DE856488C - Verfahren zur Erzielung dichter Durchfuehrungen metallischer Teile durch Glas oder glasaehnliche Stoffe - Google Patents

Description

• Verfahren zur Erzielung dichter Durchführungen metallischer Teile durch Glas oder glasähnliche Stoffe Es ist eine Reihe von Vorschlägen bekanntgeworden, die die Erzielung einer möglichst luftdichten Durchführung metallischer Teile, vornehmlich in Drahtform, durch Glas oder glasähnliche Stoffe bei gleichzeitigem festen Sitz und Sprungfreiheit zum Ziele haben.
• Die größten Anforderungen hierbei stellt vornehmlich die ilochvakuumtechnik, wobei es sich hauptsächlich um die Herausführung von Elektroden aus Glashohlkörpern, die eine Vakuumgüte von o,oi bis o,ooo ooi mm Quecksilbersäule und darunter aufweisen, in Räume handelt, die unter normalem Luftdruck stehen.
• Vorbedingung für das Dichthalten einer solchen Durchführung oder Herausführung ist eine möglichst weitgehende gegenseitige Anpassung der thermischen Ausdehnungskoeffizienten des Metallgebildes und des Glaskörpers aneinander, da aus fertigungstechnischen Gründen praktisch immer die Durchführung Temperaturveränderungen vertragen muß, die von nahe am Schmelzpunkt des Glases od. dgl. liegenden Temperaturen bis Raumtemperatur reichen.
• Um eine noch weitergehende Dichtung zu erzielen, ist es bekanntgeworden, die z. B. aus Nickel, eisenlegierung bestehenden Metallgebilde mit einer Schicht von beispielsweise Kupferoxydul zu umkleiden, wobei diese Mantelschicht einerseits vollkommen fest und dicht an dem Kerndraht haftet, andererseits in ihren äußersten Zonen in das heiße Glas eindiffundiert und so auch letzterem gegenüber vollkommene Dichtheit verbürgt. Es ist ferner bekanntgeworden, in Sonderheit in Fällen, wo die Ausdehnungskoeffizienten des Metalls und des Glases einander nicht genügend genähert werden können, Zwischengläser anzuwenden, die den Unterschied der Ausdehnungskoeffizienten unterteilen, wozu auch vorgeschlagen wurde, den Metallteil mit einem Faden aus dem Zwischenglas zu umwickeln oder zu umspinnen.
• Ausgedehnte Versuche haben ergeben, daß eine solche Umwicklung oder Umspinnung mit Zwischenglas oder auch mit in seiner Zusammensetzung dem Kolbenglas identischem Glas eine allen Ansprüchen genügende Dichtung nicht gewährleistet, zumal, wenn es sich um metallische Durchführungen ohne Ummantelung handelt, die aus einem Metall oder einer Legierung bestehen, deren diffusive Löslichkeitstendenz in Glas nicht vorhanden oder minimal ist.
• 2lan -hat in diesen und ähnlichen Fällen schließlich auch schon vorgeschlagen, die Durchführungsstrecke mit einer Schicht von Glas- oder Emailpulver zu umhüllen, wobei das Schmelzen dieser Hülle durch die von außen einwirkenden -heißen Glaspartien des durchsetzten Glasteiles oder durch vorhergehendes Erhitzen der Pulverhülle durch eine Gasflamme od. dgl. von außen bewirkt wurde, ohne daß aber auf diesem Wege wirklich befriedigende Ergebnisse erzielt werden konnten.
• Diesen Übelstand beseitigt die Erfindung dadurch, daß der metallische Teil in -einer ungefähr der Durchführungsstrecke entsprechenden Länge mit einer Hülle aus feinverteiltem Glas oder glasähnlichem Stoffe versehen und 'hierauf der metallische Teil einer derartigen Erwärmung unterworfen wird, daß diese Hülle von innen nach außen fortschreitend niedersohmilzt, worauf der Teil der eigentlichen Einschmelzung unterworfen wird.
• Bei einer bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens geht man derart vor, daß man die drahtförmigen, bandförmigen oder sonstwie gestalteten Durchführungsstücke, die durch Tauchen, Pinseln, Streichen, Sprühen, Elektrokataphorese oder sonstwie mit einem Mantel von Glaspulver oder frittenartigem Gebilde umhüllt wurden, einer jouleschen Erwärmung durch Stromdurehfluß unterwirft, wobei es durch entsprechende Bemessung der Dicke der Umhüllung, der Stromgebung und unter Wirkung der kapillaren Adhäsionskräfte leicht gelingt, eine blasen- und rißfreie, .homogene, vorzüglich haftende und dichtende Glashaut zu erzielen, so daß die spätere Verbindung mit dem Hauptglaskörper vollkommen einwandfrei durch Verschweißung bzw. Verschmelzung von Glas gegen Glas eintritt.
• Ohne sich auf eine physikalische Deutung des vorzüglichen praktischen Effektes festlegen zu wollen, mag dessen Erklärung darin gefunden werden, daß bei der thermischen Einwirkung von außen auf eine derartige Fritternhülle selbstverständlich die äußerste Zone zuerst niedersahmilzt und hierauf aufeinanderfolgend sozusagen weitere Partikelc'hen radial von innen nach außen in sich hineinzieht, so daß schließlich ein Spiel, wenn auch minimalster Lichte, gegenüber dem Zentralkörper entsteht, während im erfindungsgemäßen Fall, befördert durch die ausgezeichnete und anpassungsfähige Regelbarkeit einer elektrischen Beheizung, die in unmittelbarer Berührung mit dem Durchführungsmetall stehenden Innenzonen der Hülle zuerst schmelzen, sich an die @heräclic des Metallteiles adhäsiv anschmiegen und weiter, umgelehrt gegenüber früher, Partikeln angrenzender Zone radial von außen nach innen an sich heran bzw. in die Schmelze ziehen.
• Besondersbewä!lirt hat sich daserfindungsgemäße Verfahren bei für Elektronenröhren mit Preßglastellern bekamitgewordenen massiven drahtförmigen Durchführungen aus Chromeisen, die ohne metallische oder oxydische Außenhülle verwendet werden müssen und die aus drahtmetallurgischen Gründen zu feinen Rissen und Spalten an ihrer Oberfläche neigen. Als Frittensubstanz hat sieh eine Glaspulvermischung bewährt, die aus zwei Teilen hoc:hl:leihaltigeii emailartigen Glases und einem Teil desselben Glases besteht, das für die Herstellung der Preßteller Verwendung findet.
• Das Verfahren ist nicht wesentlich an zu durchsetzende Teile aus Glas bzw. an Frittenpulver aus Glas oder Email gebunden, sondern wirkt sich bei allen metallischen Durchführungen, die unter Erfüllung der eingangs genannten Forderungen ein glasartiges Material durchsetzen, wie z. B. auch Quarz, vorteilhaft aus.

Claims (6)

1. PATFNTANSPr;i;ciiE: i. Verfahren zur Erzielung dichter Durchführungen metallischer Teile durch Glas oder glasähnliche Stoffe, dadurch gekennzeichnet, daß der metallische Teil in einer ungefähr der Durchführungsstrecke entsprechenden Länge mit einer Hülle aus feinverteiltem Glas oder glasähnlichem Stoff versehen und hierauf der metallische Teil einer derartigen Erwärmung unterworfen wird, daß diese Hülle von innen nach außen fortschreitend niederschmilzt, worauf der Teil der eigentlichen 1?inschmelzung unterworfen wird.
2. 2. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Erwärmung des metallischen Teiles regelbar auf elektrischem Wege vorgenommen wird.
3. 3. Verfahren nach Anspruch i oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der den Metallteil umhüllende Stoff aus einem niedrigschmelzenden emailartigen Glas oder Email selbst besteht.
4. 4. Verfahren nach einem der Ansprüche i bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der umhüllende Stoff aus einem Gemenge eines niedrigschmelzbaren Glases oder Email mit einem höherschmelzenden Glas, z. B. dein zu durch--setzenden Glas, besteht.
5. 5. Verfahren nach einem der Ansprüche i bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der zri durchsetzende Körper aus Quarz und die Umhüllung des durchzuführenden Metallteiles aus Quarz, Glas, Email oder einem Gemenge dieser Stoffe besteht.
6. 6. Die Anwendung des Verfahrens nach einem der Ansprüche i bis 5 auf Durchführungsmetallteile ans Chromeisen.