DE1088199B

DE1088199B - Metallkoerper zum gasdichten Verbinden mit silikatischen Isolierstoffen

Info

Publication number: DE1088199B
Application number: DEC16555A
Authority: DE
Inventors: Jean Montgaillard
Original assignee: CSF Compagnie Generale de Telegraphie sans Fil SA
Current assignee: Thales SA
Priority date: 1957-03-29
Filing date: 1958-03-27
Publication date: 1960-09-01

Description

Die Erfindung betrifft Metallkörper zum gasdichten Verbinden mit silikatischen Isolierstoffen.

Es ist bekannt, daß der Kolben einer Elektrodenröhre aus isolierenden und aus leitenden Teilen zusammengesetzt ist, deren Verbindungsstellen vollständig gasdicht sein müssen.

Wenn die Wärmeausdehnungskoeffizienten des Isoliermaterials und der leitende Teil verschieden sind, treten bei einer Temperaturänderung des Kolbens mechanische Spannungen auf. Diese können so groß werden, daß der Kolben in der Nähe der Verbindungsstelle bricht. Das Ziel der Erfindung liegt in der Beseitigung dieses Nachteils.

Erfindungsgemäß geschieht dies durch Verwendung eines Metallkörpers, der gekennzeichnet ist durch einen Stapel aus abwechselnden Schichten von wenigstens zwei Metallen, die unterschiedliche Wärmeausdehnungskoeffizienten besitzen, wobei der Wärmeausdehnungskoeffizient des einen Metalls größer und derjenige des anderen Metalls kleiner als der Wärmeausdehnungskoeffizient des betreffenden Isolierstoffes ist, und die beiden Metalle unterschiedliche Elastizität besitzen, wobei das Verhältnis ihrer Elastizitätsmoduln im Inneren des in Frage kommenden Bereichs der Betriebstemperaturen etwa konstant bleibt.

Eine beispielsweise Ausführung der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt. Darin zeigt

Fig. 1 ein gemäß der Erfindung hergestelltes »Sandwich« und

Fig. 2 eine erfindungsgemäße dichte Verbindung unter Verwendung des in Fig. 1 gezeigten »Sandwichs«.

In Fig. 1 der Zeichnung ist ein etwa in Art von Sperrholz gebildeter Stapel aus abwechselnd angeordneten Metallschichten dargestellt, und zwar besteht dieser Stapel aus einem Metall 18 mit großem Wärmeausdehnungskoeffizient und aus einem Metall 17 mit geringem Wärmeausdehnungskoeffizient, wobei angenommen wird, daß das letztgenannte Metall das streckbarere ist.

Bei 'einer Temperaturänderung des »Sandwichs« werden die Metalle 17 und 18 verschieden stark ausgedehnt, wobei ihre Ausdehnungen einander entgegenwirken. Das Metall, das sich am stärksten ausdehnen würde, wenn es allein vorhanden wäre, wird von demjenigen Metall zurückgehalten, das, wenn es allein vorhanden wäre, sich am wenigsten ausdehnen würde, während dieses wiederum von dem erstgenannten Metall gedehnt wird. Die gesamte Anordnung besitzt daher einen Wärmeausdehnungskoeffizient, der zwischen den beiden Wärmeausdehnungskoeffizienten der einzelnen Metalle liegt.

Es wurde festgestellt, daß zur Erzielung eines Wärmeausdehnungskoeffizienten, der gleich dem Wert

Metallkörper zum gasdichten Verbinden mit silikatischen Isolierstoffen

Anmelder:

Compagnie Generäle de Telegraphie sans FiI, Paris

Vertreter: Dipl.-Ing. E. Prinz und Dr. xer. nat. G. Hauser, Patentanwälte, Mündien-Pasing, Bodenseestr. 3 a

Beanspruchte Priorität: Frankreich vom 29. März 1957

Jean Montgaillard, Paris, ist als Erfinder genannt worden

ol_c des verwendeten keramischen Isolierstoffs ist, das Verhältnis der Dicken der beiden Metalle folgenden Wert haben muß:

Dabei ist e_t die gesamte Dicke der Schichten des Materials mit dem Wärmeausdehnungskoeffizient a_x und dem Elastizitätsmodul M₁, und e₂ ist die gesamte Dicke aller Schichten aus dem Material mit dem Wärmeausdehnungkoeffizient a₂ und dem Elastizitätsmodul M₂.

Es ist ferner wünschenswert, daß die Ausdehnungskurven jedes der den »Sandwich« bildenden Materials und des Isoliermaterials einander ähnlich sind, d. h. daß sie etwa gleich große und gleich gerichtete Krümmungen besitzen sollen. Schließlich soll auch das Verhältnis der Elastizitätsmoduln der beiden Metalle in dem in Frage kommenden Temperaturbereich so konstant wie möglich sein.

Falls das eine der Metalle streckbarer als das andere ist, bestehen zweckmäßig die äußersten Schichten des »Sandwich« aus dem streckbareren Metall.

Es sei der Fall eines keramischen Isoliermaterials betrachtet, dessen Wärmeausdehnungskoeffizient zwischen 5-10-⁶ und ll-lO-fi liegt. Das zur Bildung des »Sandwichs« verwendete Metall mit geringem Wärmeausdehnungskoeffizient kann dann Molybdän, Wolfram, Tantal oder eine Eisen-Nickel-Kobalt-Legierung sein, während für das Metall mit starkem Wärmeausdehnungskoeffizient Nickel, Kupfer, Titan, eine

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Eisen-Chrom-Legierung oder eine Eisen-Molybdän-Kobalt-Legierung verwendet werden kann.

In Fig. 2 ist eine dichte Verbindung dargestellt, bei welcher der in Fig. 1 gezeigte Stapel benutzt wird, um eine der Öffnungen eines keramischen Rohres 2 vom beliebigem Durchmesser abzudichten. Die in Berührung mit dem keramischen Material 2 stehende Schicht 17 besteht aus dem streckbareren und dehnbareren Metall, so daß die Wirkung von etwa noch vorhandenen Restspannungen in der Verbindung be- ίο seitigt wird.

Es ist offensichtlich, daß auch mehr als zwei Metalle zur Bildung der abwechselnden Schichten verwendet werden können.

Claims

Patentansprüche:

1. Metallkörper zum gasdichten Verbinden mit silikatischen Isolierstoffen, gekennzeichnet durch einen Stapel aus abwechselnden Schichten von ao wenigstens zwei Metallen, die unterschiedliche Wärmeausdehnungskoeffizienten besitzen, wobei der Wärmeausdehnungskoeffizient des einen Metalls größer und derjenige des anderen Metalls kleiner als der Wärmeausdehnungskoeffizient des betreffenden Isolierstoffes ist, und die beiden Metalle unterschiedliche Elastizität besitzen, wobei das Verhältnis ihrer Elastizitätsmoduln in dem in Frage kommenden Bereich der Betriebstemperaturen etwa konstant bleibt.

2. Metallkörper gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Stapel einen Wärmeausdehnungskoeffizient a_c besitzt, der durch folgende Formel gegeben ist:

e₂ M₁ ((Jt₁ — a_c)

% M₂ (a₂ — a_c)

wobei e_x und e₂ die jeweiligen gesamten Dicken der Schichten der beiden verwendeten Metalle, Ct₁ und a₂ die Wärmeausdehnungskoeffizienten dieser Metalle und M₁ bzw. M₂ die Elastizitätsmoduln dieser Metalle sind.

3. Metallkörper gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zur Herstellung des Stapels verwendeten Metalle so gewählt sind, daß ihre Ausdehnungskurven sowie die Ausdehnungskurve des Isoliermaterials gleichartige und gleichgerichtete Krümmungen besitzen.

4. Metallkörper gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die äußersten Schichten des Stapels aus dem streckbareren Metall bestehen.

Hierzu -1. Blatt Zeichnungen