Schott Technische Gläser

7. Einschmelzgläser
7.1 Allgemeines
Gläser sind zur Herstellung mechanisch zuverlässiger und
hochvakuumdichter Schmelzverbindungen mit Metallen,
Keramiken und Glimmer bevorzugt geeignet. Besonders
günstige Voraussetzungen bilden hierbei das glas-spezifische
Viskositätsverhalten sowie die gute direkte Benetzbarkeit
vieler kristalliner Werkstoffe durch Gläser. Demzufolge
zeichnet sich die Technologie zur Herstellung solcher
Schmelzverbindungen durch unkomplizierte Verfahrensweisen
mit wenigen, einfach überschaubaren und
leicht kontrollierbaren Verfahrensschritten aus. [4]
Voraussetzung für die Haltbarkeit und mechanische
Belastbarkeit von Glasschmelzverbindungen ist die
Begrenzung mechanischer Spannungen im Glasteil für die
in Herstellungsprozeß und Anwendung auftretenden Temperaturen.
Die hierzu notwendige sogenannte Verschmelzanpassung
– hierunter versteht man die Abstimmung der
Wärmekontraktion beider Verschmelzpartner unterhalb
der Einfriertemperatur des Glases – führt vielfach zu
speziell zusammengesetzten Gläsern und Glasgruppen,
die als Einschmelzgläser bezeichnet werden. Neben der
Komponenten für Autohalogenlampen.
Gangunterschied in nm / cm ––>
Zug
1000
800
600
400
200
0
-200
-400
Druck
100
200 300 400 500 600
Temperatur /°C ––>
Abb. 26 Einfluß der Abkühlgeschwindigkeit auf die Temperaturabhängigkeit
der Verschmelzspannung in einer Verbindung 8516–52 Ni/Fe.
Verschmelzanpassung genügen diese Gläser vielfach
weiteren Anforderungen, wie hoher elektrischer Isolation,
speziellen optischen Eigenschaften usw. Prüfung und
Bewertung von Verschmelzanpassungen lassen sich
durch spannungsoptische Messungen im Glasteil einer
Verschmelzprobe relativ genau und sicher ausführen
(ISO 4790). [5]
Neben den Stoffkennwerten, wie thermischer Längenausdehnungskoeffizient,
Transformationstemperatur und
elastische Eigenschaften können Kühlgeschwindigkeit
(Abb. 26) und Formgebung Höhe und Verteilung der
Verschmelzspannungen wesentlich beeinflussen. Die für
SCHOTT-Gläser empfohlenen Schmelzverbindungen mit
Metallen und Keramiken sind in Abb. 28 dargestellt.
7.2 Typengruppen von Einschmelzgläsern
Entsprechend den Ausdehnungskoeffizienten technisch
genutzter Einschmelzmetalle wie Wolfram, Molybdän,
sowie den Legierungen aus Ni-Fe-Co, Ni-Fe-Cr und
anderen Sonderwerkstoffen, ergeben sich Schwerpunkte
für Typengruppen zugehöriger Einschmelzgläser, die unter
diesen Gesichtspunkten als „Wolfram-Einschmelzgläser“,
„Kovargläser“ usw. bezeichnet werden. (Siehe Tabelle 5).
Für besonders in Hochleistungslampen verwendete
Wolfram- und Molybdäneinschmelzungen sind Erdalkali-
Borosilicatgläser (8486, 8412) sowie vor allem Aluminosilicatgläser
(8252, 8253) geeignet, welche die hierzu
notwendige Verschmelzanpassung und Temperaturbelastbarkeit
aufweisen.
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Spezielle Eigenschaften und Anwendung technischer Gläser