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Kittmasse zur Sockelbefestigung für Elektronenröhren Die Erfindung
betrifft eine Kittmasse, die besonders zur Sockelbefestigung von Elektronenröhren
anwendbar ist.
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Insbesondere bei Elektronenröhren größerer Leistung sind Kitte erforderlich,
an die hohe Forderungen in bezug auf die Haftfestigkeit, Temperaturbeständigkeit
und mechanische Festigkeit zu stellen sind. Zusätzlich ist es vorteilhaft und bei
größeren Temperaturschwankungen notwendig, daß die Kittmasse auch nach dem Ausheizen
eine äußerst hohe Porosität und Elastizität besitzt, damit in dem Glaskörper Spannungen
und als deren Folge Glassprünge vermieden werden.
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Die bekannten Kitte bestehen aus einem Binder und aus Füllstoffen.
Die Eigenschaften der Binder bestimmen besonders die Haftfestigkeit, während von
der Zusammensetzung der Füllstoffe vorzugsweise Porosität, Elastizität und Härte
abhängen.
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Es ist eine ganze Anzahl von Binderstoffen bekannt, von denen Silikon-
und Kunstharze und deren Gemische die günstigsten Eigenschaften aufweisen. Sie gewährleisten
insbesondere ein gutes Klebevermögen und eine ausreichende thermische Beständigkeit.
Es hat sich jedoch als nachteilig erwiesen, daß nach dem, Abbacken des Kittes eine
Schrumpfung eintritt, die häufig die Ursache von Glasspannungen sein kann, da die
Kittmasse nicht genügend elastisch ist.
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Die Ursache dafür ist besonders in der Verwendung von Füllstoffen,
wie Marmorpulver, Schlämmkreide und Kalkspat, zu suchen, die sich in bezug auf Elastizität
und Porosität als nicht ausreichend erwiesen haben.
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Die ferner bekannte Verwendung eines porösen Minerals, das aus vielen
dünnen Kristallplättchen besteht ', hat zwar auf Grund der welligen und federnden
Struktur der Kristalle eine Elastizität der Kittmasse in bestimmten Grenzen zur
Folge, erfüllt aber die weiteren Akorderung#n nicht. Besonders nachteilig ist bei
der Verwendung von porösen Mineralien, daß der Kitt zu 50 bis 80 Gewichtsanteilen
aus Bindermasse bestehen muß.
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Es ist ferner ein Kitt bekannt, der als Füllmasse z. B. Quarz- und
Glaspulver in Verbindung mit Schwerspat geringer Korngröße « 60 It) enthält.
Der so hergestellte Kitt ist zwar längere Zeit auch im nassen Zustand lagerfähig,
ergibt aber eine mechanisch sehr harte Kittmasse, die nicht die genügende Elastizität
besitzt.
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Auch die bekannte Verwendung von Metalloxyd als Füllstoff ist nur
geeignet, die Wärmeleitfähigkeit der Kittmasse zu erhöhen. In gleicher Weise dient
die Hinzugabe von Silan dem Zweck, einen wasserabstoßenden Kitt herzustellen.
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Es ist ferner ein Sockelkitt auf Schellackbasis bekannt, der FüRstoffe
verwendet, die in der flüssigen Kittphase nicht mit dem Schellackharz chemisch reagieren.
Als solche werden Quarzpulver, Glaspulver oder gefällte Sulfate, wie Bariumsulfat,
verwendet. Diese Füllstoffe dienen jedoch hauptsächlich dazu, die Haftkraft zu erhalten
und eine gute Lagerfähigkeit des nassen Kittansatzes zu gewährleisten.
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Für einen Fensterkitt ist es ferner bekannt, zum Zwecke der Vermeidung
des Hartwerdens anorganische, hitzebeständige Stoffe, wie Diatomeenerde, Ton, Metalloxyd
und Kalziumkarbonat, zu verwenden, um dadurch die Viskosität und die erwünschte
Konsistenz des Kittes zu erhalten. Zur Vermeidung eines kalten Flusses wird zusätzlich
Kieselsäurepulver verwendet.
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Die Anwendung all dieser Füllstoffe in den bisher bekannten Kombinationen
hat noch nicht zu einem Sockelkitt geführt, der allen Anforderui)ggn entspricht
und der insbesonde resdür die verschiedenen Arten von Elektronenröhren nach dem
Ausheizen eine optimale Porosität und Elastizität besitzt, damit Spannungen in dem
Glaskörper und als deren Folge Glasspränge und Sockelrisse vermieden werden. Die
meisten Füllstoffe sind zu hart und zu wenig elastisch.
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Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, einen Kunstbarzkitt
zur Sockelbefestigung von Elektronenröhren zu schaffen, der neben der erforderlichen
großen Festigkeit und Temperaturbeständigkeit auch die gewünschte Elastizität besitzt
und der ferner sein Volumen während des Ausheizens möglichst vergrößert, um eine
kraftschlüssige Verbindung zwischen Sockel und Glaskörper herzustellen. Die
Anwendung
soll insbesondere auch dann vorteilhaft sein, wenn zwischen Glaskörper und Sockel
ein verhältnismäßig großer Hohlraum besteht.
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Nach der Erfindung werden diese Forderungen dadurch erfüllt, daß eine
Kittmasse zur Anwendung kommt, die aus einem Binder aus Kunstharzen und einer Füllmasse
aus Bariumsulfat, Magnesium- und Kalziumkarbonat, amorpher Kieselsäure und Zinkoxyd
besteht.
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Zweckmäßig ist die Füllmasse mit 65 bis 85 Gewichtsanteflen
in der Kittmasse enthalten, ohne die Haftfestigkeit oder die Temperaturbeständigkeit
zu #vermindem. Die Füllmasse selbst enthält etwa 24 Gewichtsanteile Bariumsulfat,
etwa 30 Gewichtsanteile Magnesiumkarbonat, etwa 30 Gewichtsanteile
Kalziumkarbonat, etwa 15 Gewichtsanteile amorphe Kieselsäure und etwa
1 Gewichtsanteil Zinkoxyd.
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Der Binder der Kittinasse besteht vorteilhaft aus einem harten, ölfreien
Alkydharz, dessen Gewichtsanteil 15 bis 35% beträgt. Als Lösungsmittel für das Alkydharz
sind Spiritus und Azeton im Gewichtsverhältnis 2: 1 verwendet.
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Die Ausheiztemperatur der Kittmasse beträgt 120 bis 130' C.
Durch die angegebenen Gewichtsanteile an Magnesium-, Kalziumkarbonat und Bariumsulfat
entsteht während des Ausheizens eine Reaktion, die die Bildung von Kohlensäure und
damit eine intensive Blasenbildung und Volumenerhöhung der Kittmasse bis zum Dreifachen
zur Folge hat. Dieses Aufquellen der Kittmasse hat sich als besonders vorteilhaft
erwiesen, da dadurch eine bestimmte Elastizität des Kittes entsteht, die nicht zu
den Eigenschaften der bisher bekannten Sockelkitte gehörL Außerdem wird durch das
Aufquellen der Kittmasse auch unter ungünstigen Formbedingungen eine kraftschlüssige
Verbindung zwischen den zu klebenden Teilen erreicht.
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Durch die amorphe Kieselsäure tritt eine Erhöhung des Härtegrades
und durch das Zinkoxyd eine Beschleunigung des Trockenprozesses ein. Die vorteilhaften
Eigenschaften des zur Anwendung kommenden Kittes sind deshalb insbesondere durch
die Zusammensetzung der Füllstoffe erreichbar.
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Die folgende Zusammensetzung der festen Kittmasse hat sich besonders
zur Befestigung von Kunststoffsockeln an hochempfindlichen Glasröhren bewährt:
27,0 Gewichtsprozent Alkydharz, 18,0 Gewichtsprozent Bariumsulfat,
21,6 Gewichtsprozent Magnesiumkarbonat, 21,6 Gewichtsprozent Kalziumkarbonat,
10,8 Gewichtsprozent amorphe Kieselsäure, 1,0 Gewichtsprozent Zinkoxyd.
Die hohe Porosität garantiert eine wesentlich höhere Elastizität als die bisher
bekannten Kittarten. Dadurch können Glasspannungen, die zu Glasrissen führen, beim
Schrumpfen und Abbacken des Kittes restlos ausgeschlossen werden. Auch das Springen
der Kunststoffsockel wird dadurch vermieden.
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Unmittelbar nach dem Ausheizen bei einer Temperatur von 120 bis
130' C ist es noch möglich, eine Verschiebung des Sockels vorzunehmen.
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Die Kittmasse ist bei Temperaturen bis etwa 200' C beständig
und wegen der geringen Feuchtigkeitsempfindlichkeit auch für Tropenluft geeignet.
Infolge der Blasenbildung und Volumenerhöhung tritt der Kitt auch bei ungünstig
geformten Röhren in die Fugen und Hohlräume zwischen Glaskörper und Sockel ein und
gewährleistet damit eine kraftschlüssige Verbindung zwischen beiden. Außerdem ist
dadurch auch eine größere Ergiebigkeit der Kittmasse gegeben.
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Zur Bestimmung der mechanischen Festigkeit des Kittes wurde das Drehmoment
ermittelt, das zum gewaltsamen Abdrehen eines Sockels erforderlich ist. Es konnte
dabei eine durch ein Drehmoment von mehr als 400 cm - kg gekennzeichnete
Abdrehfestigkeit festgestellt werden. Die Anwendung des Kittes garantiert also eine
Festigkeit, die einem Vielfachen der notwendigen Gütemerkmale beim Sockeln von Elektronenröhren
entspricht.