DE4232321C2 - Verfahren zur Herstellung einer Glasdurchführung mit einem in Glas eingeschmolzenen Durchführungsleiter aus Metall - Google Patents

Verfahren zur Herstellung einer Glasdurchführung mit einem in Glas eingeschmolzenen Durchführungsleiter aus Metall

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Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer Glasdurchfüh­ rung aus einem Glas mit niedrigem thermischen Ausdehnungskoeffizienten und einem Durchführungsleiter aus einem Metall mit hohem thermischen Ausdeh­ nungskoeffizienten.
Aus der DE-PS 25 29 004 ist ein Verfahren zur Herstellung einer Glasdurch­ führung mit einem in Glas eingeschmolzenen Durchführungsleiter aus Metall bekannt, bei welchem vorerst ein Glasteil in die Form eines Rohres ge­ bracht wird, dessen Inneres etwa die gleiche Form und den gleichen Quer­ schnitt wie der Durchführungsleiter aufweist, und anschließend, nachdem der Durchführungsleiter in das Glasrohr eingeschoben ist, das Glasrohr von seinem einen Ende ausgehend zonenweise mit dem Durchführungsleiter ver­ schmolzen wird. Hierzu wird das Glasrohr durch ein hochfrequentes elektri­ sches Feld geführt. Das hochfrequente elektrische Feld erhitzt den Durch­ führungsleiter, der wiederum Wärme an die Innenwandung des Glasrohres ab­ gibt. Zusätzlich wird durch eine in dem hochfrequenten elektrischen Feld befindliche, nicht kurzgeschlossene Spule, welche durch das Hochfrequenz­ feld ebenfalls erhitzt wird, das Glasrohr auch noch an seiner Außenwandung erhitzt. Durch die allseitige Erwärmung entsteht in dem Glasrohr eine Schmelzzone, welche entsprechend der Bewegung des Glasrohres durch das Hochfrequenzfeld von seinem einen zu seinem anderen Ende wandert und zu einer zonenweise Verschmelzung von Glasrohr und Durchführungsleiter führt.
Die so erhaltene Glasdurchführung soll gasdicht sein und durch einen gleichmäßigen Spannungsaufbau in der Einschmelzung eine nur geringe Nei­ gung zur Ausbildung von Sprüngen aufweisen. Nachteilig an dem bekannten Verfahren ist jedoch, daß nur solche Gläser für den Glaskörper verwendet werden können, deren Wärmeausdehnungskoeffizient in etwa dem des metalli­ schen Durchführungsleiters entspricht. Andernfalls würde die unterschied­ liche Schrumpfung von Glas und Metall beim Abkühlen der Glasdurchführung nach dem Verschmelzen zur Ausbildung von unerwünschten Spannungen führen.
In der DD 2 86 346 A5 wird ein Verfahren zur Herstellung von Glasdurchfüh­ rungen beschrieben, bei welchem in die Wandung eines rohrförmigen kali­ brierten Glasteils dünne metallische Drähte in hoher Packungsdichte längs in Richtung der Rohrachse als elektronische Durchführungen in einem defi­ nierten Abstand vakuumdicht eingeschmolzen werden.
In der Druckschrift wird nicht angegeben, welches Glas verwendet wird bzw. welchen thermischen Ausdehnungskoeffizienten das Glas aufweisen muß. Aus der Tatsache, daß die so hergestellten Glasdurchführungen in der Elektro- und Vakuumtechnik verwendet werden sollen und daß der metallische Durch­ führungsleiter aus FeNi₂₈Go₁₈ (Kovar) besteht, einer Legierung, die übli­ cherweise als Einschmelzwerkstoff in Verbindung mit elektrotechnischen Einschmelzgläsern verwendet wird, ist jedoch zu schließen, daß es sich auch bei diesem Glas um ein elektrotechnisches Einschmelzglas handeln muß. Es ist nun aber bekannt, daß bei Glasdurchführungen für die Elektrotechnik und Elektronik ausschließlich Verschmelzpartner mit in etwa gleichem ther­ mischen Ausdehnungskoeffizienten Verwendung finden. Hierfür wurden eine Reihe von Spezialgläsern entwickelt bzw. es werden Metalle bzw. Legierun­ gen mit möglichst niedrigem thermischen Ausdehnungskoeffizienten, wie z. B. Kovar, verwendet.
Es ist somit anzunehmen, daß gemäß der Druckschrift für die Glaseinschmel­ zungen Verschmelzpartner mit angepaßter thermischer Ausdehnung verwendet werden. Dies zeigt sich auch darin, daß die Verschmelzung mittels Hochfre­ quenzerwärmung durchgeführt wird: Bei diesem Verfahren wird nicht nur das Glas, sondern auch der metallische Durchführungsleiter miterwärmt, so daß es bei Verschmelzpartnern mit voneinander abweichenden thermischen Ausdeh­ nungskoeffizienten zu unerwünschten Spannungen und hieraus resultierend zu Undichtigkeiten oder Bruch kommen kann. Somit ist auch gemäß der DD 2 86 346 A5 die Auswahl geeigneter Gläser sehr beschränkt.
Für verschiedene Anwendungen, z. B. beim Einsatz in induktiven Durchfluß­ messern oder Meßelektroden in chemischen Anlagen, in welchen der Kontakt mit chemisch hochaggressiven Medien nicht vermieden werden kann, sind Glasdurchführungen aus chemisch beständigen Gläsern wünschenswert. Gläser dieser Art weisen jedoch in der Regel eine im Vergleich zum metallischen Durchführungsleiter sehr geringe Wärmeausdehnung auf, so daß das oben be­ schriebene Verfahren nicht auf sie anwendbar ist.
Es ist bekannt, zur Verbindung von Verschmelzpartnern mit stark unter­ schiedlichen Wärmeausdehnungskoeffizienten mehrere Übergangsgläser mit sukzessive angepaßter Wärmeausdehnung zwischenzuschalten. Diese Übergangs­ gläser sind jedoch in der Regel chemisch nicht stabil.
Aus der DE-AS 21 08 425 ist ein Verfahren zur Herstellung einer Glasdurch­ führung aus einem Metall mit hohem Wärmeausdehnungskoeffizienten und einem Glaskörper mit niedrigem Wärmeausdehnungskoeffizienten bekannt, welches dadurch gekennzeichnet ist, daß ein rohrförmiger Durchführungsleiter ver­ wendet wird, welcher derart auf einen Kern aus einem Metall aufgebracht wird, daß der Kern dem Durchführungsleiter seinen Ausdehnungskoeffizient aufzwingt, indem der Ausdehnungskoeffizient des Kernmaterials dem des Gla­ ses angepaßt oder so gewählt ist, daß eine Druckglasdurchführung ent­ steht.
Nach der Druckschrift wird der rohrförmige Durchführungsleiter bei der Glasungstemperatur oder einer noch höheren Temperatur auf den Kern aufge­ paßt und sodann in den Glaskörper eingeschmolzen. Insbesondere soll es vorteilhaft sein, einen kegelförmigen Kern und einen hohlkegelförmigen In­ nenleiter zu verwenden, so daß der Kegel so weit in den Innenleiter hin­ einrutscht, wie es dessen thermische Ausdehnung zuläßt. Hierbei ist nach der Druckschrift noch zu beachten, daß der Kegelwinkel so gewählt werden muß, daß bei der Abkühlung der Kegel nicht herausgedrückt werden kann.
Das oben beschriebene Verfahren hat den Nachteil, daß es aufwendig und schwierig durchzuführen ist. Darüber hinaus ist die Gestalt des Durchfüh­ rungsleiters durch die Notwendigkeit des Aufpassens auf einen Kern mit ge­ eigneter Wärmeausdehnung im wesentlichen auf rohrförmige Hohlkörper be­ schränkt.
Ein ähnliches Verfahren mit den gleichen Nachteilen wird noch in der DE-AS 20 46 532 beschrieben. Nach der Druckschrift wird ein dünnwandiger Molyb­ dän-Topf mit seiner Wandung innen und außen mit den Wandungen von Silikat­ glasrohren verschmolzen. Molybdän besitzt eine thermische Ausdehnung von etwa 5 × 10-6/K. Das nach der Druckschrift empfohlene Glas, Quarzglas oder reines Silikatglas oder sog. 96%iges Silikatglas, weisen sehr viel nied­ rigere thermische Ausdehnungskoeffizienten auf, nämlich < 0,75 × 10-6/K. Daß eine Verbindung dieser Verschmelzpartner überhaupt möglich ist, wird dadurch erreicht, daß der Molybdäntopf im Bereich der Schmelzzone sehr dünnwandig ist: Die Wandstärke fällt von 127 µm an der Kante ab. Hierdurch wird dem Metallkörper im Bereich der Schmelzzone die thermische Ausdehnung der ihn umgebenden, sehr viel dickwandigeren Glasrohre ausgezwungen.
Aufgabe der Erfindung ist, ein Verfahren zur Herstellung einer Glasdurch­ führung bereitzustellen, welches einfach durchzuführen ist und welches ge­ eignet ist, Gläser mit geringer Wärmeausdehnung, wie zum Beispiel chemisch beständiges Borosilikatglas, mit Metallen mit hoher Wärmeausdehnung zu verschmelzen, ohne daß es zur Ausbildung schädlicher Spannungen in der Glasdurchführung kommt.
Diese Aufgabe wird mit einem Verfahren nach Patentanspruch 1 gelöst.
Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren wird ein Glasrohr, welches den Glas­ körper der Glasdurchführung bilden soll, an seinem einen Ende verschlossen. Das Verschließen kann durch Zuschmelzen des Glasrohres oder aber einfach nur mittels eines Stopfens erfolgen. Der Durchführungsleiter kann vor oder nach dem Verschließen in das Glasrohr eingeschoben werden.
Nach dem Verschließen und Einschieben des Durchführungsleiters wird an das offene Ende des Glasrohres Vakuum angelegt. In der Regel wird hierzu das offene Ende des Glasrohres über einen Schlauch mit einer Vakuumpumpe ver­ bunden werden. Anschließend wird, der Einfachheit halber mittels eines an dem Glasrohr entlanggeführten Ringbrenners, in dem Glasrohr eine von sei­ nem geschlossenen Ende zu seinem offenen Ende hin wandernde Schmelzzone erzeugt, innerhalb welcher das erweichte Rohr unter der Wirkung des Va­ kuums nach und nach kollabiert und sich mit seiner Wandung an den Durch­ führungsleiter zur Herstellung einer gasdichten Verbindung anlegt. Auf diese Art und Weise wird das Glasrohr von seinem geschlossenen Ende ausge­ hend zonenweise mit dem Durchführungsleiter verschmolzen. "Von dem ge­ schlossenen Ende ausgehend" bedeutet in diesem Zusammenhang nicht, daß der Verschmelzprozeß unmittelbar an dem verschlossenen Ende des Glasrohres be­ ginnen muß. Die Verschmelzung kann auch im Abstand zu diesem Ende begonnen werden, beispielsweise für den Fall, daß ein Stopfen zum Verschließen des Glasrohres verwendet wird oder daß wie nachfolgend noch erläutert wird, das dem zugeschmolzenen Ende des Glasrohres nächstliegende Ende des Durch­ führungsleiters nicht miteingeschmolzen werden soll.
Bei dem Verschmelzen des Glasrohres mit dem Durchführungsleiter kann so verfahren werden, daß das an dem verschlossenen Ende des Glasrohres befindliche Ende des Durchführungsleiters vollständig miteingeschmolzen wird. In diesem Fall muß dieses Ende zur Herstellung der Glasdurchführung im Anschluß an den Verschmelzprozeß wieder von dem Glasmantel befreit werden. Dies kann z. B. in einfacher Weise dadurch erfolgen, daß der Glasmantel von dem Ende des Durchführungsleiters durch mechanischen Druck, der beispielsweise mittels einer Zange aufgebracht werden kann, wieder abgesprengt wird. Dabei ist lediglich darauf zu achten, daß keine zu weit in den Glasmantel der Glasdurchführung hineinlaufende Sprünge bzw. Risse entstehen. Ebensogut ist es aber auch möglich, mit dem Verschmelzprozeß nicht unmittelbar an dem dem verschlossenen Ende des Glasrohres nächstliegenden Ende des Durchführungsleiters zu beginnen, sondern in einem so großen Abstand dazu, daß das Ende des Durchführungsleiters von vorneherein über eine ausreichend Länge frei bleibt. Gleiches gilt auch für das an dem offenen Ende des Glasrohres befindliche Ende des Durchführungsleiters.
Es kann vorteilhaft sein, zur Herstellung mehrerer Glasdurchführungen aus einem Glasrohr das Glasrohr über eine größere Länge in einem Verfahrens­ gang mit dem Durchführungsleiter zu verschmelzen und im Anschluß an den Verschmelzprozeß mit an sich bekannten Trennverfahren in mehrere Abschnit­ te zu unterteilen, wobei jeder einzelne Abschnitt eine Glasdurchführung bildet. Die Trennung kann beispielsweise durch Anritzen und Brechen oder Durchsägen des Glasrohres mittels einer Diamantsäge und Schneiden des Durchführungsleiters mittels einer Zange erfolgen. Gegebenenfalls einge­ schmolzene Enden des Durchführungsleiters können dann wie oben beschrieben vom Glasmantel befreit werden.
Um einem Durchbiegen des erweichten Glasrohres durch die Schwerkraft ent­ gegenzuwirken, wird das Glasrohr in einer bevorzugten Verfahrensführung in vertikaler Stellung mit dem metallischen Durchführungsleiter verschmol­ zen.
Das erfindungsgemäße Verfahren kann prinzipiell auf die verschiedensten Verschmelzpartner angewendet werden. Insbesondere ist das Verfahren aber dazu geeignet, Einschmelzungen aus Verschmelzpartnern mit unterschiedli­ cher Wärmeausdehnung herzustellen. Dadurch, daß das Glasrohr während des Aufheizens evakuiert wird, ist selbst in der Schmelzzone der Wärmeübergang von dem erhitzten Glasrohr zu dem Durchführungsleiter und damit dessen Aufheizung so gering, daß sich die Unterschiede im Wärmeausdehnungsverhal­ ten der Verschmelzpartner beim Abkühlen noch nicht schädlich auf die Sta­ bilität der Glasdurchführung auswirken. Um bei Verschmelzpartnern mit unterschiedlicher Wärmeausdehnung auch im Anschluß an das Kollabieren des Glasrohres eine unnötige Aufheizung des Durchführungsleiters, welcher sich dann in gutem thermischen Kontakt zu der Rohrwandung befindet, zu verhin­ dern, muß lediglich darauf geachtet werden, daß die Schmelzzone, unmittel­ bar nachdem sich die erweichte Rohrwandung an den Durchführungsleiter angelegt hat, an dem Rohr entlang weitergeführt wird. Dies hat den weite­ ren Vorteil, daß die erweichte Rohrwandung im Kontakt mit dem kühleren Durchführungsleiter sofort erstarrt und formstabil bleibt.
Zur Erhitzung des Glasrohres sind prinzipiell alle herkömmlichen Aufheiz­ methoden geeignet, die eine zonenweise Verschmelzung von Glasrohr und Durchführungsleiter erlauben. Lediglich bei Verschmelzpartnern mit unter­ schiedlicher Wärmeausdehnung besteht die weitere Einschränkung, daß nur solche Aufheizmethoden eingesetzt werden können, die nicht auch noch zu einer Aufheizung des Durchführungsleiters führen, wie es zum Beispiel beim Anlegen eines Hochfrequenzfeldes der Fall ist.
Wegen der einfachen und flexiblen Verfahrensführung erfolgt die Aufheizung des Glasrohres bevorzugt mittels herkömmlicher Gasbrenner, beispielsweise Ringbrenner, die zum zonenweisen Aufschmelzen der Rohrwandung an dem Glas­ rohr entlanggeführt werden. Es ist aber auch möglich, in kinematischer Um­ kehr die Einrichtung zum Aufheizen des Rohres stationär zu halten und das Glasrohr an dieser Einrichtung entlangzuführen.
Das erfindungsgemäße Verfahren soll insbesondere dazu eingesetzt werden, Einschmelzungen aus herkömmlichen Metalldurchführungsleitern und chemisch resistenten Gläsern, welche in Chemieanlagen im Kontakt mit chemisch ag­ gressiven Medien eingesetzt werden können, herzustellen. Die geringe Wär­ meausdehnung dieser Gläser, im Vergleich zu Metallen, machte bisher deren Verwendung für derartige Einschmelzungen unmöglich.
Vorzugsweise sollen mit dem erfindungsgemäßen Verfahren Glasdurchführungen aus Borosilikatglas hergestellt werden. Unter dem Begriff "Borosilikat­ glas" sind alle alle chemisch resistenten Gläser zusammengefaßt, die neben einem hohen Prozentsatz an Kieselsäure (70-80 Gew.-%) nennenswerte An­ teile an Borsäure (7-13 Gew.-%), außerdem neben Alkalioxiden (Na₂O, K₂O, 4-8 Gew.-%) noch Aluminiumoxid (2-7 Gew.-%) und gegebenenfalls Erdal­ kalioxide (CaO, BaO, 0-5 Gew.-%) enthalten.
Besonders bevorzugt werden mit dem erfindungsgemäßen Verfahren Glasdurch­ führungen aus einem Borosilikatglas aus dem obigen Zusammensetzungsbereich hergestellt, das als "Borosilikatglas 3.3" bezeichnet wird. Borosilikat­ glas 3.3 erfüllt die internationale Norm ISO/DIN 3585 und ist durch seine höchste Beständigkeit gegen Wasser und Säuren für den Einsatz in Chemiean­ lagen prädestiniert. Aufgrund seiner geringen Wärmeausdehnung (3,2 bis 3,3 · 10-6/K) war es bisher nicht möglich, dieses Glas mit herkömmlichen Verfahren mit metallischen Durchführungsleitern, deren Wärmeausdehnung we­ sentlich höher ist, zu Glasdurchführungen zu verschmelzen.
Das erfindungsgemäße Verfahren kann mit allen bekannten Einschmelzwerk­ stoffen, wie z. B. Wolfram, Molybdän, Kovar etc., durchgeführt werden, wo­ bei hinsichtlich der Wärmeausdehnung keinerlei Beschränkungen bei der Kom­ bination mit einem gewünschten Glastyp bestehen.
Vorzugsweise werden Durchführungsleiter aus Tantal verwendet, da Tantal ähnlich resistent wie Glas ist.
Der Durchführungsleiter kann, solange er in ein Glasrohr eingeschoben wer­ den kann, eine nahezu beliebige Gestalt aufweisen. So kann er zu Beispiel als Stab, dünner Draht oder als Wendel ausgebildet sein. Er kann auch hohl sein und beispielsweise die Form einer Buchse oder einen oder mehrere durchgehende Kanäle aufweisen. Derartige Durchführungen können dann z. B. mittels eines Flüssigkeits- oder Gasstromes gekühlt werden.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand einer Zeichnung und eines Ausfüh­ rungsbeispiels näher erläutert.
Es zeigt:
Fig. 1 einen Aufbau zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens.
Man erkennt in Fig. 1 ein einseitig verschlossenes Glasrohr 1, das aus einem bereits kollabierten Bereich 2 und einem noch rohrförmigen Bereich 3 besteht. Das Glasrohr 1 besteht aus einem chemisch beständigen Glas mit niedriger Wärmeausdehnung. Der kollabierte Bereich 2 befindet sich an dem geschlossenen Ende des Glasrohres 1. An dem offenen Ende des Glasrohres 1 ist ein Schlauch 4 angeschlossen, welcher die Verbindung zu einer in der Figur nicht dargestellten Vakuumpumpe herstellt. Das Abpumpen der in dem Glasrohr 1 vorhandenen Gase erfolgt in Pfeilrichtung.
In dem Glasrohr 1 befindet sich ein Durchführungsleiter 5 aus einem Metall mit hohem Wärmeausdehnungskoeffizienten. Um eine gute Anbindung an das Glas zu gewährleisten, muß die Oberfläche des Durchführungsleiters 5 mög­ lichst fettfrei sein. In dem kollabierten Bereich 2 des Glasrohres 1 ist der Durchführungsleiter 5 bereits in das Glas eingeschmolzen.
In einem Bereich 6 des Glasrohres 1, der den Übergang zwischen kollabier­ tem und nicht kollabiertem Glasrohr bildet, erzeugt ein Ringbrenner 7 eine Schmelzzone. Man erkennt, daß sich in der Schmelzzone die erweichte Rohr­ wandung an den Durchführungsleiter 5 zur Herstellung einer gasdichten Ver­ bindung anlegt. Sobald die Rohrwandung den Durchführungsleiter 5 berührt, wird der Brenner 7 in Pfeilrichtung an dem Rohr entlang weitergeführt, um ein weiteres Aufheizen des Rohres an dieser Stelle und damit eine Erwär­ mung des thermisch nicht mehr isolierten Durchführungsleiters zu verhin­ dern. Durch das Weiterführen des Brenners wird die Schmelzzone in Richtung auf den noch nicht kollabierten Bereich 3 des Glasrohres 1 verlagert.
Die Evakuierung des Glasrohres 1 während des Aufschmelzens hat neben der thermischen Isolierung des Durchführungsleiters 5 von der Rohrwandung den Vorteil, daß eventuell aus dem erhitzten Glas in das Rohrinnere austreten­ de Verunreinigungen sofort entfernt werden und sich beispielsweise nicht auf der Oberfläche des Durchführungsleiters niederschlagen und damit die gasdichte Verbindung zwischen Durchführungsleiter und Glas stören. Darüber hinaus wird eine Oxidation des Durchführungsleiters vermieden.
Die oben beschriebene zonenweise Verschmelzung von Durchführungsleiter 5 und Glasrohr 1 wird solange fortgesetzt, bis der Durchführungsleiter in einer gewünschte Länge in das Glas eingeschmolzen ist. Beim Abkühlen der Einschmelzung ist, da eine Aufheizung des Durchführungsleiters bei dem er­ findungsgemäßen Verfahren weitgehend vermieden wird, die Schrumpfung des Durchführungsleiters so gering, daß es nicht zur Ausbildung schädlicher Spannungen kommt. Nach dem Kühlen und ggf. Freilegen der eingeschmolzenen Enden des Durchführungsleiters kann die so erhaltene Einschmelzung überall als elektrische Glasdurchführung eingeschmolzen werden.
Ausführungsbeispiel
In einem Ausführungsbeispiel wurde eine 200 mm lange Kapillare mit 1 mm Innendurchmesser und einer Wandstärke von 2 mm aus Borosilikatglas 3.3 an ihrem einen Ende mittels eines Gasbrenners zugeschmolzen. Sodann wurde ein 150 mm langer Draht aus Tantal mit einem Durchmesser von 0,7 mm in die Ka­ pillare eingeschoben und das offene Ende der Kapillare zum Anlegen von Va­ kuum über einen Schlauch mit einer Vakuumpumpe verbunden. Das Gebilde aus Kapillare und Draht wurde in senkrechter Stellung gehaltert. Von dem ge­ schlossenen Ende ausgehend wurde die Kapillare mittels eines Brenners zo­ nenweise jeweils so lange erwärmt, bis sich ihre Wandung nach und nach an den Draht angelegt hatte. Draht und Kapillare wurden über eine Länge von ca. 100 mm miteinander verschmolzen. Nach dem Abkühlen wurde das einge­ schmolzene Ende des Durchführungsleiters zur Herstellung der Glasdurchfüh­ rung mittels einer Zange über eine ausreichende Länge vom Glasmantel befreit und die Einschmelzung als elektrische Glasdurchführung in einem Durchflußmesser verwendet.

Claims (9)

1. Verfahren zur Herstellung einer Glasdurchführung aus einem Glas mit niedrigem thermischen Ausdehnungskoeffizienten und einem Durchfüh­ rungsleiter aus einem Metall mit hohem thermischen Ausdehnungskoeffi­ zienten, dadurch gekennzeichnet,
daß der aus einem Metalldraht oder -stab oder aus einer Metallbuchse bestehende Durchführungsleiter in ein Rohr aus dem zu verschmelzenden Glas gebracht wird,
daß das Glasrohr vor oder nach dem Einbringen des Durchführungslei­ ters einseitig verschlossen wird,
daß an das offene Ende des Glasrohres mit dem Durchführungsleiter Va­ kuum angelegt wird,
und daß anschließend von außen in dem Glasrohr eine von seinem einen zu seinem anderen Ende verlaufende Schmelzzone erzeugt wird, so daß das Glasrohr zonenweise unter der Wirkung des Vakuums kollabiert und sich mit seiner Wandung zur Herstellung einer gasdichten Verbindung an den Durchführungsleiter anlegt,
wobei die Schmelzzone im Glasrohr sofort nach dem Anlegen der Rohr­ wandung an den Durchführungsleiter an dem Rohr entlang weitergeführt wird, so daß eine Aufheizung des Durchführungsleiters über die Rohr­ wandung weitgehend vermieden wird,
und daß im Anschluß an den Verschmelzprozeß eingeschmolzene Enden des Durchführungsleiters wieder vom Glasmaterial befreit werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erzeugung der Schmelzzone ein Gasbrenner an dem Glasrohr ent­ langgeführt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Gebilde aus Glasrohr und Durchführungsleiter in vertikaler Stellung des Glasrohres verschmolzen wird.
4. Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein Glasrohr aus einem chemisch beständigen Glas verwendet wird.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß ein Borosilikatglas verwendet wird, das im wesentlichen aus
70-80 Gew.-% SiO₂,
7-13 Gew.-% B₂O₃,
2-7 Gew.-% Al₂O₃und
4-8 Gew.-% Na₂O und K₂O
0-5 Gew.-% CaO und BaO
besteht.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß ein Borosilikatglas verwendet wird, das einen Wärmeausdehnungs­ koeffizienten von 3,2 bis 3,3 · 10-6/K besitzt und das die interna­ tionale Norm ISO/DIN 3585 ("Borosilikatglas 3.3") erfüllt.
7. Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß eine metallische Durchführung aus Tantal verwendet wird.
8. Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Glas-Metall-Verschmelzung zur Herstellung mehrerer Glasdurch­ führungen ihrer Länge nach mit an sich bekannten Trennverfahren in mehrere Abschnitte unterteilt wird.
9. Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß ein Durchführungsleiter eingesetzt wird, der einen oder mehrere Kanäle zur Kühlung der Glasdurchführung mittels eines Flüssigkeits- oder Gasstromes aufweist.
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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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DD286346A5 (de) * 1989-08-02 1991-01-24 Veb Werk Fuer Fernsehelektronik Im Veb Kme,De Verfahren zur herstellung von rohrfoermigen glasteilen mit duennen, langen, metallischen durchfuehrungen hoher packungsdichte und kalibrierten innendurchmesser

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