DE1596767A1 - Glaskolben fuer Jodlampen - Google Patents
Glaskolben fuer JodlampenInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf Glühlampen und insbesondere auf Hartglaskolben zur Herstellung von Wolframjodlampen.
Die Entwicklung der Quarz-Jod-Wolframlampen bedeutete auf dem
Gebiet der Glühlampentechnologie bereits einen großen Schritt vorwärts. Die Verbesserung im Wirkungsgrad der Lampe war dadurch
möglich geworden, daß chemisch die Auswirkungen der Wolframverdampfung
gesteuert wurden, indem ein Schwärzen der Birne verhindert werden konnte. Die Vorteile der neuen Lampe sind
zahlreich. Die winzige Größe, etwa gleich einem Hundertstel der Grüße einer normalen Lampe dieser Quarzjodlampe bringt neue Beleuchtun^sanwendungsgobiete
mit sich, und zwar dort, wo der Raum bereits beschränkt ist. Die ausgezeichnete Lichtstromausbeute
sowohl der Lichtintensität wie des Stromes, die etwa bei
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1oo % liegt, führt zu einem einwandfreien Leistungsvermägen,
wie es für photometrische und optische Geräte gefordert wird. Die wesentlich größere Lebensdauer, die bei einem vorgegebenen
Wirkungsgrad erreichbar ist, führt zu beachtlichen Kosteneinsparungen dort, wo die Lampen in relativ unzugänglichen Stellen
eingebaut sind und wo die Kosten die für eine Auswechslung hoch
liegen.
Um die Erfindung richtig zu erkennen, ist es notwendig, kurz Theorie und Betrieb der Quarzjodlampe zu beschreiben, was allerdings
in der Literatur ebenfalls bereits in ausreichendem Maße geschehen ist. Im allgemeinen wird molekulares Jod in der Glühlampe
verwandt, um ein Schwarzwerden zu verhindern und die Lebensdauer der Birne zu steigern, indem verdampftes Wolfram auf
dem Faden wieder abgeschieden wird. Während des Betriebes der Glühlampe wird Wolfram vom Faden auf die Wand durch normale Verdampfung
und Diffusion übertragen. Das molekulare anfänglich der Lampe zugegebene Jod wird in der Nähe des Fadens durch
Pyrolyse in Jodatome umgeformt, die zur Kolbenwand hin diffundieren. Sind die Bedingungen richtig eingestellt, so reagieren
die Jodatoee.jBiit dem absorbierten Wolfram unter Bildung von
Wolframjodid, das auf Grund seiner Flüchtigkeit zum Faden hin
diffundiert. Das Wolframjodid zersetzt sich dann am Faden, was
zu einer Ablagerung von Wolfram am Faden und zur Erzeugung von Jodatomen führt, die hiernach zur Kolbenwand hin diffundieren;
dieser Zyklus wiederholt sich. Mechanismus und Bedingungen für
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die Regenerativwirkung des Wolfram-Jodtyklus hängen von der molekularen Dissoziation des Jodei und der Bildung und Zersetzung
des Wolframjodids ab.
Bisher wurden Kolben oder Birnen für Wolfram-Jodlampen aus Quarz oder einer praktisch geschmolzenen Siliziumoxydzusammensetzung
hergestellt, z.B. aus einer Zusammensetzung, die etwa 96 % Siliziumoxyd enthält und unter dem Handelsnamen VYCOR
verkauft wird, Diese hoch temperaturbeständigen Materialien wurden als notwendig angesehen, da, damit das Jod seine Funktion
beim Arbeiten der Lampe richtig ausüben kann, die Innenwand des Kolbens auf einer Temperatur von wenigstens 25o°'C und bis zu
etwa 12oo° C gehalten werden muß. Wolfram-Jodlampen wurden aus diesen Materialien bereits mit Erfolg hergestellt und haben
sich im Handel gut verkauft. Bei der Herstellung von Lampen sind jedoch Quarzgläser und 96 % Siliziumoxyd enthaltende Gläser
schwierig und erfordern besondere Abdichtverfahren, um die Zuführungsdrähte in die Lampen zu führen, und zwar wegen ihrer
niedrigen Wärmeexpansionskoeffizienten; dies bedeutet vom ökonomischen
Standpunkt noch erhebliche Wünsche, die offenbleiben.
Es wurden bereits Versuche zur Verminderung der Lampenherstellungskosten
unternommen, indem im Handel erhältliche Hartgläser wie Borsilikat.^läser und Alumxnosilikatgläser eingesetzt wurden.
Mit diesen konnte man aber ebenfalls nicht erfolgreich arbeiten.
In einigen Füllen war das Glas zu weich, so daß beim Erwärmen
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BADORIGiNAL
bens 1o geformt wird. Zwei Wolframzufährungsdrähte 14 und 15
werden in den Glaskörper 1o eingeführt, wobei ein Teil der
Zuführungsdrähte die Träger 16 und 17 bilden, an die ein Wolframfaden 18 in gewickelter Wendelform befestigt ist.
Vorzugsweise ist der Wolframfaden 18 konzentrisch innerhalb des Glaskolbens 1o angeordnet. Der Kolben wird dann innen
(2o) evakuiert und mit Argon und Spuren von Joddampf gefüllt; ein luftdichter Verschluß 12 wird um die Zuführungsdrähte
14 und 15 gebildet.
Die Lampe arbeitet gewöhnlich bei sehr hohen Temperaturen;
der Glaskolben muß daher derart ausgelegt sein, daß die Wände Temperaturen über 25o° C gewöhnlich im Bereich zwischen 5oo°
und 7oo° C aushalten können. Die maximale Arbeitstemperatur der Kolbenwände wird durch die Fähigkeit des Glases, eine
Verformung aufzunehmen, festgelegt. Aus Zweckmäßigkeitsgründen wird diese ausgedrückt als untere Kühltemperatur des Glases
gegeben, die mindestens so hoch wie die Holbenwandtemperatur
liegen sollte. Die untere Kühltemperatur des Glases ist diejenige Temperatur, bei der die Innenspannungen praktisch aufgehoben
sind, und entspricht einer Viskosität von 1o ' Poise, gemessen nach ASTM Method Designation C336.
Beim Auslegen eines Aluminosilikatkolbens für die Jodlampe werden die folgenden Maßnahmen getroffen:
Bei der Glaszusammensetzung soll es sich um ein Alkalierdmetalloxyd-Aluminosilikatglas
handeln, das nicht mehr als o,1o
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Gew.-% Alkalimetalloxyd enthält. Die untere Kühltemperatur
sollte wenigstens gleich oder größer 5oo° C sein, so daß keine Verformung des Kolbens bei Betriebstemperaturen auftritt.
Die Glaszusammensetzung muß hinsichtlich der Expansion auf Wolfram und KOVAR abgestimmt sein, damit ein direkter
Verschluß möglich ist; vorzugsweise sollte sie eineSxpansionskoeffizienten
im Bereich von 3o - So χ Ιο" /° C aufweisen. Weiterhin soll die Viskosität des Glases bei Liquidustemperatur
so gewählt sein, daß das Ziehen eines Rohres ermöglicht wird, d.h. sie sollte wenigstens 5ooo Poise betragen.
Bisher bekannte Aluminosilikatgläser werden kurz in dem Buch von E.B. Shand "Glass Engineering Handbook" 7, McGraw-Hill,
New York, 1958, diskutiert. Sie enthalten 2o % oder mehr an Aluminiumoxyd, geringe Mengen an Kalziumoxyd oder Magnesiumoxyd
und manchmal relativ geringe Mengen an Boroxyd als Flußmittel, jedoch sehr begrenzte Mengen an Soda oder Pottasche.
Üblicherweise sind sie schwieriger zu schmelzen und zu verarbeiten als die Borsilikatgläser. Sie zeichnen sich
aus durch hohe Erweichungstemperaturen und relativ niedrige Expansionskoeffizienten, die sie für eine Verwendung bei
hohen Temperaturen geeignet machen.
Erfindungsgemäß und unerwartet wurde gefunden, daß bei Anwendung von Aluminosilikatgläsern auf Kolben und Jod-Wolframlampen
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8AD ORIGINAL
der Glaskolben sich verwarf und verformte; Hauptproblem hierbei war das Auftreten eines weißen Überzuges auf der Innenoberfläche
des Lampenkolbens, nachdem die Lampe eine gewisse Zeit in Betrieb gewesen war, was aber normalerweise zu einem Versagen der Lampe
führte. Die Identifizierung des Überzugs war schwierig, da nur relativ geringe Mengen vorhanden waren und der Überzug offensichtlich
verschwand, sobald die Abdichtung der Birne gestört war.
Ziel der Erfindung ist nun eine Wolfram-Jodlampe, die mit einem Hartglaskolben hergestellt wurde. Die Hartglaszusammensetzung
für einen solchen Wolfram-Jodlampenkolben sollte dabei so gewählt werden können, daß bei ihr die Bildung eines weißen Überzugs
im Betrieb der Lampe nicht zu erwarten ist.
Völlig unerwartet ist die Anmelderin auf eine Hartglaszusammensetzung
gestoßen, die leicht zu formen und in Kolben für Wolfram-Jod] ampen zu verarbeiten ist, ohne daß ein weißer Überzug
während des lamnenbetriebs auftritt. Die Glaszusammensetzung,
aus der die Kolben gemacht werden können, liegen im Aluminosilikatßlassyst.era.
Um die Bildung des weißen Überzuges zu verhindern, müssen die Aluminosilikatgläser im wesentlichen frei
von Alkalimetalloxyden sein. Während diese Gläser nicht so hart wie Quarz und 96 l-igcs Siliziuinoxydglas sind, so sind sie in
der Herstellung jedoch billiger und in den Lampenarbeitseigen-
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schäften erheblich überlegen. Darüber hinaus besitzen die
Aluminosilikatgläser nach der Erfindung Expansionskoeffizienten, die mit Wolfram und KOVA§: (einer Legierung mit
28 % Nickel, 18 % Kupfer und 53 % Eisen) verträglich sind und direkt an diese Metallzuführungen anschweißbar sind.
Erfindungsgeraäß wurde ein Hartglaskolben für eine Jodlampe
entwickelt, der unter Betriebsbedingungen eine Wandtemperatur von mehr als 5oo° C ohne Verformung aushalten kann, wobei
der Glaskolben im wesentlichen aus einem Erdmetalloxyd-Aluminosilikatglas
besteht, das maximal o,1o Gew.-$ Alkalimetalloxyd aufweist und eine untere Kühltemperatur, die wenigstens
gleich der Kolbenwandtemperatur ist«
Die Erfindung soll nun mit Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen beispielsweise erläutert werden. In den Zeichnungen
zeigen
Figur 1 eine Jodlampe nach der Erfindung; Figur 2 ist eine graphische Darstellung der Überzugsbildung
als Funktion des Natriumoxydgehaltes und der Temperatur in simulierten Jadlampen, die aus den hier
beschriebenen Aluminosilikatglaszusammensetzungen
hergestellt sind.
Nach Figur 1 wird eine typische Jodlampe aus einem Aluminosilikatglasrohr
hergestellt, das unter Bildung eines Glaskol-
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~ o —
das Glas praktisch alkalifrei sein muß. Aus Figur 2 der Zeichnungen ist leicht zu ersehen, daß die Bildung eines
NatriumjodidÜberzuges auf der Innenoberfläche des Glaskolbens
eine Funktion nicht nur der Alkalikonzentration des Glases, sondern auch eine Funktion der Temperatur der Kolbenwand ist.
Um daher die Bildung des weißen Überzuges und damit ein Versagen der Lampe zu verhindern, ist für jede Temperatur eine
entsprechende maximale Alkalikonzentration gegeben, so daß bei steigender Temperatur die entsprechende Alkalikonzentration
vermindert werden muß. Es wurde oben ausgeführt, daß die den Aluminosilikatglaskolben verwendende Lampe nach der Erfindung
gewöhnlich bei einer Wandtemperatur zwischen 5oo° und 7oo° C arbeitet,und, wie in der Darstellung gezeigt,
dies entspricht dem Teil der Kurve zwischen dem Punkt A und dem Punkt B. Da der Punkt B (5oo° C) als am unteren Ende
der Arbeitstemperatur des Lampenkolbens liegend angesehen wird, darf die Konzentration der Soda im entsprechenden Glas
o,1o % nicht überschreiten, um die Bildung des weißen Überzuges zu verhindern. Diese Natriummenge ist gleich der maximalen
Alkaliverschmutzung, die im Aluminosilikat nach der Erfindung zulässig ist. Aus der graphischen Darstellung geht
weiterhin hervor, daß beim Punkt A (7oo° C) nur etwa o,o3 Gew.-?« Soda im Glas toleriert werden können. In den Glaskolben
können sich also keinerlei weiße Überzüge bilden, die eine maximale Alkalimenge enthalten und bei entsprechender
Wandtemperatur arbeiten, wie durch den Teil der graphischen
109812/0254 8AD
Darstellung definiert ist, der sich links vom Segment A, B,
wie in Figur 2 gezeigt, befindet.
Die Angaben für Figur 2 wurden von simulierten Jodlampen erhalten. Zunächst wurden Versuche unternommen, um die Bedingungen
der Jodlampen zu simulieren, ohne die Lampen praktisch herzustellen. Aluminosilikatröhren, die auf ihren
Alkaligehalt hin analysiert waren, wurden evakuiert und mit Argon gefüllt, wonach ein kleiner Anteil Jod in die Röhre
eingeführt und diese verschlossen wurde. Die Röhren wurden dann in einen Ofen eingebracht und 1oo Stunden lang bei verschiedenen
Temperaturen bis zu 7oo° C erwärmt. Keinerlei weißer Überzug zeigte sich auf der Innenfläche des Kolbens.
Es war daher offensichtlich, daß der Joddampf mit dem Alkali auf der Oberfläche des Glases nicht reagiert hatte. Eine zweite
Gruppe von Röhren ähnlich der erstgenannten Gruppe wurde hergestellt, nur mit dem Unterschied, daß geringe Mengen an
Wolframpulver ebenfalls in die Röhren zusammen mit dem Jod eingeführt wurden. Bei Erwärmen der Röhren stellte man allgemein
fest, daß die Alkali enthaltenden Röhren mit einem v/eißen Überzug überzogen waren und die praktisch alkalifreien
Röhren keinerlei weiße Niederschläge zeigten. Es wird daher angenommen, daß das Wolfram eine vitale Rolle bei der Entwicklung
des weißen Überzugs in alkaliverschmutzten Aluminosilikatglaskolben spielt.
109812/0254
BAD ORIGINAL
- 1o -
Wie oben erwähnt, müssen die erfindungsgemäß brauchbaren
Aluminosilikatgläser praktisch alkalifrei sein. Im allgemeinen enthalten Aluminosilikatgläser, selbst solche, denen
kein Alkali bewußt zugegeben wurde, ausreichende Alkali enthaltende Verunreinigungen, die sie für Wolfram-Jodlampenkolben
unbrauchbar machen. Es ist daher notwendig, daß nur reine Gemengematerialien, die praktisch alkalifrei sind
oder die einen niedrigen Alkaligehalt besitzen, zur Herstellung der erfindungsgemäßen Aluminosilikatgläser verwandt
werden. Eine Hauptquelle für die Alkaliverunreinigung ist im Siliziumoxyd und Aluminiumoxyd des rohen Gemenges zu sehen.
Reine Gemengematerialien mit sehr niedrigem Alkaligehalt sind im Handel erhältlich; beispielsweise wird Sand mit niedrigem
Alkaligehalt (o,o3 % Alkali) von der Pennsylvania Glass Sand Corp. als "Morgan 2oo Mesh Sand" verkauft und ein Aluminiumoxyd
mit niedrigem Alkaligehalt (o,o2 % Alkali) ist im Handel unter der Bezeichnung "Alcoa T-61 Tabular Alumina" erhältlich.
Die für die Glasrezeptur verwandten Erdalkalimetalloxyde können mit relativ hohem Reinheitsgrad erhalten werden, enthalten
praktisch kein Alkali; ist eine sehr hohe Reinheit gewünscht, so sollten analysen-reine oder chemisch reine Substanzen verwandt
werden. Dolomitische Kalksteine als Quelle für Kalzium- und Magnesiumkarbonate sind jedocficzfinhoch alkaliverunreinigt;
hiervon wird abgeraten.
Die Gläser, die die oben genannten Bedingungen für Kolben von
Jodlampen erfüllen, werden aus Alkalierdmetallaluminosilikat-
109812/0254
Zusammensetzungen hergestellt. Diese Gläser weisen praktisch auf Oxydbasis bezogen, berechnet aus dem Gemenge, 55 - 7o Gew.-%
Siliziumoxyd, 13-25 Gew.-% Aluminiumoxyd und 1o - 25 Gew.-$
Erdalkalioxyd auf. Unter dem hier verwandten Ausdruck Erdalkalimetallosyd
sollen Magnesiumoxyd, Kalziumoxyd, Strontiumoxyd, Bariumoxyd und Mischungen hiervon verstanden werden. Gewünschtenfalls
kann die Glaszusammensetzung auch ο - 1o Gew.-% Boroxyd enthalten.
Eine bevorzugte Glasmasse, aus der Aluminosilikatglaskolben für Jodlampen nach der Erfindung hergestellt werden können,
enthält die folgende Rezeptur:
Bestandteil Gew.-%
Siliziumoxyd 68,4 %
Aluminiumoxyd 19,2 %
Kalziumoxyd 7,84 %
Bariumoxyd 4#59 %
Soda weniger als o,o5 %
Die folgenden Beispiele erläutern die Erfindung, ohne sie zu begrenzen:
Die bevorzugte Glaszusammensetzung nach der Erfindung wurde auf Grund der folgenden Rezeptur vorbereitet und geschmolzen:
1098 12/02 5 A bad original
Gemengematerial Gewicht (Gramm)
Morgan 2oo mesh sand 89o,3
Alcoa T-61 tabular alumina 25ο,6
(blättriges Aluminiumoxyd)
Chemisch reines Kalziumkarbonat 182,7 Bariumhydrat 114,9
Die Glaszusammensetzung ausgedrückt im Oxydgehalt ist vorstehend somit gegeben. Bei der Analyse auf den Alkaligehalt
wurde gefunden, daß das Glas o,o3 Gew.-% an Soda enthielt.
Die Glaszusammensetzung wurde dann unter Verwendung von genormten Verfahren untersucht, um die Eigenschaften festzustellen.
Die Eigenschaften des Glases waren wie folgt:
Expansion (o° - 3oo° C) χ 1o"7/°C
Erweichungspunkt, ° C Obere Kühltemperatur, ° C
Untere Kühltemperatur, ° C Dichte, Gramm/cm
Viskosität bei Liquidustemperatur,
Poise
Die Glaszusammensetzung wurde dann in ein halbzelliges Rohr gezogen. Ein Teil der Röhre mit 2 Zoll Länge wurde dann zur
Herstellung einer Wolfram-Jodlampe, wie in Figur 1 gezeigt,
33 | ,5 |
113o | |
876 | |
825 | |
2 | ,483 |
1 | χ 1o4 |
10 9 8 12/0254
verwandt. Es stellte sich heraus, daß, nachdem die Lampe eine gewisse Zeit in Betrieb gewesen war, kein weißer Oberzug
sich auf der Kolbenwand entwickelt hatte. Andere Teile der Röhre wurden in den simulierten Wolfram-Jodlampen, wie
weiter unten beschrieben, verwandt.
Beispiel 2 | Gemengematerial | Gewicht (Gramm) |
Morgan 2oo mesh sand | 762,7 | |
Alcoa T-61 tabular alumina (blättriges Muminiumoxyd) |
197,3 | |
Borsäure | 93,4 | |
Kalziniertes Magnesiumoxyd | 9o,7 | |
Chemisch reines Kalziumkarbonat | 234,8 | |
Bariumhydrat | 58,8 | |
Bariumnitrat | 44,8 | |
Arsentrioxyd | 6,6 | |
Die Glaszusammensetzung in Gew.-« auf Oxydbasis sowie die Eigenschaften des Glases waren die folgenden:
SiO2 58,o %
Al2O3 15,o %
CaO 1o,o %
MgO 6,9 %
HaO 6,0 %
Ü2Ü3 109812/0254 4'0%
BAD ORIGINAL
Expansion (0° τ 3oo° C) χ 1o"7/°C 46
Erweichungspunkt, 0C 91ο
Obere Kühlgrenze, 0C 712
Untere Kühlgrenze, 0C 665
Dichte, Gramm/cm 2,63
Viskosität bei Liquidustemperatur, Poise 3,8 χ 1ο
Die Glaszusammensetzung wurde auf den Alkaligehalt hin analysiert;
es stellte sich heraus, daß das Glas o,o5 Gew.-% Soda
enthielt. Die Zusammensetzung wurde hiernach modifiziert, um
wob© χ
den Alkaligehalt zu erhöhen, sewte Soda zwischen o,11 und o,96 Gew.-I enthaltende Proben hergestellt wurden. Die Gläser wurden dann in Halbzollrohren ausgezogen und für die unten beschriebenen Versuche vorbereitet.
den Alkaligehalt zu erhöhen, sewte Soda zwischen o,11 und o,96 Gew.-I enthaltende Proben hergestellt wurden. Die Gläser wurden dann in Halbzollrohren ausgezogen und für die unten beschriebenen Versuche vorbereitet.
Die nach den Beispielen 1 und 2 hergestellten Röhren wurden nun in simulierten Jodlampen untersucht. Proben von verschiedenen
Röhren wurden hergestellt, indem die Röhre in Längen von 2 Zoll (5,8 cm) geschnitten und die Röhre an einem Ende
versiegelt wurde. Die Röhre wurde dann evakuiert und kleine Mengen an Jodkristallen und Wolframpulver eingeführt. Argon
wurde in ein Ende eingebracht; das andere Ende der Röhre wurde verschlossen. Die Röhre wurde dann in einen Ofen eingebracht
und eine Wärmebehandlung bei der unten gegebenen Temperatur 1oo Stunden lang vorgenommen. Die Röhre wurde abgekühlt und
109812/0254
aus dem Ofen entfernt; die Innenoberfläche der Röhre wurde
nach der Anwesenheit eines weißen Niederschlages hin untersucht .
Unter Verwendung von Gläsern mit dem gleichen Oxydgehalt wie nach Beispiel 1 und 2, nur mit der Ausnahme, daß der Alkaligehalt
in Gew.-% wie gezeigt veränderlich war, sind die Temperaturen, auf die die Gläser im Ofen erwärmt wurden, die
folgenden, wobei folgendes entsprechend der nachstehenden Tabelle beobachtet wurdet
Probe | Glas | I | Na2O | K2O | Li2O | Behandlung | St d. | überzug |
A | Beisp. | II | o,o3 | O,OO | 0,00 | 7oo°C-1oo | Il | keiner |
B | It | II | o,o5 | o,oo6 | 0,00 | 7oo°C-1oo | tt | sehr gering |
C | It | II | o,11 | ο,οοδ | 0,006 | Zoo°C-1oo | It | mittel |
D | π | II | o,16 | o,oo9 | 0,00 | 7oo°C-1oo | Il | mittel |
E | It | II | o,53 | o,oo9 | 0,00 | 7oo°C-1oo | tt | mittelstark |
F | It | I | o,96 | o,o1 | 0,00 | 7oo°C-1oo | It | stark |
G | ti | II | o,o3 | O1OO | 0,00 | 6oo°C-1oo | tt | keiner |
H | tt | II | o,o5 | o,oo6 | 0,00 | 6oo°C-1oo | tt | keiner |
I | Il | II | o,11 | 0,008 | 0,006 | 6oo°C-1oo | It | mittel |
J | It | II | o,16 | o,oo9 | 0,00 | 6oo°C-1oo | tt | mittel |
K | M | II | o,53 | o,oo9 | 0,00 | 6oo°C-1oo | tt | mittelstark |
L | It | II | o,96 | o,o1 | 0,00 | 6oo°C-1oo | It | stark |
M | Il | II | o,o5 | 0,006 | 0,00 | 55o°C-1oo | Il | keiner |
N | tt | 0,16 | o.oo9 | 0,00 | 55o°C-1oo | mittel | ||
1098 12/0254
BAD ORIGINAL
Probe Glas Na2O K2O Li2O Behandlung Überzug
0 Beisp.II o,o5 0,006 0,00 5oo°C-1oo Std. keiner
P " II o,11 0,008 0,006 5oo°C-1oo " sehr gering
Q " II o,16 o,oo9 0,00 5oo°C-1oo " mittel R " II o,53 o,oo9 0,00 5oo°C-1oo " mittel
S " II o,96 o,o1 0,00 5oo°C-1oo " mittel
T " II 0,16 o,oo9 0,00 45o°C-1oo M keiner
U " II o,53 o,oo9 ο,οο 45o°C-1oo " mittel
If | II |
If | II |
ft | II |
fl | II |
ft | II |
ti | II |
ft | II |
Il | II |
ti | II |
It | II |
Il | II |
V " II 0,16 o,oo9 0,00 4oo°C-1oo " keiner
W " II o,53 o,oo9 0,00 4oo°C-1oo " leicht
X " II o,96 o,o1 0,00 4oo°C-1oo " mittelstark
Y " II o,53 o,oo9 0,00 3oo°C-1oo " keiner
Z " II o,96 o,oo1 0,00 3oo°C-1oo " sehr gering
Die Daten wurdenzur Auftragung der Kurve nach Figur 2 verwandt, Hieraus ist leicht ersichtlich, daß die Bildung des weißen
Oberzuges vom Alkaligehalt und auch von der Temperatur der
Kolbenwand abhängt. Da die WoIfram-Jodlampe im Betrieb eine
minimale Wandtemperatur von etwa 5oo° C besitzt, kann der Alkaligehalt des Glaskolbens einen Maximalwert von etwa o,1o
Gew.-$ nicht überschreiten.
Beispiele 4-7
Andere Aluminosilikatglas-Zusaramensetzungen, die nicht mehr
vals o,1o Gew.-% an Alkali enthalten und die erfindungsgemäß
10981 2/0254
ßAD ORiGiNAL
einsetzbar sind, werden beispielsweise zusammen mit ihren
Eigenschaften in der folgenden Tabelle genannt:
Eigenschaften in der folgenden Tabelle genannt:
Beisp. 4 Beisp. 5 Beisp. 6 Beisp. 7
SiO2 56,9 % 66 * 69,4 % 56,6 %
Al2O3 14,9 % 23 % 19,5 % 14,8 1
CaO 11,1 % 11 % 7,96 % 11,9 %
MgO 2,98 % — — 8,54 I
BaO 7,55 S
SrO — — 3,14 %
B2O3 5,96 * — — 7,95 i
Expansion (0°-3oo°C)
:; K 7 n 45,9 35 33,4 46
x 1o-7/°C
Erweichungspunkt,0C 9o1 Obere Kühlgrenze, 0C 698
Untere Kühlgrenze,0C 651 Dichte, Gramm/cm3 2,637
Viskosität bei Liquidustemperatur, Poise
1o6o | 48 | -— | 468 | 883 | 546 |
866 | χ 1o4 | 87o | 5 χ | 7oo | χ 1o3 |
8'34 | 817 | 661 | |||
2, | 2, | 2, | |||
3 1 | 8, | 1o49 | |||
Patentansprüche
1098 12/0254
8AD ORIGINAL
Claims (7)
1. Glühlampe, bei der Jod in einem Regenerativverfahren zur Wiederabscheidung verdampften Wolframs auf einem
Wolframfaden benutzt wird und die Lampe einen Glaskolben umfaßt, gekennzeichnet durch eine Erdalkalioxyd-Aluminosilikatglaszusammenpetzung,
die maximal o,1o Gew.-% an Alkalimetallox/d enthält, für eine Betriebstemperatur
des Kolbens bis zu 5oo - 7oo ° C.
2. Glühlampe nach Anspruch),dadurch gekennzeichnet ,
daß die Glaszusammensetzung im wesentlichen in Gewichtsprozent errechnet auf der Oxydbasis besteht aus 1o - 25 i
Erdalkalimetalloxyd, 13 - 25 I Aluminiumoxyd, 55 - 7o i Siliziumoxyd und ο - 1o I Boroxyd.
3. Glühlampe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,
daß das Erdalkalimetalloxyd Magnesiumoxyd, Kalziumoxyd, Strontiumoxyd, BAriumoxyd oder gleich Mischungen
hiervon ist,
4. Glühlampe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,
daß die Glaszusamraensetzung eine maximale Alkalimetal loxydmenge enthält und daß die Lampe bei einer entsprechenden
Kolbenwandtemperatur zwischen 5oo° - 7oo° C arbeitet, wie durch den Teil der Kurve (Fig. 2) links
vom Segment AB gezeigt.
10 9 8 12/0254
5. Glühlampe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,
daß die Glaszusammensetzung im wesentlichen in Gewichtsprozent berechnet auf Oxydbasis besteht aus:
68 % Siliziumoxyd, 19 % Aluminiumoxyd, 8 % Kalziumoxyd, 5 % Bariumoxyd und weniger als o,o5 I Natriumoxyd, wobei
die Glaszusammensetzung eine Viskosität bei Liquidustemperatur von wenigstens 5ooo Poise aufweist.
6. Glühlampe nach einem der vorhergehenden Anspräche, dadurch
gekennzeichnet , daß der Kolben eine untere Kühltemperatur wenigstens gleich der der Kolbenwandtemperatur
im Betrieb aufweist.
7. Verfahren zur Verhinderung eines schädlichen Oberzuges auf
der Innenwand eines Kolbens für eine Jodlampe, dadurch gekennzeichnet , daß der Kolben aus einer
Glaszusammensetzung geformt wird, die im wesentlichen in Gewichtsprozent, bezogen auf Oxydbasis, besteht aus:
1o - 25 4 Erdalkalimetalloxyd, 13 - 25 I Aluminiumoxyd,
55 - 7o I Siiiziumoxyd, ο - 1o % Boroxyd und maximal o,1o
Gew.-% an Alkalimetalloxyd.
BAD ORIGINAL 109811'/0254
Io
Leerseite
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1966
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