DE1920883C3

DE1920883C3 - Verfahren zum vakuumdichten Verbinden von Teilen eines Vakuumgefäßes, insbesondere des Kolbens einer Fernsehbildröhre

Info

Publication number: DE1920883C3
Application number: DE19691920883
Authority: DE
Inventors: Hendrik Jan Hubers; Coenraad Maria La Grouw; Cornelus Wilhelmus Theresia Van Den Wittenboer
Original assignee: Philips Gloeilampenfabrieken NV
Current assignee: Koninklijke Philips NV
Priority date: 1968-05-18
Filing date: 1969-04-24
Publication date: 1979-01-18
Also published as: NL6807090A; DE1920883A1; CA917922A; FR2008836A1; DE1920883B2; ES367325A1; AT292802B; GB1224705A; BE733210A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum vakuumdichten Verbinden von Teilen eines Vakuumgefä!Jes, insbesondere des Kolbens einer Fernsehbildröhre, mit den im Oberbegriff des Patentanspruchs I näher angegebenen Merkmalen.

Wenn zwei Wandteile, insbesondere mit verhältnismäßig großen Abmessungen, mit einem Glaslot, dessen Löttemperatur unter der VcfföfmUngStemperatur der Werkstoffe der zu verbindenden Oberflächen liegt, zu einem Vakuumgefäß verlötet werden müssen, wird die Glaslotschicht beim Evakuieren im allgemeinen, auch infolge des äußeren Luftdrucks auf die Wandteile des Vakuumgefäßes, unter Spannung stehen. Die Wandteile selbst werden infolge des Luftdruckes etwas verformt. Für eine gute Entgasung der im Vakuumgefäß vorhandenen Teile muß das Vakuumgefäß heutzutage beim Evakuieren auf eine Temperatur von etwa 400⁰C erhitzt werden. Dabei darf das Glaslot jedoch nicht so weich werden, daß die Spannung verschwindet, da sonst, wenn wieder Luft in das Vakuumgefäß zugelassen wird, beispielsweise für Reparaturzwecke, die Verbindung in einen ungünstigen Spannungszustand geraten kann, wobei unzulässige Zugspannungen dadurch entstehen können, daß die Wand des Gefäßes wieder ihre ursprüngliche Form zu erhalten versucht. Der Kolben springt dadurch meistens entzwei.

Das Lötmaterial darf daher nach der Verlötung keine Spannungserschlaffung bei der Entgasungstemperatur aufweisen, d. h. die Spannungsaufbautemperatur nach der Verlötung muß höher sein als die anzuwendende

!■> Entgasungstemperatur. Unter Spannungsaufbautemperatur ist die Temperatur zu verstehen, bei der die Viskosität beim Abkühlen des Glases nach Erhitzung auf eine höhere Temperatur so groß wird, daß Spannungen im Glas entstehen können. Im Glas vorhandene Spannungen werden dann bei Neuerhitzung auf nahezu diese Temperatur aufrechterhalten.

Die Löttemperatur darf jedoch nicht so hoch sein, daß gläserne Wandteile des Gefäßes zu verformen anfangen oder daß im Vakuumgefäß vorhandene Teile beschädigt werden. Daher muß das Glaslot eine möglichst niedrige Löttemperatur aufweisen.

Ein aus der DE-PS 10 05 305 bekanntes Verfahren zur Erfüllung der Anforderungen in bezug auf die Löttemperatur und die Spannungsaufbautemperatur nach der Verlegung besteht darin, ein Glaslot zu verwenden, das während der Verlötung kristallisiert Obschon in der Einleitung dieser DE-PS erwähnt ist, daß zur Kristallisierung des Glaslots eine einige Minuten dauernde Erhitzung ausreicht und in den Ausführungs-

J5 beispielen, daß diese Zeit 30 Min. bei 440⁰C betragen muß, stellte es sich in der Praxis heraus, daß bei den Glaslotzusammensetzungen, die zum Verlöten von Farbfernsehbildröhrenkolben geeignet sind, diese Zeitdauer etwa 60 Min. bei 450°C benagen muß. Für eine

Massenherstellung erfordert dies sehr lange öfen mit geringer Durchlaufgeschwindigkeit. Dieses Verfahren ist somit teuer, da große Investitionen in Apparatur und Raum erforderlich sind. Außerdem muß der Kolben die ganze Zeit auf der Löttemperatur von 450⁰C gehalten

4^r> werden, was für die im Kolben vorhandenen temperaturempfindlichen Teile und insbesondere für den Phosphorschirm einer Farbbildröhre nachteilig ist.

Da ein Glaslot an sich, wenn seine Löttemperatur niedrig ist, einen höheren Wärmeausdehnungskoeffi-

w zienten aufweist, aber zur Lösung obengenannter Probleme eine möglichst niedrige Löttemperatur erforderlich ist, ist es notwendig, Maßnahmen zur Herabsetzung des Ausdehnungskoeffizienten des Glaslotes zu treffen. Aus der NI.-Pat.-Anm. 2 62 550 ist es

ν-, bekannt, eine Herabsetzung des Wärmeausdehnungskoeffizienten dadurch zu erhalten, daß einem Glaslot ein inerter feuerfester Stoff, wie Zirkoniumsilikat, zugesetzt wird, ohne daß dadurch die übrigen Eigenschaften des Glaslotes wesentlich geändert werden. Dieser Zusatz

W) erhöht außerdem die mechanische Festigkeit der Lötverbindung.

Zum Verlöten der Teile von Vakuumgefäßen, die nachher in einem Ofen wieder auf 400⁰C oder mehr erhitzt werden müssen, sind diese Zusätze immer

''' zusammen mit einem kristallisierenden Grundglas, wie aus der US-PS 32 50 631 bekannt, mit dem obengenannten Nachteil einer langen Lötzeit, verwendet worden. Übrigens ist in der US-PS 32 50 631 auch ein Zusatz von

Quarzglas als Vergleichsversuch genannt. Dieser Zusatz besteht jedoch aus kristallisierendem Glaslot. Die Kombination dieses inerten feuerfesten Zusatzes mit einem nichtkristallisierenden Grundglas ergibt zwar ebenfalls ein verwendbares Glaslot, aber ein derartiges Glaslot ist zur Verwendung bei Vakuumgefäßen ungeeignet, weil die Gefahr besteht, daß das Glaslot bei der Entgasungstemperatur, die im allgemeinen gleich oder höher als die Löttemperatur ist, wieder erweichen wird.

Aus der US-PS 29 69 293 ist es bekannt, den Ausdehnungskoeffizienten eines Glases durch Zusätze amorpher Silikate herabzusetzen. Hierbei handelt es sich um Glasurgemische für dekorative Zwecke, z. B. für bestimmte Farbgläser. Die Zusätze sollen 30 Gew.-% und mehr sein. Bei der für das Zusammensetzen von Glasteilen für Fernsehbildröhren zulässigen Löttemperatur fließen aber Gläser mit Zusätzen, wie oben genannt, von mehr als 20 Gew.-% nicht mehr genügend.

Aus der DE-PS 9 71358 ist ein Verfahren zum Verschmelzen des Frontglases mit dem Konus einer Elektronenstrahlröhre mit Hilfe über die Glasflammen geführter elektrischer Ströme bekannt. Hinweise auf Glassorten sind dieser Druckschrift nicht entnehmbar.

Aus der FR-PS 5 33 136 sind Gläser bekannt, deren Wärmeausdehnungskoeffizient sehr niedrig ist, und zwar zur Hersteilung sogenannter hitzebeständiger Gläser.

Aus der US-PS 25 17 019 ist schließlich ein Verfahren zum Vermischen von Gläsern unterschiedlicher Ausdehnungskoeffizienten mit einem keramischen Werkstoff zum Erhalt einer Mischung mit einem gewünschten Ausdehnungskoeffizienten bekannt.

Aus diesem Stand der Technik konnte der Fachmann jedoch keine Anregung zur Lösung des eingangs genannten Problems entnehmen.

Die Aufgabe der Erfindung besteht, wie eingangs ausgeführt, darin, eine vakuumdichte Verbindung von Teilen des Kolbens einer Fernsehbildröhre zu schaffen, wobei m.i Rücksicht auf die Massenfertigung die Lötbearbeitungszeit möglichst kurz sein soll. Es soll weiterhin die Löttemperatur möglichst niedrig sein, d. h. dem Wert entsprechen, wie er oben eingangs angegeben ist. Weiterhin soll der Wärmeausdehnungskoeffizient des Glaslotes denen der zu verbindenden Glasteile weitgehend entsprechen, und schließlich soll, und das ist die 3igentliche Aufgabe der Erfindung, die Spannungsaufbautemperatur des Glaslotes nach der Abkühlung der fertigen Verlötung höher sein als die Temperatur, bei der das Gefäß bzw. der Bildröhrenkolben später während des Verfahrens entgast wird. Was unter Spannurigsaufbautemperatur in diesem Zusammenhang zu verstehen ist, wurde weiter oben näher ausgeführt.

Es gibt nun Glaslote, die den genannten Anforderungen weitgehendst entsprechen, nur in einem für die Massenfertigung ausschlaggebendem Punkt nicht, nämlich nicht in bezug auf die Lötbearbeitungszeit. Die bekannten Glaslote bestehen immer yus entglasenden Glasloten, die zur Fertigstellung der Verlötung etwa 60 Min. lang auf eine Löttemperatur von etwa 450°C gehalten werden müssen, wie oben bereits näher ausgeführt wurde.

Eine derartige Aufgabe ist nicht dadurch zu lösen, daß nun Gläser miteinander vermischt werden, deren Ausdehnungskoeffizienten angepaßt wird. Es ist überhaupt nicht aus dem Stand der Technik zu entnehmen, wie nun ein Glas hergestellt werden soll, dessen Löttemperatur niedrig bleibt, aber dessen sogenannte Spannungsaufbautemperatur in erheblichem Maße vergrößert werden kann.

Diese Aufgabe wird bei einem Verfahren zum vakuumdichten Verbinden von Teilen eines Vakuumgefäßes, insbesondere des Kolbens einer Fernsehbildröhre, der eingangs genannten Art nach der Erfindung durch Maßnahmen gelöst, wie sie im Kennzeichen des Patentanspruchs I näher angegeben sind.

In weiterer Ausgestaltung des Verfahrens nach der iü Erfindung können Maßnahmen ergriffen werden, wie sie in den Kennzeichen der Unteransprüche 2,3,4 und 5 näher bezeichnet sind.

Nach der Erfindung wird also die Lötbearbeitungszeit dadurch herabgesetzt, daß ein nichtentglasendes Glaslot verwendet werden soll. Wenn aber nichtentglasende Glaslote verwendet werden, beginnen die Probleme erst anzufangen. Das erste Problem was zu lösen war, bestand nämlich darin, daß die bezüglich der Löttemperatur geeigneten Glaslote einen zu hohen Wärmeausdehnungskoeffizienten aufwiesen Das zweite Problem bestand darin, daß die sogenanrne Spannungsaufbautemperatur dieser nichtentglasenden olaslote nach der Verlötung zu niedrig war. Die Erfindung löst, wie oben genannt, dieses Problem dadurch, daß ein geeignetes Grundglas im feinverteilten Zustand mit einem feinverteilten, den Wärmeausdehnungskoeffizienten herabsetzenden Zusatz durchgemischt wird, wobei der Zusatz höchstens 20% des Gewichtes des Grundglases betragen darf. Es ist sehr überraschend, daß durch die jo Vermischung eines nichtentglasenden Grundglases mit einem geeigneten Zusatz gerade die Spannungsaufbautemperatur lediglich der Mischung nach der Verlötung höher als erwartet ist.

Eine derartige Erhöhung der Spannungsaufbautemperatur des Grundglases wird nicht erhalten, wenn, wie im bekannten Stand der Technik, ein Zusatz aus einem inerten feuerfesten Werkstoff hinzugefügt wird. Es kann aber, wenn ein Verfahren nach der Erfindung angewendet wird, noch zu diesem Glasgemisch ein feuerfester ■>o Stoff, wie Zirkonsilikat, zugesetzt werden, jedoch 'odiglich zu dem Zweck, die Festigkeit der Lötverbindung zu erhöhen, wie an sieh aus der NL-Pat.-Anm. 2 62 550 bekannt.

Der Erfindung liegt die Entdeckung zugrunde, daß Γ) durch das Vorhandensein der Glastdlchen im Glaslot nicht nur der Wärmeausdehnungskoeffizient, wie erwartet, erniedrigt wird, ohne eine starke Zunahme der Löttemperatur, sondern daß auch die Spannungsaufbautemperatur nach der Verlötung wesentlich höher wird. 5(i Bei einem homogenen Glaslot, dessen Zusammensetzung dem ursprünglichen Grundglas mit vollständig gelöstem Zusatz entspricht, würde jedoch die Lö'uempe-Q'.ur um etwa 50°C höher sein als die des Gemisches aus Glaslot und Zusatz. Eine derartige hohe Löttempe-' >■> ratur kann jedoch eine erhebliche Beschädigung der gläsernen Wandteile eines Vakuumgefäßes und der temperaturempfindlichen Teile in dem Gefäß, wie des Phosphorschirms insbesondere in einer Farbfernsshbildröhre, her! eiführen, besonders dann, wenn eine wi örtliche Erhitzung der Lötstelle auf eine in der US-PS 28 61 392 beschriebene Weise angewandt wird.

Das Glaslot wird in Form einer Suspension auf die zu verlötenden Flächen aufgetragen und die Verlötung erfolgt bei einer derart niedrigen Temperatur während "· einer derartigeil Zeit, daß das Glaslot eine gute Schmelzlötverbindung mit den zu verbindenden Oberflächen bildet, ohne daß die Glasteilchen des Zusatzes sich völlig in dem Grundglas lösen, jedoch mindestens

teilweise als gesonderte Phasen in der Lötverbindung vorhanden bleiben.

Auch bei Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist eine örtliche Erhitzung im allgemeinen sehr gewünscht und bei Farbfcrnsehbildröhren meistens notwendig. Weil aber die Verlötung kürzere Zeit als beim bekannten Verfahren dauert, wobei die Glasur auskristallisiert, muß bei der örtlichen Erhitzung stärker erhitzt werden, auch weil ein Temperaturgradient von etwa 25" bis 30°C zwischen der Außen- und der Innenseite der Lötverbindung auftritt. Weil jedoch nicht der ganze Kolben auf die l.öttempcratur gebracht zu werden braucht, wie bei dem in der DI'-PS 10 85 305 beschriebenen Verfahren, und die Verlötung kürzere Zeit dauert, kann bei Anwendung einer örtlichen Erhitzung eine höhere Löttcmperatur, nämlich etwa 52O°C gewählt werden, ohne daß die temperaturempfiridüchc" Teile ir" Kolben /.¹J heiß werden. Lmh c'ⁿc gute Durchschmelzung des Grundglases auch an der Innenseite des Kolbens zu erhalten, wird die Verbindung etwa 10 bis 20 Min. auf der Löttemperatur gehalten. Infolge des Temperaturgradienten in der Verbindung wird das Glaslot an der Innenseite der Verbindung nämlich erst später die Temperatur erreichen.

Oa die Lötbcarbeitungszeit ziemlich kurz sein kann und der Ofen bei Anwendung von örtlicher Erhitzung nur für die Vorerhiizung auf eine Temperatur, die niedriger ist als die eigentliche Löttemperatur, und für die langsame Abkühlung erforderlich ist, ist das erfindungsgemäße Verfahren wirtschaftlicher als das bekannte Verfahren, bei dem ein kristallisierendes Glaslot verwendet wird.

Zusammensetzungen des Grundglases, die für das vorliegende Verfahren in Betracht kommen: sind: PbO 70-85 Gew.-%; B₂O, 10-21 Gew.-<Vh: ZnO 0-4,5 Gcw.-%; AI₂Oi 0-10 Gew.-'Vo; SiO, 0-4.5 Gew.-°/o: CoO 0 — 0,6 Gew.-%. Den auf diese Weise zusammengesetzten, in feinverteiltc Form gebrachten Grundgläsern wird zur Erhaltung des Glaslotes 4 — 16 Gcw.% feinverteiltes Quarzglas oder ein anderes Glas mit einem Wärmeausdehnungskoeffizienten unter40 · 10"* zugesetzt. Gegebenenfalls können außerdem 0—4.5 Gcw.-% AI>O) oder eine andere geeignete Metallverbindung. wie Zirkoniumsilikat, zur Verstärkung der Lötverbindung zugesetzt werden.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und weiden im folgenden näher beschrieben. Es zeigt

F i g. 1 eine sche-^atische Anordnung zum Verlöten eines Frontglases mit einem Kolben einer Farbfernsehbildröhre,

F i g. 2 einen vergrößerten Schnitt durch die Lötstelle nach der Auftragung des Glaslotes, jedoch vor der Verlötung,

F i g. 3 einen vergrößerten Schnitt durch die Lötnaht nach der Verlötung.

F i g. 4. 5 und 6 graphische Darstellungen der während der Abkühlung der unterschiedlichen Glaslotzusammensetzungen nach der Verlötung auftretenden Spannungen, wobei auf die Ordinate mit + Druckspannungen und mit — Zugspannungen im Glaslot aufgetragen sind.

In F i g. 1 ist 1 das Frontglas einer Farbfernsehbildröhre, das mit einem aus Glas bestehenden Konus 2 verlötet werden muß. Im schalenförmigen Frontglas 1 sind eine Phosphorschicht 3 und eine Lochmaske 4 angeordnet. Der Konus 2 wird mit seiner größten öffnung nach oben in einen Tragrahmen 6 gelegt. Auf den Rand des Konus 2 wird eine Schicht gemahlenen Glaslotgemisches 5 in Form einer Suspension aufgetragen, /.. B. auf die in der DE-PS 10 85 305 angegebene

ι Weise.

Das Frontglas 1 wird auf die Schicht 5 gelegt, nachdem diese getrocknet ist. Um die Lötstelle herum wird ein Heizleiter 7 angeordnet, der an der der Lötstelle zugewandten Seite vorzugsweise hohl ausgebildet und gegebenenfalls mit einem Reflektor versehen ist. wodurch die Wärme auf die Lötnaht konzentriert wird, wenn der Heizleiter 7 durch Stromdurchgang erhitzt wird. Die Lötstelle wird an der Außenseite auf 52O"C erhitzt, damit das bereits bei 505' C zum Verlöten

π erweichende Glaslot 5 wegen des Temperaturgradienten in der Lötnaht auch auf der Innenseite der Verbindung auf die Löttemperatur gebracht wird. Der i?;ihmpn 6 und der Heizleiter 7 wl'^Icii mit dem Kolben 1 und dem Frontglas 2 in einen Ofen geschoben und in

•>n bekannter Weise mit 10°C/Min. auf 400"C aufgewärmt. Danach v,i;<j der Heizleiter 7 durch Stromdurchgang auf 700" C bis 800° C erhitzt, wodurch die Lötnaht auf die gewünschte Temperatur von 520⁰C kommt. Wenn die Lötverbindung nach 10 bis 20 Min. hergestellt ist, wird

.'"■ der Erhitzungsstrom des Heizleiters 7 ausgeschaltet und der Rahmen 6 läuft mit dem Kolben 1, dem Frontglas 2 iiml dem 'heizleiter 7 durch einen Kühlofen, v»ubci die Teile in bekannter Weise zunächst mit 1,5°C, danach mit 5°C/Min. gekühlt werden. Die Lötnaht zeigt nach der

in Abkühlung einen Schnitt, wie dieser in F i g. 3 dargestellt ist. Nach dem Abkühlen sind noch einige Teilchen des Zusatzes als gesonderte Phasen in der Lötverbindung vorhanden.

Das Grtindglas hat die folgende Zusammensetzung:

r, PbO 78,0 Gew-%; B₂Oj 15.3 Gew.-%; SiO₂ 3,2 Gew.-%; Al₂Oi 2,7 Gew.-%; CoO 0,5 Gew.%.

Wenn dieses Grundglas im geschmolzenen Zustand als eine Schicht auf eine aus einem Standardglas bestehende Platte gebracht wird, wird nach dem in der

■in bereits genannten DE-PS 10 85 305. Sp. 11, Z. 13 bis 22 beschriebenen Polarisatorverfahren gefunden, daß bei Abkühlung des Grundglases die Spannungsaufbautemperatur 5 = 340° C beträgt (Fig. 4). Bei dieser Temperatur beginnt der Aufbau einer Druckspannung τ

■>■"> in der Glasurschicht.

Wird dem obengenannten Grundglas, nachdem es durch ein Sieb mit einer Maschenweite von 75 μπι (7C Maschen/cm) gesiebt ist, 6,6 Gew.-°/o Quarzglaspulver und 3,3 Gew.-°/o Al₂Oi-Pulver, ebenfalls mit einer

>o Teilchengröße kleiner als 75 μιτι zugesetzt, und Jas Ganze zu einem Glaslot vermischt, so wird nach dem Schmelzen des Glaslotes die Spannungsaufbautemperatur beim Abkühlen etwa 415°C (Fig.5). Wird dieses Glaslot für die Schicht 5 verwendet, so ist eine

v, Verlötung bei einer Temperatur von 505°C möglich. Infolge des Temperaturgradienten in der Lötnaht und der gewünschten Arbeitsgeschwindigkeit wird bei 520⁼C verlötet. Nach dem Aufrechterhalten dieser Temperatur 15 Min. lang wird das Ganze zunächst

·" während 10 bis 20 Min. um l,5°C/Min. und danach um 5°C/Min. abgekühlt. Dann sind sowohl Quarzglasteilchen als auch AbOrTeilchen als gesonderte Bestandteile in der Lotverbindung vorhanden. Bei dieser Temperatur von 520°C lösen sich die Bestandteile des

- genannten Zusatzes also nicht völlig in dem Grundglas. Durch Zusatz der genannten feinen Glasteilchen wird also erreicht, daß die Spannungsaufbautemperatur um etwa 70 bis 80° C höher liegt als die des Grundglases.

Wenn jedoch dagegen zuvor so hoch und so lange erhitzt wird, daß der genannte Zusatz sich völlig in dem Grundglas löst, so wird ein homogenes Glaslot erhalten, dessen Löttemperatur mindestens 57O"C und mit Rücksicht auf den Temperaturgradienten in der Glaswand sogar 590⁰C beträgt, während die Spannuri^.aufbautemperatur dennoch nur wenig höher ist, nämlich etwa 420°C statt 415"C (Fig.6). Durch Zusatz des zum größten Teil aus Glaspulver, in diesem Fall Quarzglaspulver, bestehenden Zusatzei und dadurch, daß dafür gesorgt wird, daß dieser sich nicht ganz löst, ist also dieselbe Spannungsaufbautemperatur erzielbar wie mit einem entsprechenden homogenen Glaslot, in dem der Zusatz gelöst sein würde. Die Verlötung kann jedoch bei einer um mehr als 60⁰C niedrigeren Temperatur erfolgen, was einen großen Vorteil für die Aufrechterhallung der Phosphorschicht 3 und der

20 Min. dauert, wird ein großer Gewinn an Ofenlänge und Betriebsraum erhalten, während die Ofentemperatur bei Anwendung einer örtlichen Erhitzung niedriger sein kann, nämlich 400⁰C statt 450⁰C. Nach einem weiteren Beispiel wird dem Grundglas ein Alumino-Silikatglas mit einem Ausdehnungskoeffizienten von 8 ■ 10-'⁰Czugemischt.

In Laborversuchen wurde gefunden, daß die Temperatur, die dazu erforderlich ist, dem obengenannten Orundglas eine bestimmte Flüssigkeit zu geben, welche zur graphischen Darstellung nach Fig.4 gehört, 495⁰C be.ägt. Gemessen wird dabei die Temperatur, bei der ein Zylinder aus gepreßtem Glasurpulver mit einem Gewicht von 10 g und einem Durchmesser von 12,7 mm ('/₂ Zoll (Höhe etwa 2 cm) in einer bestimmten Zeit zu einer Scheibe mit einem Durchmesser von 31 mm ausfließt

Dieselbe Flüssigkeit erhält man bei dem oben beschriebenen Glasur-Quar/glas-A^Oj-Gemisch, auf das sich die graphische Darstellung nach F i g. 5 bezieht, bei 503⁰C und bei dem zu einem homogenen Glaslot durchgeschmolzencn Gemisch des Grundglascs und des 5 obengenannten Zusatzes, worauf sich F i g. 6 bezieht, bei 570⁰C. Außerdem treten in dieser letztgenannten Glasurschicht nach der Abkühlung Zugspannungen auf, wie auch aus der graphischen Darstellung nach Fig. 6 hervorgeht.

Da beim Glaslot nach Fig. 5 die Spannungsaufbautemperatur über 400⁰C liegt, können die Glasteile nachher beim Entgasen auf 400⁰C erhitzt werden, ohne daß eine Entspannung der hergestellten Verbindung auftritt.

Ein anderes geeignetes Glaslot ist z. B. ein Grundglas mit: PbO 79,4 Gew.-%; B₂Oj 15,6 Gew.-%; SiO₂ 4,4 Gew.-% und CoO 0,6 Gew.-%, mit einem Zusatz von !!,! Gew.-I/o Quar?<"!a?n''lvpr m'· einem Ausdehnungskoeffizienten von 4 · 10-⁷⁰C. Die Spannungsaufbautemperatur beim Abkühlen ist dabei etwa 425°C.

Bei einem anderen Ausführungsbeispiel wird ein pulverförmiges Grundglas, bestehend aus 79,5 Gew.-% PbO; IO Gew.-% B₂O₃; 10 Gew.-% AI₂O₃ und 0,5 Gew.-% CoO mit einer Spannungsaufbautemperatur von etwa 355°C, mit 7 Gew.-% eines aus Glas mit einer Zusammensetzung von 78 Gew.-% SiO₂; 5 Gew.-% Alkalioxiden; 15 Gew.-°/o B₂O₃ und 2 Gew.-% AI₂Oj, bekannt unter dem Handelsnamen »Pyrex«, mit einem Ausdehnungskoeffizienten von 38 · 10-⁷°C, bestehenden Zusatzes, gemischt. Nach der Verlötung beträgt die Spannungsaufbautemperatur etwa 370⁰C. Dieses Glaslot läßt sich zur Verlötung von Teilen der Wand eines Vakuumgefäßes verwenden, wobei die Entgasung nicht mittels eines Ofens, sondern durch Erhitzung der im Gefäß vorhandenen Elektroden mittels Hochfrequenzströme oder durch Stromdurchgang erfolgt.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zum vakuumdichten Verbinden von Teilen eines Vakuumgefäßes, insbesondere des Kolbens einer Fernsehbildröhre, das danach bei hoher Temperatur entgast wird, unter Verwendung eines nichtkristallisierenden Glaslots, dessen Löttemperatur unter Verformungstemperatur der zu verbindenden Teile liegt und das aus einem Grundglas mit einem Wärmeausdehnungskoeffizienten besteht, der höher als der der Werkstoffe der zu verbindenden Oberflächen ist und das in feinverteiltem Zustand mit einem feinverteilten, den Wärmeausdehnungskoeffizienten herabsetzenden Zusatz innig vermischt ist, dadurch gekennzeichnet, daß ein Grundglas mit der Zusammensetzung: 70-85 Gew.-% PbO; 10-21 Gew.-% B₂O₃; 0-4,5 Gew.-% ZnO; 0-10 Gew.-% AI₂O₃; 0-4,5 Gtw.-% SiO₂; 0-0,6 Gew.-% CoO mit einem Zusatz durchgemischt wird, der höchstens 20% des Gewichtes des Grundglases beträgt und der im wesentlichen aus mindestens einem Glas mit einem Wärmeausdehnungskoeffizienten unter 40 ■ 10-'°C-', gewählt aus der Gruppe Quarzglas, Borsilikatglas und Aluminosiiikatglas, besteht.

2. Verfahren nach Anspruch I₁ dadurch gekennzeichnet, daß der Zusatz 4—16% des Gewichtes des Grundglases beträgt.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeicnnet, daß das Grundglas aus 78 Gew.-% PbO; 153 Gew.-% B₂O₃; J,5 Gew.-% SiO₂; 2,7 Gew.-% AI₂O₃ und O₁C Gew. % CoO besteht, dem ein Zusatz von 6,6 Gew.-⁰/ Quarzglas und 33 Gew.-% AI₂O₃ zugemischt wird.

4. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Grundglas aus 79,5 Gew.-% PbO; 10 Gew.-% B₂O₁; 10 Gew.-% AI₂O₃ und 0,5 Gew. % CoO besteht, dem ein Zusatz von 7% des Gewichtes des Grundglases zugemischl wird, der aus einem Glas mit 78 Gew.-% SiO₂; 5 Gew.-% Alkalioxioden; 15 Gew.-% B₂O₃ und 2 Gew.-% AI₂O₃besteht.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß nach der Verlötung der Teile des Gefäßes noch einige Teilchen des Zusatzes als gesonderte Phasen in der Lötverbindung vorhanden sind.