DE1596845C - Glass with a small temperature coefficient of transit time for ultrasonic waves - Google Patents
Glass with a small temperature coefficient of transit time for ultrasonic wavesInfo
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Description
I 596 845I 596 845
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Die Erfindung bezieht sich auf ein Glas mit kleinem .The invention relates to a glass with small.
Temperaturkoeffizienten der Laufzeit für Ultraschall- ^n. , DUn. , ,- „ <- <;Au· ->->nTemperature coefficients of the transit time for ultrasonic ^ n . , DUn . ,, - "<- <; A u ->-> n
π j . . ι Ji,- γ-· ι 1 IWt ~γ γ Dv-* H DlS ο,J J.U DIS ZZ.Uπ j. . ι Ji, - γ- · ι 1 IWt ~ γ γ Dv- * H DlS ο, J JU DIS ZZ.U
wellen und ist besonders bestimmt fur transversale » a ., ■ .waves and is specially designed for transversal »a., ■.
Wellen von etwa 4 MHz. As2O3 und/oderWaves of about 4 MHz. As 2 O 3 and / or
Es ist bekannt, daß man Glas als Material für 5 2 3 ' ' ' 'It is well known that glass is used as a material for 5 2 3 ''''
Verzögerungsleitungen verwenden kann. Je nach ehe- Bei Anwendung dieses Glases ist erreicht, daß imCan use delay lines. Depending on the marriage- When using this glass is achieved that in
mischer Zusammensetzung des Glases ergeben sich Temperaturbereich zwischen —20 und +7O0C dieMixer composition of the glass results in a temperature range between -20 and + 7O 0 C die
Verzögerungszeiten von 2,7 bis 4,6 MikroSekunden Laufzeit ein Minimum durchläuft und die SchwankungDelay times of 2.7 to 4.6 microseconds run through a minimum and the fluctuation
pro Zentimeter Weglänge, wenn man transversale der Verzögerungszeit im Temperaturbereich ±20° Cper centimeter of path length if you transverse the delay time in the temperature range ± 20 ° C
Schallwellen anregt. Für die Mikrowellentechnik 10 von dieser Minimumtemperatur weniger als 8 · 10~5 Stimulates sound waves. For microwave technology 10 of this minimum temperature is less than 8 × 10 -5
sind Leitungen mit Verzögerungszeiten bis zu einigen der Laufzeit beträgt.are lines with delay times up to some of the transit time.
Millisekunden entwickelt worden. Es wurde weiter gefunden, daß es für das Zustandein neuerer Zeit wird für bestimmte Anwendungen kommen des Minimums der Laufzeit im Bereich der: beim Farbfernsehempfang und in Rechenmaschinen Zimmertemperatur ± 100C wichtig ist, daß der Gehalt für die Verzögerungsleitung eine wesentliche Zusatz- 15 an LiO2 O bis 2 Gewichtsprozent an Na2O1O bis bedingung gestellt: die Laufzeit der Ultraschallwellen 12 Gewichtsprozent, der K2O-Gehalt O bis 20Ge-' muß über einen größeren Temperaturbereich konstant wichtsprozent beträgt und das Verhältnis sein. Zum Beispiel wird für den Empfänger des Färb- . . fernsehens nach dem PAL-System gefordert, daß die Σ Alkalioxid Molprozent Milliseconds has been developed. It has also been found that for certain applications the minimum of the running time will come up to date in the range of: for color television reception and in calculating machines room temperature ± 10 0 C it is important that the content for the delay line is an essential additional factor LiO 2 O to 2 percent by weight of Na 2 O 1 O up to the condition: the transit time of the ultrasonic waves 12 percent by weight, the K 2 O content of O to 20Ge 'must be constant weight percent over a larger temperature range and the ratio must be. For example, for the recipient of the coloring. . television according to the PAL system required that the Σ alkali oxide mole percent
relativeÄnderungder Laufzeit »± -^- < 2 ■ 10-/0C 20 Ti°2 MolProzent relative change in transit time »± - ^ - <2 ■ 10- / 0 C 20 Ti ° 2 mol percent
ist in einem Temperaturbereich von etwa 10 bis 6O0C. zwischen 3,0 und 5,5 liegt.is in a temperature range of about 10 to 6O 0 C. is between 3.0 and 5.5.
Diese Forderung ist sehr hoch, wenn man bedenkt, Ferner hat es sich als vorteilhaft erwiesen, daß dieThis requirement is very high when one considers, Furthermore, it has proven to be advantageous that the
daß die relative Änderung der Laufzeit bei Glas und Summe aus TiO2 und PbO 4 bis 8,5 Moiprozentthat the relative change in the running time for glass and the sum of TiO 2 and PbO 4 to 8.5 mole percent
bei anderen Stoffen einen Wert von der Größen- 25 beträgt, wobei der TiO2-Gehalt 1,5 bis 5 Moiprozentfor other substances a value of the order of magnitude is 25, with the TiO 2 content 1.5 to 5 mole percent
Ordnung 1 · 10~4/°C besitzt. und der PbO-Gehalt 0 bis 6 Molprozent beträgt.Order 1 · 10 ~ 4 / ° C. and the PbO content is 0 to 6 mole percent.
Die bisher besten aus der Literatur bekannten In der Tabelle sind sechs Beispiele von Zusammen-The best known from the literature so far. The table shows six examples of combinations
Verzögerungsleitungen bestanden aus einem Glas Setzungen in Gewichtsprozent für Gläser gemäß derDelay lines consisted of a glass. Settlements in percent by weight for glasses according to
mit einer Temperaturkonstanz der Laufzeit von Erfindung angeführt.listed with a temperature constancy of the running time of the invention.
5,18 · 10~6/°C. Andere Gläser für Ultraschallverzöge- 30 Diese Gläser besitzen im Gebiet um Zimmertemperungsleitungen sind aus dem britischen Patent 990 849 ratur ein Minimum der Laufzeit, wobei die Kurve der und dem USA.-Patent 3 154425 bekannt. Diese Temperalurabhängigkeit sehr flach verläuft. Außer Gläser sind durch einen hohen Bleigehalt von 14,7 der chemischen Zusammensetzung enthält die Tabelle bis 16,7 Molprozent PbO gekennzeichnet. Dieser Angaben über den Ausdehnungskoeffizienten α, die hohe Bleigehalt führt zu einer relativ großen thermi- 35 Transformationstemperatur Tg, das spezifische Gesehen Ausdehnung, zu einer relativ hohen Dichte wicht s, das Temperaturminimum der Laufzeit T0 und zu einer relativ niedrigen Transformationstempe- sowie die maximale relative Änderung der Laufzeit ratur. Damit sind diese bekannten Gläser für die Ver- Az -vvrn a it , wp\ wendung in vielen modernen elektronischen Geräten, ~T zwischen (T0 - 20 C) und (T0 + 20 C). bei denen es auf ein geringes Gewicht des elektroni- 40 Zur Kristallisationsstabilisierung der erfindungsschen Bauteils und auf die Möglichkeit des Anlötens gemäßen Gläser ist es zulässig, bis zu 2 Gewichtsder keramischen Wandler ankommt, nicht zufrieden- prozent Erdalkalioxide, CdO, ZnO, AI2O3, ZrO2, WO3 stellend. . ' zuzugeben, wobei die Summe 5 Gewichtsprozent nicht Aufgabe der Erfindung ist ein Glas für Ultraschall- übersteigen darf, ohne die Temperaturstabilität der Verzögerungsleitungen, welches einen sehr kleinen 45 Laufzeit wesentlich zu beeinflussen. Für die hohe Temperaturkoeffizienten der Laufzeit für Ultraschall- Konstanz der Laufzeit ist es wichtig, die Gläser wellen besitzt, die eingangs genannten Forderungen nach dem Erschmelzen und Formen sorgfältig zu erfüllt und die Nachteile der vorstehend genannten kühlen, d. h. mit Geschwindigkeiten von 1,0 bis 0,50C Gläser nicht aufweist. je Stunde, weil dadurch die Nachwirkungserscheinun-Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch 50 gen vermindert werden. Die Vorteile der hier beein Glas mit folgender Zusammensetzung: schriebenen Gläser, gegenüber den Gläsern mit größe-5.18 x 10 ~ 6 / ° C. Other glasses for ultrasonic delay 30 These glasses have in the field of room tempering lines are from British Patent 990 849 temperature a minimum of the transit time, the curve of US Pat. No. 3,154,425 being known. This temperature dependence is very flat. In addition to glasses, they have a high lead content of 14.7 and the chemical composition of the table contains up to 16.7 mol percent PbO. This information about the expansion coefficient α, the high lead content leads to a relatively high thermal transformation temperature Tg, the specific expansion, to a relatively high density weight s, the temperature minimum of the transit time T 0 and to a relatively low transformation temperature as well as the maximum relative change in runtime. Thus, these known glasses for encryption Az -vvrn a it, wp \ application in many modern electronic devices, ~ T between (T 0-20 C) and (T 0 + 20 C). where a low weight of the electronic 40 To stabilize the crystallization of the inventive component and the possibility of soldering on according glasses, it is permissible, up to 2 weight of the ceramic transducer is important, not satisfied- percent alkaline earth oxides, CdO, ZnO, Al 2 O 3 , ZrO 2 , WO 3 . . 'to admit, the sum of 5 percent by weight not. The object of the invention is a glass for ultrasound may not exceed the temperature stability of the delay lines, which significantly affect a very short 45 transit time. For the high temperature coefficient of the transit time for ultrasonic constancy of the transit time, it is important that the glasses have waves, the aforementioned requirements for melting and molding carefully and the disadvantages of the aforementioned cool, ie at speeds of 1.0 to 0 , 5 0 C glasses does not have. per hour because this reduces the after-effects. The advantages of the glass with the following composition: written glasses, compared to glasses with larger
Gh- rem ß'e'8ena'1' smc* die kleinere thermische Ausprozent prozentS~ dehnung und die höhere Transformationstemperatur, SiO2 + B2O3 .... 75 bis 85 65 bis 83 die kleinere Dichte. Die ersten beiden Eigenschaften wobei B2O3 ..... 0 bis 4 0 bis 3 55 sind für das Anlöten der keramischen Wandler, die Alkalioxyde ..... 8 bis 14 9,0 bis 20 letzte für ein niedriges Gewicht des elektronischen TiO2 1,5 bis 5,0 2,0 bis 6,0 ' Bauteils günstig.Gh- rem ß 'e' 8 ena '1' SmC * the smaller thermal Ausprozent percent S ~ elongation and higher transformation temperature, SiO 2 + B 2 O 3 .... 75 to 85 65 to 83 the smaller density. The first two properties where B 2 O 3 ..... 0 to 4 0 to 3 55 are for soldering the ceramic transducers, the alkali oxides ..... 8 to 14 9.0 to 20 last for a low weight of the electronic TiO 2 1.5 to 5.0 2.0 to 6.0 'component favorable.
Zusammensetzungen in GewichtsprozentCompositions in percent by weight
OxideOxides
SiO2 B2O3 Li2O Na2O K2OSiO 2 B 2 O 3 Li 2 O Na 2 OK 2 O
74,774.7
82,5
12,082.5
12.0
80,280.2
1,5
9,61.5
9.6
76,9 10,876.9 10.8
66,3
2,066.3
2.0
7,5
2,67.5
2.6
66,4 2,066.4 2.0
7,57.5
2,52.5
68,468.4
7,5 2,67.5 2.6
596596
Fortsetzungcontinuation
4,24.0
4.2
3,67.9
3.6
2,718.4
2.7
1,0
3,0
1 115.2
1.0
3.0
1 1
Claims (6)
Family
ID=
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