Verfahren zur Einschmelzung eines aus Molybdän bestehenden Gegenstandes in Glas, und nach diesem Verfahren erhaltener Nolybdängegenstand. Bei den bekannten Verfahren zum Ein schmelzen von Molybdängegenständen, z. B. Molybdändrähten, in alkalihaltige Glasarten bildet sich auf der Molybdänoberfläche wKh- rend des Einschmelzvorganges eine braun farbige Schicht.
Insofern man versucht hat Molybdängegenstände in alkalifreie oder sehr alkaliarme Glasarten einzuschmelzen, hat man bisher immer Einschmelzungen erhalten, bei denen die Molybdänoberfläche mit einer mattgrau bis braungefärbten Schicht bedeckt ist. Die Bildung dieser farbigen Schicht wird zur Erzielung einer guten Verbindung zwi schen dem Molybdän und dem Glase als sehr wichtig erachtet, und aus diesem Grunde hat man die Bildung dieser Schicht soviel wie möglich gefördert.
Es hat sich nunmehr gezeigt, dass diese Einschmelzungen nicht vollkommen zuver lässig sind, insbesondere nicht, wenn sie län gere Zeit auf eine hohe Temperatur erhitzt werden, wie dies beim Betrieb mancher Ent ladungsröhren vorkommt.
Die Erfindung bezieht sich auf das Ein schmelzen von Molybdängegenständen in Glas und bezweckt diese Einschmelzungen zu verbessern.
Gemäss der Erfindung wird das Molyb- dän während des Einschmelzens des Gegen standes bis zu einer solch hohen Temperatur erhitzt, dass die Oberfläche des eingeschmol zenen Molybdängegenstandes blank ist.
Es hat sich herausgestellt, dass die früher nützlich erachtete farbige Schicht auf der Molybdänoberfläche zur Erzielung einer zu verlässigen Verbindung durchaus nicht erfor derlich ist, und dass im Gegenteil die Ver meidung der Schicht die Verbindung viel bes ser macht. Ferner hat es sich gezeigt, dass die farbige Schicht dadurch vermieden wer den kann, dass die Temperatur, bis zu wel cher man das Molybdän während des Ein schmelzens erhitzt, höher gewählt wird als es bisher üblich war.
Dies lässt sich wahrschein lich dadurch erklären, dass bei sehr hohen Temperaturen das auf der Molybdä,nober- fläche gebildete Molybdänoxyd in starkem Masse verschwindet, so dass höchstens nur ein äusserst dünnes Molybdänoxydhäutchen auf dem Molybdän zurückbleibt. Demgegenüber wurde beim früher angewendeten Ein schmelzverfahren eine so grosse Menge 31o- lybdänoxyd auf der Oberfläche gebildet, dass dieses Oxyd die Entstehung der vorgenann ten farbigen Schicht auf der Molybdänober- fläche herbeiführte.
Das Einschmelzen des Molybdängegen- standes wird erleichtert, wenn die Zusam mensetzung des Glases derart gewählt wird, dass die Erweichungstemperatur (das heisst die Temperatur, bei der die Viskositätskurve schnell zu sinken beginnt) höher als 550 C ist. In diesem Fall_ ist es nämlich ohne grosse Schwierigkeiten möglich, den AMoly bdän- gegenstand bis zur erforderlichen hohen Temperatur zu erhitzen, ohne dass das Glas so dünnflüssig wird, dass das Abfliessen von dem Molybdängegenstand zu befürchten wäre.
Der Erweichungspunkt des Glases lässt sich mit Hilfe des Aluminiumoxy dgehaltes regeln. Zweckmässig verwendet man ein Glas, das wenigstens 15 % Aluminiumoxyd enthält.
Es ist wichtig, das an das Molybdän an- zuschmelzende Glas nicht in Form eines Röhrchens um den Molybdängegenstand herum anzubringen und dann das Glas mit dem sich innerhalb des Röhrchens befinden den Molybdän zu erhitzen, da auf diese Weise praktisch keine blanke 1Vlolybdänein- schmelzung erzielt werden kann.
Aus diesem Grunde ist es vorteilhaft, das Glas im wei chen Zustande auf die 31olybdänoberfläche zu streichen, wobei das Glas in die Form eines Stabes oder eines ähnlichen Körpers ge bracht wird und dieser Körper in der Nähe der Molybdänoberfläche durch Erhitzung weich gemacht werden kann. Das -weiche Glas wird dann auf das Moly bdän gestrichen.
Auf diese Weise lässt sich die Molybdäii- oberfläche beim Einschmelzen leicht auf eine solcb hohe Temperatur bringen, dass die zu vermeidende farbige Schicht auf der Mo- lybdä.noberfläche nicht entsteht.
Selbstverständlich soll darauf geachtet werden, dass der Ausdehnungskoeffizient des Glases nicht zu viel von dem des Molybdäns verschieden ist. Im allgemeinen wird man Ausdehnungskoeffizienten von 30,10-7 bis 50.10-7 wählen.
Die Erfindung eignet sich namentlich zum Einschmelzen von --#lolybdän in Glas, das einen nicht v ernachlässigbaren Alkali- halt (mehr als 1 %) hat, weil a,lkalifreie Gläser in den meisten Fällen einen zu ge- riiigen Ausdehnungslzoeffizienten haben.
Die fertige Einschin.elzunggemäss der Er findung ist daran erkennbar, dass die Ober fläche des eingesebmolzenen Molybdängegen- standes blank. ist, das heisst, dass die Molyb- dänobei-fläclie metallisch aussieht und die Farbe des reinen 3Iolybdäns aufweist. Diese Einschinelzungeii sind auch bei höheren Tem peraturen sehr zuverlässig,
das heisst die Ver bindung zwischen dem Glase und der Molyb- dänoberfläche ist sehr fest, so dass die Ein schmelzung vollkommen gasdicht ist und dies auch bleibt, sogar \venn sie längere Zeit auf eine holic- Temperatur erhitzt -wird.
Iin folgenden -wird das Verfahren nach der Erfindung beispielsweise an Hand einer spezifischen Ausführung näher erläutert.
Das Einschinelzglas kann zum Beispiel folgende Zusammensetzung haben:
EMI0002.0080
Dieses Glas hat einen Ausdehnungskoeffi zienten von 41,3 j < 10-7 und eine Erwei- chungstemperatur von etwa 670 C. Aus die sem Glas -wird ein Stäbchen hergestellt, das zum Beispiel einen Durchmesser von 3 bis 4 mm hart. Der einzuschmelzende Molybdän- gegenstand kann zum Beispiel aus einem Draht bestehen.
Dieser Molybdändraht wird in einer Flamme von Leuchtgas, der Sauer stoff und Luft zugeführt werden, bis zur uTeissblut erhitzt. Ein Ende des Glasstabes wird dann an den Molybdändraht heran gerückt und in der Flamme derart erhitzt, dass es erweicht. Das weiche Glas wird dann auf den Molybdändraht gestrichen, der wäh rend des Aufbringens des Glases um seine Längsachse gedreht wird, was entweder von Hand oder mechanisch erfolgen kann. Auf dem Molybdändraht wird auf diese Art und Weise eine Glasschicht angeordnet, welche zum Beispiel eine Stärke von 1 bis 2 mm und eine Länge von einigen Zentimetern haben kann.
Die Temperatur, bis zu der das Mo lybdän erhitzt werden muss, um die Bildung einer farbigen Schicht auf der Molybdän- oberfläche zu vermeiden, kann leicht experi mentell durch Regelung der der Flamme zu geführten Mengen Sauerstoff und Luft ein gestellt werden. Es hat sich herausgestellt, dass die Temperatur des Molybdändrahtes auch wieder nicht zu stark gesteigert werden darf, weil auch in diesem Fall wieder eine farbige Schicht auf der Molybdänoberfläche entsteht.
Die auf dem Draht angebrachte Glas schicht kann auf bekannte Weise an einen Glasgegenstand angeschmolzen werden. Wenn der Molybdändraht als Stromzuführungs- leiter einer Glühlampe oder Entladungsröhre dienen muss, so kann der mit der Glasschicht überzogene Draht in das Ende eines Glas röhrchens eingeführt werden, worauf dieses Ende unter Erhitzung zugekniffen wird.
Auf diese Art und Weise erhält man einen so genannten Quetschfuss. Das Glasröhrchen kann zum Beispiel aus Glas folgender Zu sammensetzung bestehen:
EMI0003.0020
8i02 <SEP> <B>77,3%</B>
<tb> <B>B203</B> <SEP> 15,6
<tb> Na->0 <SEP> 5,8
<tb> g20 <SEP> 0,8
<tb> A1203 <SEP> 0,5 Der Quetschfuss kann auf bekannte Weise bei der Herstellung von Vakuumröhren, wie Glühlampen, Senderöhren, Kathodenstrahl- röhren, Gleichrichtern iisw. verwendet wer den.
Andere Glasarten, die zum Einschmelzen des Molybdängegenstandes verwendet werden können, sind zum Beispiel die Gläser folgen der Zusammensetzung:
EMI0003.0026
Si02 <SEP> <B>66%</B> <SEP> 72
<tb> A1203 <SEP> 22% <SEP> 10
<tb> Ca0 <SEP> 12% <SEP> 10
<tb> <B>B203</B> <SEP> -- <SEP> <B>8 <SEP> %</B>
Process for melting an object made of molybdenum into glass, and a nolybdenum object obtained by this process. In the known method for a melting of molybdenum objects such. B. molybdenum wires, in alkaline glass types a brown colored layer forms on the molybdenum surface during the melting process.
Insofar as attempts have been made to melt molybdenum objects in alkali-free or very low-alkali types of glass, up to now meltings have always been obtained in which the molybdenum surface is covered with a matt gray to brown-colored layer. The formation of this colored layer is considered to be very important in order to achieve a good bond between the molybdenum and the glass, and for this reason the formation of this layer has been promoted as much as possible.
It has now been shown that these melts are not completely reliable, especially not if they are heated to a high temperature for a long time, as happens when some discharge tubes are in operation.
The invention relates to the melting of molybdenum objects in glass and aims to improve these meltdowns.
According to the invention, while the object is being melted down, the molybdenum is heated to such a high temperature that the surface of the molybdenum object is bare.
It has been found that the colored layer on the molybdenum surface, previously considered useful, is by no means necessary to achieve a reliable connection, and that on the contrary, avoiding the layer makes the connection much better. Furthermore, it has been shown that the colored layer can be avoided by choosing a higher temperature, up to which the molybdenum is heated during melting, than was previously the case.
This can probably be explained by the fact that at very high temperatures the molybdenum oxide formed on the molybdenum surface disappears to a large extent, so that at most only an extremely thin layer of molybdenum oxide remains on the molybdenum. In contrast, in the previously used melting process, such a large amount of 31olybdenum oxide was formed on the surface that this oxide brought about the formation of the aforementioned colored layer on the molybdenum surface.
Melting down the molybdenum object is made easier if the composition of the glass is chosen so that the softening temperature (that is, the temperature at which the viscosity curve begins to decrease rapidly) is higher than 550 ° C. In this case it is namely possible without great difficulty to heat the AMolybdenum object to the required high temperature without the glass becoming so thin that there is a risk of it flowing away from the molybdenum object.
The softening point of the glass can be regulated with the help of the aluminum oxide content. A glass which contains at least 15% aluminum oxide is expediently used.
It is important not to attach the glass to be fused to the molybdenum in the form of a tube around the molybdenum object and then to heat the glass with the molybdenum inside the tube, since this way practically no bright molybdenum fusing can be achieved can.
For this reason, it is advantageous to paint the glass in the white state on the molybdenum surface, the glass being brought into the shape of a rod or a similar body and this body in the vicinity of the molybdenum surface can be softened by heating. The soft glass is then painted on the molybdenum.
In this way, the molybdenum surface can easily be brought to such a high temperature during melting that the colored layer to be avoided does not arise on the molybdenum surface.
Of course, care should be taken that the expansion coefficient of the glass does not differ too much from that of molybdenum. In general, expansion coefficients of 30.10-7 to 50.10-7 will be chosen.
The invention is particularly suitable for melting molybdenum in glass which has a non-negligible alkali content (more than 1%) because alkali-free glasses in most cases have too low an expansion coefficient.
The finished one-piece tongue according to the invention can be recognized by the fact that the surface of the molybdenum object melted in is bare. is, that is, the molybdenum surface looks metallic and has the color of pure molybdenum. These single-blade fingers are very reliable even at higher temperatures,
This means that the connection between the glass and the molybdenum surface is very strong, so that the melt is completely gas-tight and remains so, even if it is heated to a holic temperature for a long time.
In the following, the method according to the invention is explained in more detail, for example using a specific embodiment.
The monoclinic glass can have the following composition, for example:
EMI0002.0080
This glass has a coefficient of expansion of 41.3 j <10-7 and a softening temperature of about 670 C. A rod is made from this glass, for example a diameter of 3 to 4 mm hard. The molybdenum object to be melted down can consist of a wire, for example.
This molybdenum wire is heated in a flame of luminous gas, which is supplied with oxygen and air, until it becomes freezing blood. One end of the glass rod is then moved towards the molybdenum wire and heated in the flame in such a way that it softens. The soft glass is then painted onto the molybdenum wire, which is rotated about its longitudinal axis during the application of the glass, which can be done either by hand or mechanically. In this way, a glass layer is arranged on the molybdenum wire, which glass layer can, for example, have a thickness of 1 to 2 mm and a length of a few centimeters.
The temperature up to which the molybdenum has to be heated in order to avoid the formation of a colored layer on the molybdenum surface can easily be set experimentally by regulating the amounts of oxygen and air supplied to the flame. It has been found that the temperature of the molybdenum wire must again not be increased too much, because in this case too a colored layer is formed on the molybdenum surface.
The glass layer attached to the wire can be fused to a glass object in a known manner. If the molybdenum wire has to serve as a power supply conductor for an incandescent lamp or discharge tube, the wire coated with the glass layer can be inserted into the end of a glass tube, whereupon this end is pinched shut while heating.
In this way you get what is known as a pinch foot. The glass tube can, for example, consist of glass of the following composition:
EMI0003.0020
8i02 <SEP> <B> 77.3% </B>
<tb> <B> B203 </B> <SEP> 15.6
<tb> Na-> 0 <SEP> 5.8
<tb> g20 <SEP> 0.8
<tb> A1203 <SEP> 0.5 The squeeze foot can be used in a known manner in the manufacture of vacuum tubes such as incandescent lamps, transmitter tubes, cathode ray tubes, rectifiers and the like. be used.
Other types of glass that can be used to melt the molybdenum object are, for example, the glasses follow the composition:
EMI0003.0026
Si02 <SEP> <B> 66% </B> <SEP> 72
<tb> A1203 <SEP> 22% <SEP> 10
<tb> Ca0 <SEP> 12% <SEP> 10
<tb> <B> B203 </B> <SEP> - <SEP> <B> 8 <SEP>% </B>