist. Die Bildung dieser farbigen Schichten. wird zur Erzielung einer guten, Verbindung zwischen dem Molybdän und dem Glase als sehr wichtig erachtet, und aus diesem Grunde hat man die Bildung dieser Schicht soviel wie möglich gefördert.Process for melting down an object made of molybdenum, in particular a molybdenum wire, in glass In the known methods for melting down of molybdenum objects, e.g. B. Mo: lybdenum wires, forms in alkaline types of glass A brown color appears on the molybdenum surface during the melting process Layer. Unless one has tried, molybdenum figure stands in alkali-free or very Low-alkali glass types that have to be melted down have always been melted down up to now. obtain,, where the molybdenum surface has a matt gray. until browned, layer is covered. The formation of these colored layers. is used to achieve a good, Connection between the molybdenum and the glasses is considered very important and made For this reason, the formation of this layer has been encouraged as much as possible.

Es hat sich nunxn,ehr gezeigt, daß -diese Einschmelzungen vollkommen zuverlässig sind, insbesondere nicht, wenn, sie längere Zeit auf eine hohe Temperatur erhitzt werden, wie dies beim Betrieb mancher Entladungsröhren vorkommt. , -, Die Erfindung bezieht sich auf das. Einschmelzen von Moiybdängegenständen in Glas und bezweckt diese Einschmelzungen zu verbessern..It has now been shown that these meltdowns are complete are reliable, especially when left at a high temperature for a long time be heated, as happens when operating some discharge tubes. , -, The The invention relates to the melting of Moiybdang objects in glass and aims to improve these meltdowns.

Gemäß der Erfindung wird das Moiybdän während des Einschmelzens des Gegenstandes bis zu einer solchen Temperatur erhitzt, daß die Oberfläche des eingeschmolzenen Molybdängegenstandes blank ist.According to the invention, the Moiybdän is during the melting of the Object heated to such a temperature that the surface of the melted Molybdenum object is bare.

Es hat sich herausgestellt, daß,die früher als. nützlich erachtete farbige Schicht auf der Molybdänoberfläche zur Erzielung einer zuverlässigen Verbindung durchaus nicht erforderlich ist und d:aß im Gegenteil die Vermeidung der Schicht die Verbindung viel besser macht. Ferner hat es sich erwiesen:, d'aß die farbige Schicht dadurch vermieden werden kann, daß die Temperatur, bis zu welcher man das Molybdän während des Einschmelzens erhitzt, höher gewählt wird, als es bisher üblich war. Dies, läßt sich wahrscheinlich dadurch erklären, d'aß bei sehr hohen Temperaturen das auf der Molybdänaberfläche gebildefite Molybdänoxyd in starkem Maße verschwindet, so daß höchstens nur ein äußerst dünnes Molybdänoxy:dhäutchen auf dem Molybdän zurückbleibt. Demgegenüber wurde bei dem früher angewendeten Einschmelzverfahren eine so große Menge Molybdänoxyd auf der Oberfläche gebildet, daß dieses Oxyd die Entstehung der vorgenannten farbigen Schicht auf der Molybdänoberfläche herbeiführte.It turns out that that earlier than. deemed useful colored layer on the molybdenum surface to achieve a reliable connection is absolutely not necessary and d: ate, on the contrary, avoiding the layer makes the connection much better. It has also been shown that the colored Layer can be avoided by changing the temperature up to which the Molybdenum heated during melting, is chosen to be higher than has been customary up to now was. This can probably be explained by the fact that it was at very high temperatures the molybdenum oxide formed on the molybdenum surface disappears to a large extent, so that at most only an extremely thin molybdenum oxide remains on the molybdenum. In contrast, the meltdown process used earlier became so large Amount of molybdenum oxide formed on the surface that this oxide is the formation of the caused the aforementioned colored layer on the molybdenum surface.

Das Einschmelzen des Molybdängegenstandes wird erleichtert, wenn die Zusammensetzung des Glases derart gewählt wird, daß die Erweichungstemperatur (d. h. die Temperatur, bei der die Viskoasitätskurve schnell zu sinken beginnt) höher als. 550'° C ist. In diesem Fall ist es nämlich ohne große Schwierigkeiten möglich, den Modybdängegenstand bis zur erforderlichen hohen Temperatur zu erhitzen, ohne daß das Glas so dünnflüssig wird, daß das Abfließen von dem Molybdängegenstand zu befürchten wäre. Der Erweichungspunkt des Glases läßt sich mit Hilfe des Aluminiumoxydgehaltes regeln. Zweckmäßig verwendet man ein Glas, das wenigstens 15°/a Aluminiumoxvd enthält.The melting of the molybdenum object is facilitated if the The composition of the glass is chosen so that the softening temperature (i.e. H. the temperature at which the viscosity curve begins to decrease rapidly) is higher as. 550 ° C. In this case it is possible without much difficulty heating the modybdenum object to the required high temperature without that the glass becomes so thin that it ceases to flow away from the molybdenum object would be feared. The softening point of the glass can be determined with the help of the aluminum oxide content rules. A glass containing at least 15% aluminum oxide is expediently used.

Es ist wichtig, das an das Molybdän anzuschmelzende Glas nicht in Form eines Röhrchens um den Molybdängegenstand herum anzubringen: und dann das Glas mit dem sich innerhalb des Röhrchens befindenden Molyb.dän zu erhitzen, da auf diese Weise praktisch keine blanke Molybdäneinschmelzung erzielt wenden kann. Aus diesem Grunde wird das Glas im weichen Zustand auf die Moybdänoberfläche gestrichen, wozu dieses Glas in die Form eines Stabes oder eines ähnlichen Körpers gebracht wird; und dieser Körper in der Nähe der Molybdänoberfläch.e durch Erhitzung weich gemacht wird. Das weiche Glas wird dann auf dem Molybdän ausgestrichen. Auf diese Weise läßt sich die Molybdänoberfläche beim Einschmelzen leicht auf eine solche hohe Temperatur bringen, daß die zu vermeidende farbige Schicht auf der Moiybdänoberfläche nicht entsteht. Selbstverständlich soll darauf geachtet werden, daß der Ausdehnungskoeffizient des Glases nicht zu viel von dem des Molybdäns verschieden, ist. Im allgemeinen wird man Ausdehnungskoeffizienten von. 30-10-7 bis 50-10-7 wählen.It is important that the glass to be fused to the molybdenum is not in In the form of a tube to put around the molybdenum object: and then the glass to heat with the molybdenum located inside the tube, since on this Way practically no bare molybdenum melt can be achieved. For this Basically, the glass is painted in the soft state on the Moybdän surface, for what purpose this glass is made into the shape of a rod or similar body; and this body near the molybdenum surface is softened by heating will. The soft glass is then smeared onto the molybdenum. In this way the molybdenum surface can easily be raised to such a high temperature during melting bring that the colored layer to be avoided on the Moiybdänfläche not arises. Of course, care should be taken that the The expansion coefficient of the glass is not too different from that of the molybdenum, is. In general, expansion coefficients of. Choose from 30-10-7 to 50-10-7.

Die Erfindung eignet sich namentlich zum Ein, schmelzen von Molybdän in Glas, das einen nicht zu vernachlässigbaren Alkaligehalt (mehr als 10/a) hat, weil alkalifreie Gläser in den meisten Fällen einen zu geringen Ausdehnungskoeffizienten haben.The invention is particularly suitable for melting molybdenum in glass that has a non-negligible alkali content (more than 10 / a), because alkali-free glasses in most cases have a too low coefficient of expansion to have.

Die fertige Einschmelzung gemäß der Erfindung ist daran erkennbar, daß die Oberfläche des eingeschmolzenen Molybdängegenstandes blank ist, d. h. daß die Molybdänoberfläche metallisch aussieht und die Farbe des reinen Molybdäns aufweist. Diese Einschmelzungen sind auch bei höheren Temperaturen sehr zuverlässig, d,. h. die Verbindung zwischen dem Glase und der Molybdänoberfläche ist sehr fest, so daß die Einschmelzung vollkommen gasdicht ist und dies auch bleibt, sogar wenn sie längere Zeit auf eine hohe Temperatur erhitzt wird.The finished seal according to the invention can be recognized by that the surface of the melted molybdenum article is bare, d. H. that the molybdenum surface looks metallic and has the color of pure molybdenum. These meltdowns are very reliable even at higher temperatures, i. H. the connection between the glass and the molybdenum surface is very strong, so that the seal is completely gas-tight and remains so, even if it is longer Time is heated to a high temperature.

Die Erfindung wird beispielsweise an Hand einer spezifischen Ausführung näher erläutert.For example, the invention is illustrated by means of a specific embodiment explained in more detail.

Das Einschmelzglas kann z. B. folgende Zusammensetzung haben,: $i 02 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5511/o B203 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15"/o, A1203 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2011/o MgO ......................... 311/o Zn 0 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2'% N% O ......................... 50/0 Dieses Glas hat einen Ausdehnungskoeffizienten von 41,3 -10-7 und eine Erweichungstemperatur von etwa 670° C. Aus diesem Glas wird ein Stäbchen hergestellt, das z. B. einen Durchmesser von. 3 bis 4 mm hat. Der einzuschmelzende Molybdängegenstand kann z. B. aus einem Draht bestehen. Dieser Molybdändraht wird in einer Flamme von Leuchtgas, der Sauerstoff und Luft zugeführt werden, bis zur Weißglut erhitzt. Ein Ende des Glasstabes wird dann an den Molybdändraht herangerückt und in der Flamme derart erhitzt, daß es ex'weicht. Das weiche Glas wird dann auf den Molybdändraht gestrichen, der während des Aufbringens des Glases um seine Längsachse gedreht wird, was entweder von Hand oder mechanisch erfolgen kann. Auf dem Molybdändraht wird auf diese Art und Weise eine Glasschicht angeordnet, welche z. B. eine Stärke von 1 bis 2 mm und eine Länge von einigen cm haben kann. Die Temperatur, bis zu der das Molybdän erhitzt werden muß, um die Bildung einer farbigen. Schicht auf der Molybdänoberfläche zu vermeiden, kann leicht experimentell durch Regelung der der Flamme zugeführten Mengen Sauerstoff und Luft eingestellt werden. Es hat sich herausgestellt, daß die Temperatur des. Mo-lybdändrahtes auch wieder nicht zu stark gesteigert werden darf, weil auch in diesem Fall wieder eine farbige Schicht auf der Molybdänoberfläche entsteht.The sealing glass can e.g. B. have the following composition: $ i 02. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5511 / o B203. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15 "/ o, A1203............................ 2011 / o MgO ............... .......... 311 / o Zn 0............................ 2 '% N% O ... ...................... 50/0 This glass has an expansion coefficient of 41.3 -10-7 and a softening temperature of about 670 ° C. From this glass For example, a rod is produced which has a diameter of 3 to 4 mm, for example, The molybdenum object to be melted down can consist of a wire, for example One end of the glass rod is then moved up to the molybdenum wire and heated in the flame in such a way that it softens. The soft glass is then brushed onto the molybdenum wire, which is rotated around its longitudinal axis while the glass is being applied either by hand or mechanically, a layer of glass is placed on the molybdenum wire in this way, wel che z. B. can have a thickness of 1 to 2 mm and a length of a few cm. The temperature to which the molybdenum must be heated in order to form a colored. Avoiding a layer on the molybdenum surface can easily be adjusted experimentally by regulating the amounts of oxygen and air supplied to the flame. It has been found that the temperature of the molybdenum wire must again not be increased too much, because in this case too a colored layer is formed on the molybdenum surface.

Die auf dem Draht angebrachte Glasschicht kann auf bekannte Weise an einem Glasgegenstand angeschmolzen werden. Wenn der Molybdändraht als Stromzuführungsleiter einer Glühlampe oder Entladungsröhre dienen muß, so kann der mit der Glasschicht überzogene Draht in das Ende eines Glasröhrchens eingeführt werden, worauf dieses Ende unter Erhitzung zugekniffen wird. Auf diese Art und Weise erhält man einen sogenannten Ouetschfuß. Dieses Glasrohr kann z. B. aus Glas folgender Zusammensetzung bestehen: S'02 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 77,311/o B2 03 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15,60/0 Nag O . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5,8% K2 O . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 0,80/P A12 03 . . . . . . . . . . . : . . . . . . . . . 0,51/0 Der Fuß kann auf bekannte Weise bei der Herstellung von Vakuumröhren, wie Glühlampen, Senderöhren, Kathodenstrahlröhren, Gleichrichtern usw., verwendet werden:.The glass layer attached to the wire can be fused to a glass object in a known manner. If the molybdenum wire has to serve as a current supply conductor of an incandescent lamp or discharge tube, the wire coated with the glass layer can be inserted into the end of a glass tube, whereupon this end is pinched shut while being heated. In this way you get a so-called Ouetschfoot. This glass tube can, for. B. consist of glass of the following composition: S'02. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 77.311 / o B2 03. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15.60 / 0 Nag O. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5.8% K2 O. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 0.80 / P A12 03. . . . . . . . . . . :. . . . . . . . . 0.51 / 0 The foot can be used in a known manner in the manufacture of vacuum tubes such as incandescent lamps, transmitter tubes, cathode ray tubes, rectifiers, etc.

Andere Glasarten., die zum Einschmelzen des Molybdängegenstandes verwendet werden können, sind z. B. die Gläser folgender Zusammensetzung: S 102 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 66'% 72079 Ale 03 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2211/o 10% CaO.......... .. .. .. .. ... 120/a 10% B2 03 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . - 811/0Other types of glass. Used to melt the molybdenum object down can be, are z. B. the glasses of the following composition: S 102. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 66 '% 72079 Ale 03. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2211 / o 10% CaO .......... .. .. .. .. ... 120 / a 10% B2 03. . . . . . . . . . . . . . . . . . . - 811/0

Claims

PATENT CLAIMS: 1. Method for melting down a molybdenum. Object, in particular a molybdenum wire, in glass with: a softening temperature of more than 550 ° C, characterized in that the molybdenum is heated during melting to such a high temperature that the surface: of the melted molybdenum object is bare.

2. Procedure according to claim 1, characterized in that the molybdenum object in at least one Glass containing 15% aluminum oxide is melted down.

3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that the glass in the soft state, on the molybdenum object is deleted, e.g. B. with the help of a rod made of the glass in question, one end of which is heated near the molybdenum surface.