DE845247C - Glasses, in particular intermediate glasses - Google Patents

Glasses, in particular intermediate glasses

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DE845247C DEB11787A DEB0011787A DE845247C DE 845247 C DE845247 C DE 845247C DE B11787 A DEB11787 A DE B11787A DE B0011787 A DEB0011787 A DE B0011787A DE 845247 C DE845247 C DE 845247C
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Description

Die Erfindung bezieht sich auf weiche, d. h. niedrig schmelzende Gläser, die insbesondere zur Herstellung von Schmelzverbindungen zwischen Natrium-Kalk- und Bleigläsern geeignet sind.The invention relates to soft, i. H. low-melting glasses, which are particularly suitable for Manufacture of fusion connections between sodium-lime and lead glasses are suitable.

Gläser nach Art der Soda-Kalk-Gläser oder Bleigläser, mit denen die Gläser gemäß vorliegender Erfindung verwandt sind, besitzen eine thermische Ausdehnung in der Größenordnung von 90 X io~7. Sie erweichen bei Temperaturen von etwa 6oo° C. Wenn zwei Teile, die aus Soda-Kalk- oder Bleiglas bestehen, miteinander vereinigt werden sollen, ist es zweckmäßig, zwischen den zu vereinigenden Teilen eine Glaszwischenschicht anzubringen, die bei wesentlich niedrigerer Temperatur flüssig wird, als bei der Erweichungstemperatur der zu vereinigenden Teile. Hierdurch wird die Verformung der zu verbindenden Teile vermieden, die eintreten würde, wenn diese Teile miteinander durch Erhitzung derselben über die Erweichungstemperatur verbunden und dann im noch flüssigen Zustand zusammengepreßt werden. Die Glaszwischenschicht oder Verbindungsschicht muß zweckmäßig einen Ausdehnungskoeffizienten besitzen, der ähnlich denjenigen des Glases oder der Gläser ist, aus denen die zu vereinigenden Teile bestehen.Glasses of the type of soda-lime glasses or lead glasses, to which the glasses according to the present invention are related, have a thermal expansion in the order of magnitude of 90 × 10 ~ 7 . They soften at temperatures of around 600 ° C. If two parts made of soda-lime or lead glass are to be combined, it is advisable to apply an intermediate glass layer between the parts to be combined, which becomes liquid at a much lower temperature, than at the softening temperature of the parts to be united. This avoids the deformation of the parts to be connected, which would occur if these parts are connected to one another by heating them above the softening temperature and then pressed together in the still liquid state. The intermediate glass layer or connecting layer must expediently have a coefficient of expansion which is similar to that of the glass or glasses of which the parts to be combined are made.

Die Erfindung bezweckt, einen Bereich von Gläsern zu schaffen, die bei Temperaturen, die 5500C nicht übersteigen, flüssig werden und sich deshalb besonders eignen, Natrium-Kalk-Gläser oder Bleigläser miteinander zu verbinden, die eine höhere Erweichungstemperatur und dabei eine thermische Ausdehnung in der obenerwähnten Größenordnung besitzen.The aim of the invention is to create a range of glasses that become liquid at temperatures not exceeding 550 ° C. and are therefore particularly suitable for joining together sodium-lime glasses or lead glasses that have a higher softening temperature and thermal expansion in the order of magnitude mentioned above.

Gemäß vorliegender Erfindung gefertigte GläserGlasses made in accordance with the present invention

Claims (9)

bestehen hauptsächlich im ganzen aus drei Bestandteilen, nämlich Borsäure, Bleioxyd und Zinkoxyd, wobei die Gewichtsanteile der drei Bestandteile derart bemessen sind, daß sie innerhalb des Schatten-S bereichs fallen, der in dem in der Zeichnung veranschaulichten ternären Diagramm belassen ist. Die prozentuale Zusammensetzung in diesem Be reich entspricht im wesentlichen 50 bis 85% PbO, 2 bis 25% ZnO und 12 bis 35% B2O3. Es kann ferner ein Prozentsatz bis zu 10 Gewichtsprozent an Kieselsäure+ Tonerde und bis zu 2 Gewichtsprozent an Verunreinigungen zugelassen werden, wobei diese Gewichtsanteile auf Kosten der restlichen Bestandteile in ihrem Mengenverhältnis gehen. Bis zu 5% ZnO können durch einen äquivalenten Betrag von BaO und/oder SrO ersetzt werden. Die Gläser sind indessen im wesentlichen gänzlich frei von Alkali, d. h. etwa vorhandenes Alkali hält sich in den zulässigen Grenzen von Verunreinigungen. Es ist zu bemerken, daß die Dauerhaftigkeit von Gläsern mit konstantem Ausdehnungskoeffizienten sowie die Weichheit solcher Gläser mit dem Gehalt an Zinkoxyd wächst, während eine zu große Menge dieses Bestandteils Entglasung herbeiführt. Die obere Grenze des Zinkoxydgehalts ist mit 25% angegeben, wie in dem Diagramm der Zeichnung veranschaulicht. Die folgenden Beispiele betreffen zweckmäßige Glaszusammensetzungen: Ausführungsbeispiel : Innerhalb des schattierten Bereichs im ternären Diagramm, welcher die Grenzen der Bereiche der Glaszusammensetzungen gemäß vorliegender Erfindung angibt, ist ein beschränkter Bereich angedeutet, der durch die strichpunktierte Linie A begrenzt ist. Die, innerhalb dieses beschränkten Bereichs liegenden Gläser besitzen eine größere Dauerhaftigkeit als die innerhalb des schattierten Feldes außerhalb der Linie A fallenden. Sie stellen aus diesem Grunde besonders vorteilhafte Gläser dar. Ein Bereich, der noch' größere Dauerhaftigkeit der in ihm liegenden Gläser bedingt, ist innerhalb des letzterwähnten durch die unterbrochene Linie B angedeutet. Die erfindungsgemäß zusammengesetzten Gläser können nicht nur zur Verbindung von Natrium-Kalk-Gläsern und Bleigläsern untereinander dienen. Sie sind auch brauchbar für Schmelzverbindungen solcher Metalle und keramischer Materialien, die eine lineare Ausdehnung der Größenordnung von 90 X io~7 besitzen. Die Gläser gemäß der Erfindung PbOB2O3ZnOSi O2 und Al2 O3I63,522,514,0II71,614.414,0—III65,016,019,0 "— ■IV67,214.414.44.0V64,017,014,05.0VI61,815,218,05.0 besitzen ferner gute Netzfähigkeit und Adhäsion gegenüber Kupfer, Silber, Nickel, wie auch gegenüber Eisen und eisenhaltigen Legierungen, die mit den genannten Metallen oder mit Chrom verkleidet sind und deshalb vakuumdichte Verschlüsse ergeben. "Solche Metalle und keramische Materialien können demgemäß mit einem Natrium-Kalk-Glas oder Bleiglas vermittels eines erfindungsgemäß gestalteten Glases verbunden werden. Die Glasumhüllungen von Lampen und anderen Vakuumröhren oder gasgefüllten Röhren können demgemäß mit einem Metallsockel oder Glassockel vermittels einer Zwischenschicht oder Verbindungsschicht vereinigt werden, die aus einem erfindungsgemäß zusammengesetzten Glas besteht. Das vorstehend erläuterte Verbindungsverfahren kann bei Temperaturen von 500 bis 5250 C vorteilhaft ausgeführt werden, da bei solcher Temperatur die erfindungsgemäß zusammengesetzten Gläser genügend weich sind, um an den Oberflächen der zu vereinigenden Teile leicht zu fließen. Paten ta ν s ρ r Γ c ii i-;:consist mainly of three components as a whole, namely boric acid, lead oxide and zinc oxide, the proportions by weight of the three components being such that they fall within the shadow S range left in the ternary diagram illustrated in the drawing. The percentage composition in this area corresponds essentially to 50 to 85% PbO, 2 to 25% ZnO and 12 to 35% B2O3. A percentage of up to 10 percent by weight of silica + alumina and up to 2 percent by weight of impurities can also be permitted, these proportions by weight being at the expense of the remaining components. Up to 5% ZnO can be replaced with an equivalent amount of BaO and / or SrO. The glasses, however, are essentially completely free of alkali; H. Any alkali present is kept within the permissible limits of impurities. It should be noted that the durability of glasses with a constant coefficient of expansion, as well as the softness of such glasses, increases with the content of zinc oxide, while too large an amount of this component causes devitrification. The upper limit of the zinc oxide content is given as 25%, as illustrated in the diagram of the drawing. The following examples relate to suitable glass compositions: Embodiment: Within the shaded area in the ternary diagram, which indicates the limits of the areas of the glass compositions according to the present invention, a restricted area is indicated, which is delimited by the dash-dotted line A. The glasses lying within this restricted area have a greater durability than those falling outside the line A within the shaded area. For this reason, they represent particularly advantageous glasses. An area which requires even greater durability of the glasses in it is indicated by the broken line B within the last-mentioned one. The glasses assembled according to the invention can not only serve to connect sodium-lime glasses and lead glasses to one another. They are also useful for fusing those metals and ceramic materials which have a linear dimension of the order of 90 X 10 ~ 7. The glasses according to the invention PbOB2O3ZnOSi O2 and Al2 O3I63,522,514,0II71,614,414.0-III65,016,019.0 "- ■ IV67,214.414.44.0V64,017,014.05.0VI61,815,218,05.0 also have good wetting properties and adhesion to copper , Silver, nickel, as well as iron and iron-containing alloys that are clad with the metals mentioned or with chromium and therefore result in vacuum-tight closures Glass to be connected. The glass envelopes of lamps and other vacuum tubes or gas-filled tubes can accordingly be combined with a metal base or glass base by means of an intermediate layer or connecting layer which consists of a glass composed according to the invention. The joining process explained above can advantageously be carried out at temperatures of 500 to 5250 ° C., since at such a temperature the glasses composed according to the invention are sufficiently soft to flow easily on the surfaces of the parts to be joined. Godparents ta ν s ρ r Γ c ii i- ;: 1. Gläser, dadurch gekennzeichnet, daß dieselben im wesentlichen ganz aus drei Bestandteilen: Borsäure, Bleioxyd und Zinkoxyd bestehen, deren gewichtsmäßige Anteile innerhalb des schattierten Feldes des ternären Diagramms einer solchen Schmelze fallen.1. Glasses, characterized in that they essentially consist entirely of three components: Boric acid, lead oxide and zinc oxide exist, their proportions by weight within of the shaded field of the ternary diagram of such a melt. 2. Gläser nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie im wesentlichen ganz aus drei Bestandteilen: Borsäure, Bleioxyd und Zinkoxyd bestehen, deren prozentuale Gewichtsbestandteile innerhalb des durch die Linie A im ternären Diagramm eingeschlossenen Bereiche fallen.2. Glasses according to claim 1, characterized in that they consist essentially entirely of three components: boric acid, lead oxide and zinc oxide, the percentage weight components of which fall within the ranges enclosed by line A in the ternary diagram. 3. Glaser nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie im wesentlichen ganz aus drei Bestandteilen:Borsäure,Bleioxyd und Zinkoxyd bestehen, deren prozentuale Gewichtsverhältnisse innerhalb des durch die Linie B des im ternären Diagramm begrenzten Feldes fallen.3. Glazier according to claim 1, characterized in that they consist essentially entirely of three components: boric acid, lead oxide and zinc oxide, the percentage weight ratios of which fall within the field delimited by the line B of the ternary diagram. 4. Abänderung der Glaszusammensetzungen nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß sie bis zu 10 Gewichtsprozent Tonerde + Kieselsäure unter entsprechender Verminderung der drei Hauptbestandteile in ihren besonderen Verhältnissen enthalten.4. Modification of the glass compositions according to claim 1, 2 or 3, characterized in that that they are up to 10 percent by weight of clay + silica with a corresponding reduction of the three main components in their particular proportions. 5. Abgeänderte Glaszusammensetzungen nach Ansprüchen 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß sie als Verunreinigungen Alkali (jedoch unter Ausschluß von Tonerde und Kieselsäure) in einem Betrage von höchstens 2 Gewichtsprozent enthalten, unter entsprechender Verringerung der drei erwähnten Hauptbestandteile in ihren besonderen Verhältnissen.5. Modified glass compositions according to claims 1, 2 or 3, characterized in that that they contain alkali as impurities (but with the exclusion of alumina and silicic acid) contained in an amount not exceeding 2 percent by weight, with a corresponding reduction of the three main components mentioned in their particular proportions. 6. Gläser nach Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß dieselben durch den Ersatz von bis zu 5% von Zinkoxyd durch Bariumoxyd und/oder Strontiumoxyd abgeändert sind.6. glasses according to claims 1 to 5, characterized in that the same by the replacement modified by up to 5% of zinc oxide by barium oxide and / or strontium oxide. 7- Gläser nach Ansprüchen ι bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß eine Zusammensetzung gemäß folgender Tafel verwendet wird:7- glasses according to claims ι to 6, characterized characterized in that a composition according to the following table is used: PbOPbO B2O3 B 2 O 3 ZnOZnO Si O2 und AI2 O:1 Si O 2 and Al 2 O : 1 II. 63.563.5 22,522.5 14,014.0 IIII 71,671.6 14.414.4 14,014.0 —■- ■ IIIIII 65,065.0 l6,0l6.0 19,019.0 —- IVIV 67,267.2 14.414.4 I4.4I4.4 4-04-0 VV 64,064.0 17,017.0 14,014.0 5.05.0 VIVI 61,861.8 15.215.2 l8,018.0 5.05.0
8. Zusammengesetzter Glaskörper, dadurch gekennzeichnet, daß der Glaskörper aus zwei Teilen gebildet wird, die aus einem Soda-Kalk-Glas und/oder Bleiglas bestehen, welche miteinander durch eine Glaszwischenschicht der Zusammensetzung nach Ansprüchen 1 bis 7, ver- ao bunden sind.8. Composite glass body, characterized in that the glass body consists of two Parts is formed, which consist of a soda-lime glass and / or lead glass, which together by an intermediate glass layer of the composition according to claims 1 to 7, ver ao are bound. 9. Zusammengesetzter Körper, dadurch gekennzeichnet, daß der einen keramischen Teil oder Metallteil oder mehrere solche Teile aufweisende Körper eine thermische Ausdehnung im Bereich von 90 X 10—7 besitzt, und daß er mit einer Glasschmelze verbunden ist, deren Glas nach Ansprüchen 1 bis 7 zusammengesetzt ist.9. A composite body, characterized in that having a ceramic part and metal part or a plurality of such parts having body has a thermal expansion in the range of 90 X 10- 7, and that it is connected to a glass melt, the glass according to claims 1 to 7 is composed. Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings 5267 7.5267 7.
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