DE829202C

DE829202C - Verfahren zum Verschmelzen von Glas mit Metallen

Info

Publication number: DE829202C
Application number: DEP45272A
Authority: DE
Inventors: Dr Phil Wolfgang Harries
Original assignee: PHIL WOLFGANG HARRIES DR
Current assignee: PHIL WOLFGANG HARRIES DR
Priority date: 1949-06-09
Filing date: 1949-06-09
Publication date: 1952-01-24

Description

Verfahren zum Verschmelzen von Glas mit Metallen Es ist bekannt, daß beim Verschmelzen von Glas mit Metallen das Glas nur dann am Metall haftet, wenn auf dem Metall eine festhaftende Oxydschicht erzeugt wird. Bei einem Teil der zur Zeit gebräuchlichen Einschmelzverfahren wird das Metall während des Einschmelzvorganges selbst oxydiert, bei anderen Verfahren dagegen in einem besonderen Arbeitsgang, der dem eigentlichen Verschmelzen vorausgeht.
Gemäß der Erfindung wird ein festes Haften des Glases am Metall dadurch erzielt, daß die Verschmelzung bei erhöhter Temperatur einem elektrolytischen Stromdurchgang im Glas unterworfen wird, wobei das mit dem Glas zu verschmelzende Metall als eine der Elektroden, vorzugsweise als Anode, dient. Dieser Stromdurchgang hat eine teilweise Zersetzung des Glases an den Elektroden zur Folge, die bei richtiger Dosierung das feste Haften des Glases am Metall auch dann bewirkt, wenn eine besondere Oxydation des Metalles vor oder während des Verschmelzungsvorganges nicht erfolgt. Dieses Einschmelzverfahren kann somit die Oxydation gänzlich überflüssig machen, es kann aber auch zusätzlich zur Oxydation durchgeführt werden. Es erweist sich dabei als zweckmäßig, .das mit dem Glas verschmolzene Metall als Anode zu schalten. Man kann annehmen, daßdabei ein Teil zier Metallatome als Ionen in das Glas einwandert bzw. daß durch Sauerstoffionen, die zum Metall wandern, eine teilweise Oxydation der Metalloberfläche eintritt.
Besondere Aufmerksamkeit ist bei der Anwendung des Verfahrens der Gegenelektrode zu schenken. Diese Gegenelektrode muß derart beschaffen sein, daß der das Glas durchsetzende Stromfluß praktisch an der ganzen Oberfläche des mit dem Glas verschmolzenen Metalles mit genügender Stromdichte ansetzt, und daß gleichzeitig ein Kurzschluß der Spannungsquelle bei der in vielen Fällen unvermeidbaren Berührung der Gegenelektrode mit dem Metall vermieden wird. Die Gegenelektrode ist somit zweckmäßig hochohmig auszuführen. Als besonders vorteilhaft erweist es sich, als Gegenelektrode eine Flamme, insbesondere die Flamme des Einschmelzgebläses, zu benutzen. Diese Flamme ist genügend hochohmig, so daß durch ihre unmittelbare Berührung mit dem im allgemeinen nur teilweise verglasten Leiter keinerlei Kurzschluß der Spannungsquelle eintritt. Auch wird diese Gegenelektrode den verwickelten Formen, wie sie bei vielen Einschmelzungen auftreten, durchaus gerecht. Schließlich liefert sie die genügende Anzahl von Sauerstoffionen, um den an der freien Oberfläche des Glases auftretenden Überschuß an Metallionen zu kompensieren.
In solchen Fällen, in denen die Einschmelzung ihre endgültige Formgebung auf dem Preßwege erhält, insbesondere also bei Mehrfachdurchführungen, beispielsweise bei Quetschfüßen, wird die zur Durchführung des Verfahrens erforderliche innige Berührung zwischen Glas und Metall erst nach beendeter Erhitzung des Glases während des anschließenden Preßvorganges herbeigeführt. In diesem Falle kann die Erfindung zweckmäßig in der Weise durchgeführt werden, daß die Backen der Preßzangen oder der Preßformen als Gegenelektroden dienen. Bei derartigen auf -dem Preßwege hergestellten Einschmelzungen, beispielsweise bei Quetschfüßen, kann es gelegentlich vorkommen, daß auch nach beendetem Quetschen oder Pressen das Glas das Einschmelzmetall nicht auf seinem ganzen Umfang fest umschließt, so daß die fertige Einschmelzung nicht vakuumdicht ist. In solchen Fällen ergibt sich ein weiterer Vorteil der Erfindung, insofern als durch den Stromdurchgang die Neigung des Glases, sich an das Einschmelzmetall anzulegen, vergrößert wird. Man mag diesen Effekt der Stromkonzentration an jenen Stellen des Einschmelzmetalles zuschreiben, wo die innige Berührung zwischen Glas und Metall aussetzt. Diese günstige Wirkung des Einschmelzverfahrens gemäß der Erfindung kann dadurch gesteigert werden, daß kurzzeitig ein oder auch mehrere entsprechend intensive Stromstöße durch das Glas geschickt werden.
Zusätzlich zu der elektrolytischen Wirkung des das Glas durchsetzenden Stromes erweist sich in manchen Fällen auch die von diesem Strom entwickelte Stromwärme als vorteilhaft. Dies gilt besonders für die Herstellung von Einschmelzungen auf dem Quetsch- bzw. Preßwege. Diese günstige Wirkung des Stromes kann dadurch gesteigert werden, daß dem Gleichstrom zusätzlich ein Wechselstrom überlagert wird. Denn eine Steigerung des Gleichstromes über ein gewisses Maß hinaus führt zu unzulässigen Änderungen der Zusammensetzung des Glases bzw. zur Zersetzung desselben. Dabei mag dieser zusätzliche Wechselstrom den gleichen Weg nehmen wie der Gleichstrom, oder auch einen anderen.
Beispielsweise verwendet man bei der Herstellung von Quetschfüßen die beiden Backen der Quetschzange als Elektrode für die den Quetschfuß während des Quetschens aufheizenden Wechselspannung und legt die die elektrolytische Oxydierung bewirkende Gleichspannung einerseits an die -Mitte der Sekundärwicklung des Wechselstromtransformators, anderseits an die eingeschmolzenen Elektroden.
Diese Verwendung von Wechselstrom während der Herstellung der Einschmelzung mag unter Umständen auch in solchen Fällen von Vorteil sein, wo man auf die elektrolytische Oxydierung der Durchführungen verzichtet. In diesem Falle wird man sich auf die Verwendung von Wechselstrom beschränken.
Die Wirkungen, die der elektrolytische Stromdurchgang gemäß der Erfindung zur Folge hat, können einerseits, wie bereits angedeutet, in einer Oxydation des Einschmelzmetalles bestehen, wobei man es durch Beinessttng der Strommenge in der Hand hat, die Oxydation genau zu dosieren. Anderseits können die Wirkungen aber auch zusätzlich darin bestehen, daß durch das Einwandern der Metallionen in das Glas die Ausdehnung des Glases bzw. seine Erweichungstemperatur günstig beeinflußt wird. Wie bereits erwähnt, kann die Erfindung auch bei Beibehaltung der bisher üblichen Oxydation des Leiters angewendet werden, indem durch den elektrolytischen Stromdurchgang die erwähnte Abänderung von Ausdehnung bzw. Erweichungstemperatur erzwungen wird.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Verfahren zum Verschmelzen von Glas mit Metallen, dadurch gekennzeichnet, daß die Verschmelzung bei erhöhter Temperatur'einem elektrolytischen Stromdurchgang durch das Glas unterworfen wird, bei dem das mit dem Glas zu verschmelzende Metall als eine der Elektroden, vorzugsweise als Anode, dient.
2. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß als Gegenelektrode für den das Glas durchfließenden elektrolytischen Strom eine Flamme, insbesondere die Flamme des zum Verschmelzen benutzten Gebläses, dient.
3. Verfahren zur Herstellung von auf dem Preß- oder Quetschwege mit Zangen oder Formen hergestellten Einschmelzungen, insbesondere Mehrfachdurchführungen, beispielsweise Quetschfüßen, unter Anwendung des Verfahrens nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Preßbacken der Zangen oder Formen als Gegenelektroden zum Durchleiten des Stromes dienen. q.
Verfahren nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch die Verwendung eines oder mehrerer kurzzeitiger Stromstöße.
5. Fortbildung bzw. Abwandlung des Verfahrens nach Anspruch i oder folgenden, gekennzeichnet durch die Verwendung von Wechselstrom zusätzlich zum die Elektrolyse bewirkenden Gleichstrom bzw. an Stelle desselben.
6. Verfahren nach Anspruch 5 in seiner Anwendung auf die Herstellung von Quetschfüßen, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Backen .der Quetschzange als Elektroden für die den Quetschfuß während des Quetschens aufheizende Wechselspannung dienen, während die Gleichspannung einerseits an der Mitte der Sekundärwicklung des Wechselstromtransformators liegt, anderseits an den eingeschmolzenen Elektroden.