DE562203C

DE562203C - Verfahren zum Einschmelzen von ganz oder teilweise aus Wolfram bestehenden Gegenstaenden in Glas

Info

Publication number: DE562203C
Application number: DE1930562203D
Authority: DE
Inventors: Johannes Antonius Maria Liempt; Wilhelmus Daniel Van Wijk
Original assignee: Philips Gloeilampenfabrieken NV
Current assignee: Koninklijke Philips NV
Priority date: 1929-12-13
Filing date: 1930-11-08
Publication date: 1932-10-22
Also published as: GB355119A; FR705389A; NL32107C

Description

Verfahren zum Einschmelzen von ganz oder teilweise aus Wolfram bestehenden Gegenständen in Glas Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Einschmelzen von ganz oder teilweise aus Wolfram bestehenden Gegenständen in Glas.
Die Erfindung betrifft insbesondere solche Fälle, bei denen die eingeschmolzenen Gegenstände hohen Temperaturen ausgesetzt werden und die Einschmelzzone vollständig oder nahezu vollständig dicht bleiben muß. Beispiele der in Frage kommenden Fälle sind elektrische Glühlampen oder Entladungsröhren, die mit Wolframdurchführungsdrähten versehen sind.
Beim Einschmelzen der genannten Gegenstände in der bisher üblichen Weise wird der Wolframgegenstand oxydiert, so daß an der Oberfläche eine dünne Wolframoxydhaut gebildet wird. Darauf wird der Gegenstand unter Erhitzung mit Glas umhüllt, wobei sich die Farbe der Wolframfläche ändert.
Zur Erläuterung der zuletzt erwähnten Erscheinung nimmt man an, daß während der Erhitzung das Wolfram des Gegenstands, das Wolframoxyd und das Natriumoxyd (Na20) aus dem Glas unter Bildung von sogenannten Wolframbronzen miteinander reagieren. Unter Wolframbronzen werden Verbindungen von der allgemeinen Art Mo # nW 0, WO, verstanden, in denen 11V1 ein Alkali oder Erdalkalimetall und n eine ganze Zahl von r bis 7 bedeutet.
Nach der vorher erwähnten Erhitzung ist die Einschmelzzone heterogen in der Farbe geworden, was wohl darauf zurückzuführen ist, daß ein Gemisch aus Bronzen von verschiedener Zusammensetzung entsteht oder vielleicht sogar einige Stellen nicht mit einer Bronzeschicht überzogen werden. Wie dem auch sei, es hat sich herausgestellt, und zwar insbesondere bei Senderöhren und schweren Gleichrichtern, daß das vorher beschriebene Verfahren nicht immer eine Einschmelzzone liefert, die der Hitze derart standhält, daß keine Undichtigkeiten auftreten, was bekanntlich die gute Wirkungsweise der Lampen nachteilig beeinflussen kann. Die Ursache dieser weniger günstigen Ergebnisse scheint darin zu bestehen, daß das vorher erwähnte Gemisch aus Wolframbronze von verschiedener Zusammensetzung auch weniger beständige Bronzen enthält, die bei verhältnismäßig hoher Temperatur zersetzt werden. Die Erfindung bezweckt, die erwähnten Nachteile in der Weise zu vermeiden, daß die Einschmelzzone mit einer homogenen und beständigen Bronzeschicht versehen wird.
Die Erfindung beruht ferner auf der Erkenntnis, daß man die für die Bildung der Bronze nötigen basischen. Bestandteile nicht während der Reaktion willkürlich dem Glas entziehen läßt, in das die Gegenstände eingeschmolzen werden sollen, sondern daß man die Reaktion durch Zusammenbringen der erforderlichen Mengen von Stoffen beeinflußt, die unter Bildung einer stabilen Bronze miteinander reagieren können, so daß man somit sicher sein kann, nahezu immer ein gleichmäßiges Erzeugnis zu erzielen.
Zu diesem Zwecke werden erfindungsgemäß ganz oder teilweise aus Wolfram bestehende, in Glas einzuschmelzende Gegenstände mit einer homogenen Wolframbronzeschicht versehen, wobei die für die Bildung der Bronze erforderlichen basischen-Bestandteile auf den Gegenstand aufgebracht werden, bevor dieser unter Erhitzung mit Glas umgeben und eingeschmolzen wird.
Unter dem Aufbringen von basischen Bestandteilen soll im folgenden sowohl das Aufbringen von Alkali- oder Erdalkalimetallen als auch von Basen von Alkali--oder Erdalkaliverbindungen verstanden werden, die sich in Wolframbronze überführen lassen.
Es ist bereits ein Verfahren zum gasdichten Einschmelzen von Drähten aus Molybdän und Molybdänlegierungen in Quarzglas oder ähnliche Gläser bekannt, bei welchem dem an dein Metall unmittelbar anzuschmelzenden Teil des Schmelzflusses eine geringe zur Auflösung der oxydischen Verunreinigungen der Drahtoberfläche ausreichende Menge Alkali oder Erdalkali zugesetzt wird.
Dieses bekannte Verfahren hat aber nicht die Bildung einer homogenen Wolf rambronzeschicht zur Folge.
Das Verfahren nach der Erfindung kann jeweils abgeändert werden entsprechend der Art und Weise, in der die die Wolframbronze bildenden Stoffe angebracht werden.
Es kann z. B. nach einer Ausführungsform der Erfindung die Einrichtung getroffen werden, daß die Wolframbronzeschicht vor dem Einschmelzen oder während dieses Vorganges ganz oder teilweise gebildet wird. Das erforderliche Wolframoxyd kann durch Oxydation der Wolframfläche des einzuschmelzenden Gegenstandes oder durch Aufbringen von Wolframoxydpulver ganz oder teilweise erhalten werden.
Die erforderlichen basischen Bestandteile können z. B. durch Aufbringen von Glas, z. B. in Pulverform, mit hohem basischen Gehalt oder von Verbindungen, wie Natrium-oder Kaliumborat, Natriumperoxyd oder Wasserglas oder Gemischen daraus, angebracht werden.
Als basischer Bestandteil für die Bildung von beständiger Wolframbronze genügt Natriumoxyd (Na20) vollkommen. Die Natriumbronzen, die gemäß dieser Ausführungsform der Erfindung hergestellt werden können, erweisen sich als am beständigsten, wenn die Farbe goldgelb bis gelbrot ist, und besitzen die mutmaßliche Zusammensetzung Nag W20,.
Die Stoffe können durch Aufstreuen in Pulverform auf die angefeuchtete Fläche des einzuschmelzenden Gegenstands oder auch durch Verwendung dieser Stoffe ganz oder teilweise in Form einer Suspension oder'einer Lösung und durch Bespritzen oder Eintauchendes Gegenstands aufgebracht werden.
Nach einer besonderen Ausführungsform der Erfindung können die für die Bildung der Bronze erforderlichen Stoffe ganz oder teilweise aus einer oder mehreren Alkali- oder Erdalkaliwolframatverbindungen bestehen, die mittels eines der oben beschriebenen Verfahren auf den Gegenstand aufgebracht werden können.
Es ist beispielsweise die Verwendung einer sauren Natriumwolframatlösung zu erwähnen, in welche der Gegenstand eingetaucht wird, worauf man den Gegenstand trocknet. Es bleibt dabei eine dünne Salzschicht zurück, die beim Erhitzen entweder vor oder während des Einschmelzens unter Bildung einer beständigen Wolframbronze mit Wolfram reagiert. Bei diesem Ausführungsbeispiel werden also die Wolframoxydbestandteile der Bronze nahezu ganz aus der aufgebrachten Verbindung erhalten.
Etwas Ähnliches erfolgt, wenn man an Stelle des Natriumwolframats Silikowolframat von der allgemeinen Formel M8 (Si [W207] 6)naq. verwendet. Es eignen sich auch gut Alkaliborowolframat, Phosphorwolframat und Arsenwolframat.
Um das Haften der aufzubringenden Stoffe zu begünstigen, kann erfindungsgemäß der Wolframgegenstand leicht voroxydiert werden.
Nach einer besonderen Ausführungsform der Erfindung kann der Gegenstand in an sich bekannter Weise mit einer Glasschicht überzogen werden, bevor er, gegebenenfalls nach Vorerhitzung, eingeschmolzen wird.
Die Erfindung betrifft ferner Glaserzeugnisse, in welche Wolframgegenstände eingeschmolzen sind, bei denen die Einschnielzzone mit einer aus Wolframbronze bestehenden Schicht versehen ist, die homogen in der Zusammensetzung und Farbe ist. Die Erfindung betrifft ferner noch insbesondere eine elektrische Glühlampe oder Entladungsröhre, die Wolframdurchführungsdrähte besitzt, bei denen die Einschmelzzone mit einer Wolframbronzeschicht versehen ist. Insbesondere bei solchen Lampen, bei denen die Einschmelzzone heiß werden, und die Wirkungsweise durch kleine Undichtigkeiten schon nachteilig beeinflußt werden kann, ist die Anwendung der Erfindung von Wichtigkeit.
Die Erfindung liefert ferner ein Mittel, mit dessen Hilfe die fabrikmäßig hergestellten Erzeugnisse in einfacher Weise beurteilt werden -können, da man nur die Farbe der Wolframbronzeschicht zu überwachen braucht.

Claims

IPATENTANSPRÜCHE: i. Verfahren zum Einschmelzen von ganz oder teilweise aus Wolfram bestehenden Gegenständen in Glas, dadurch gekennzeichnet, daß die Gegenstände in der Einschmelzzone mit einer homogenen Wolframbronzeschicht versehen werden, und daß die für die Bildung der Bronze erforderlichen basischen Bestandteile auf den Gegenstand aufgebracht werden, bevor dieser unter Erhitzung mit Glas umgeben und eingeschmolzen wird.
2. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Wolframbronzeschicht auf der Wolframfläche bereits ganz oder teilweise vor dem Einschmelzen gebildet wird.
3. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Wolframbronzeschicht ganz oder teilweise während des Einschmelzens gebildet wird. d.. Verfahren nach Anspruch 1,:2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß das für die Bildung der Wolframbronze erforderliche Wolframoxyd oder die Oxyde ganz oder teilweise durch Oxydation der Wolframfläche des einzuschmelzenden Gegenstandes erzeugt werden. 5. Verfahren nach Anspruch i, 2, 3 und 4., dadurch gekennzeichnet, daß zur Bildung der Wolframbronze Alkali- oder Erdalkaliwolframatverbindungen auf den Gegenstand aufgebracht werden. 6. Verfahren nach Anspruch i, 2, 3, 4. oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die für die Bildung der Wolframbronze erforderlichen Bestandteile ganz oder teilweise in Form eines festen Stoffs, gegebenenfalls in Suspension, aufgebracht werden. 7. Verfahren nach Anspruch i, 2, 3, q., 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, däß die für die Bildung der Wolframbronze erforderlichen Bestandteile ganz oder teilweise in Form einer Lösung aufgebracht werden. B. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die für die Bildung der Wolframbronze erforderlichen Bestandteile durch Eintauchen des Wolframgegenstandes in eine saure Natriumwolframatlösung aufgebracht werden. g. " Verfahren nach Anspruch 6, 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Wolframgegenstand leicht voroxydiert wird, damit der aufzubringende Stoff besser haftet. ro. Verfahren nach einem der Ansprüche i bis g, dadurch gekennzeichnet, daß dem basischen Bestandteil der Wolframbronze Natriumoxyd (Na2O) zugrunde gelegt wird. i i. Glaserzeugnisse, in welche Wolframgegenstände eingeschmolzen sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Gegenstände in der Einschmelzzone mit einer aus Wolframbronze bestehenden Schicht versehen sind, die homogen in der Zusammensetzung und Farbe ist. 12. Elektrische Glühlampe oder Entladungsröhre, die mit Wolframdurchführungsdrähten versehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchführungsdrähte in der Einschmelzzone mit einer aus Wolframbronze bestehenden Schicht versehen sind, die homogen in der Zusammensetzung und Farbe ist.