DE2926331A1

DE2926331A1 - Verfahren zur herstellung von glassintermassen

Info

Publication number: DE2926331A1
Application number: DE19792926331
Authority: DE
Inventors: Christoph Dr Schultheiss
Original assignee: Individual
Current assignee: Schultheiss Christoph Dr Schultheiss Geb Bahn
Priority date: 1979-06-29
Filing date: 1979-06-29
Publication date: 1981-01-29

Description

"Verfahren zur Herstellung von Glassintermåssen't
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Glassintermassen, Das Ausgangsprodukt ist eine feuchte, mörtelähnliche oder trocken verpresste Masse, die mit Metall oder Glas in Verbindung gebracht werden kann, Die Im feuchten Zustand bzw. durch den Preßvorgang verliehene Form bleibt nach dem Versintern bei einer Temperatur von typisch 700 0C erhalten. Die gasdichten und elektrisch hochwertigen Sinterprodukte ermöglichen es dem Anwender, kompllzierte glasähnliche Körper herzustellen. Analog zu Glasloten können die Glassintermassen zur Verbindung von Glas mit Glas, Metall mit Metall bzw.
Metall mit Glas verwendet werden. Die Löttemperatur liegt dann im allgemeinen unter der Erweichungstemperatur des Glases. Im Gegensatz zu üblichen Glasloten fließen die Glassintermassen bei der Lötung nicht. Die Glassintermassen sind im allgemeinen thermisch wesentlich belastbarer als die als Ausgangsprodukt verwendeten Glassorten.
Ein derartig vielseitiges Produkt, das so einfach zu verarbeiten ist und in gängigen Emaillieröfen gebrannt werden kann, ist bislang unbekannt.
Die Ausgangsprodukte der Glassintermassen sind erfindungsgemäß ein hochschmelzendes Glasmehl spezieller Korngröße (siehe unten) und ein niedrigschmelzendes Glaslotpulver, die miteinander vermischt werden. Das Verhältnis Glasmehl zu Glaslot beträgt etwa 4/1. Dabei muß auf gleichen thermischen Ausdehnungskoeffizienten und auf chemische Verträglichkeit geachtet werden. Die Ausgangsprodukte werden bevorzugt mit reinem Wasser eingefeuchtet und können -nach Beseitigung von Luftblasen und Verdichten (z.B. durch Rütteln) zu Formteilen verarbeitet oder mit Gläsern bzw. Metallen gleicher thermischer Ausdehnung in Verbindung gebracht werden.
Nach Trocknung der Glassintermasse erfolgt die Versinterung bei einer Temperatur, bei der das verwendete Glaslot leichtflüssig wird, in einem Zeitraum von ca. 5 min.
Dieser Vorgang ist mit der Herstellung von Beton vergleichbar. Den Zuschlagstoff Kies und Sand stellt hier das hochschmelzende Glasmehl dar, das Bindemittel Zement wird durch das schmelzende Glaslot ersetzt. - Die obenerwähnte Verteilung der Körnung des Glasmehls soll erfindungsgemäß so gewählt werden, daß nach dem Verdichten der angefeuchteten Masse keine nennenswerten wassergefüllten Hohlräume verbleiben, so daß der Glasmörtel beim anschließenden Sintern nicht oder nur geringfügig schwindet. Prinzipiell ist der oberen Korngröße keine Grenze gesetzt. Erfolgreich getestet. wurden Glassintermassen mit einer maximalen Korngröße bis zu 1 mm.
An dieser Stelle soll erwähnt werden, daß die Ausgangsprodukte der Glassintermassen erfindungsgemäß auch trocken verpreßt oder mit organischen Verfestigern (Nitrozellulose o.ä.) versetzt werden können. Desgleichen lassen sich erfindungsgemäß Oberflächenschichten der Glassintermasse über Siebdruck- oder ähnliche Verfahren auf Metall- oder Glasoberflächen aufbringen. Der Vorteil solcher gasdichter und entsprechend der Glassorten chemisch resistenter Oberflächen ist nicht nur der Emailleffekt, sondern auch die dem Glas eigene hohe elektrische Spannungsfestigkeit, verbunden mit der geringen elektrischen Volumenleitfähigkeit. Es ist jedoch darauf zu achten, daß bei einer Sinterzeit länger als 5 Minuten im Metall gelöstes Gas zu einer Schaumbildung in der Sinterglasmasse an der Grenzfläche zum Metall führen kann. In diesem Fall muß das Metall erfindungsgemäß zuerst entgast werden.
Abschließend soll eine nach dem obengenannten Verfahren hergestellte Glassintermasse vorgestellt werden. Es wurde die Glassorte Nr. 2954 der Firma Schott & Gen. in Mainz und das Glaslot Nr. 8463 des gleichen Unternehmens im Anteil 4/1 verwendet. Die Sintertemperatur liegt bei 750 OC, die Sinterdauer beträgt 5 Minuten. Die Zähigkeit des verwendeten Glases ist bei dieser Temperatur größer als 109 Poise. Die thermische Festigkeit /der Glassintermasse ist in Anbetracht des Ausdehnungskoeffizienten von 60 10 7 /OC extrem groß.
Eine Perle mit einem Durchmesser von 3 mm übersteht das Abschrecken aus dem glühenden Zustand (700 OC) in Wasser von Zimmertemperatur unbeschadet. Die elektrische Spannungsfestigkeit, die auch einen Hinweis auf die Häufigkeit der Poren und Gaseinschlüsse bzw. auf die Gasdichtigkeit gibt, beträgt ca.
80 kV> gemessen bei einem Abstand der eingeschmolzenen 1 mm dicken Tantaldrähte von 2 mm.
Diese Glassintermasse kann mit den Metallen Tantal und Vacon 70 *) sowie mit Oxikeramiken auf der überwiegenden Basis von Al20s und Gläsern mit dem Ausdehnungskoeffizienten 70 10 7 /OC in Verbindung gebracht werden.
Vacon-Metal 1 egi erungen: Vacuumschmel ze Hanau

Claims

Patentansprüche 11 Verfahren zur Herstellung von Glassintermassen dadurch gekennzeichnet, daß das Ausgangsprodukt zu überwiegendem Anteil aus einem hochschmelzenden Glasmehl hochverdichtbarer Körnung und einem niedrigschmelzenden Glaslotpulver mit gleichem thermischen Ausdehnungskoeffizienten besteht, das innig gemischt als Mörtel über Siebdruck o.ä.

oder trocken verpreßt in eine Form gebracht werden kann und danach bei einer Temperatur, bei der das hochschmelzende Glas noch formbeständig, das niedrigschmelzende Glaslot jedoch flüssig ist, während eines Zeitraumes von ca. 5 Minuten gesintert wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Glasmehl aus mehreren Glassorten vergleichbarer thermischer Ausdehnung bestehen kann.
3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Glassintermasse mit Metallen, Keramiken und Gläsern mit jeweils gleicher thermischer Ausdehnung als Einbettmasse, Oberzug (Emaillschicht) oder zur konstruktiven Verbindung verwendet wird.
4. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß bei Sinterzeiten größer 5 Minuten Metalle, die mit Glassintermassen in Kontakt gebracht werden, vorher entgast werden.
5. Glassintermasse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Glassorte Nr, 2954 der Firma Schott & Gen.

In Mainz und das Glaslot Nr. 8463 der gleichen Firma im Verhältnis 4 : 1 gemischt werden.