CH333697A - Zusammengesetzter Leiter, insbesondere für in Bleiglas vakuumdicht einzuschmelzende Durchführungen - Google Patents

Description

  Zusammengesetzter Leiter, insbesondere für in     BIeiglas    vakuumdicht einzuschmelzende  Durchführungen    Um bei einer     Metalldurchführun-    in  Glas einen bei allen zwischen dem     Umwand-          lungspunkt    und der Raumtemperatur liegen  den Temperaturen -wirksamen     Einsehmelz-          versehluss    zu erhalten,     muss    ein Metall ver  wendet werden, das nicht nur vom Glas     be-          iietzt    wird, sondern auch     -#VärineaLisdehnun-#s-          n          eigensehaften    besitzt,

   die denjenigen des       (dases    sehr ähnlich sind.  



  Mit vorliegender Erfindung wird nun     (lie          Sehaffung    eines zusammengesetzten,     kupfer-          Ubei#zo""enen    Leiters aus einer     Eisen--Nickel-          Legierun,-l'    bezweckt, der einen zuverlässige  ren     Einsehmelzversehluss    bei     handelsübliehen          Bleigläsern    ergibt, als die bisher bekannt  gewordenen zusammengesetzten Leiter.

   Der       erfindungsgemässe    Leiter ist     dadareh    gekenn  zeichnet,     dass    er einen Kern aus einer     Nickel-          Eisen-Legierung    und einen     gleiehförmigen     <B>k2</B> n  Mantel aus Kupfer aufweist, und     dass    der  prozentuale Anteil des Nickels in der     Nickel-          Eisen-Legierang    und der prozentuale Anteil       L,     des Kupfers am Gewicht des ganzen Leiters  durch die Koordinaten von Punkten gegeben  <B>C</B>  sind, die einem     Fläehengebiet    angehören,

    dessen Umgrenzung     dureh    die Koordinaten  44/14; 45/10,5; 46/9;<B>47/8,5;</B>     47/6,5;    46/7;  45/8 und 44/10 bestimmt ist.  



  .Nachstehend ist die Erfindung an Hand  der beiliegenden Zeichnung näher erläutert.  In der Zeichnung zeigt:         Fig.   <B>1</B> Kurven der     dureh    Leiter bekann  ter Zusammensetzungen in Gläsern bei     ver-          sehiedenen    Temperaturen hervorgerufenen  Beanspruchungen sowie die Kurve für eine  erfindungsgemässe Zusammensetzung und       Fig.    2 das geeignete erfindungsgemässe  Zusammensetzungen festlegende Gebiet.  



  In     Fig.   <B>1</B> zeigt die Kurve A die in einem  Bleiglas von der für     Elektronenröhrenkolben     verwendeten Art infolge eines eingeschmol  zenen Drahtes von bekannter Zusammen  setzung auftretenden Beanspruchungen. Der  verwendete Draht wies eine     Niekel-Eisen-          Legierung    mit einem     Niekelgehalt    von     421/o     und einen Kupfermantel von     241/o    des Total  gewichtes des Drahtes auf. Es geht aus dieser  Kurve hervor,     dass    das (,,las bei gewissen  Temperaturen einem     Radialdruek    und bei  andern Temperaturen einem     Radialzug    aus  gesetzt ist.

   Es hat sieh gezeigt,     dass:das    Vor  handensein eines solchen     Zuaes    einem     Aus-          sehrumpfen    des     Metalles    aus dein Glas gleich  kommt, wobei der     Verschluss    aufspaltet" wo  durch er sich für die Verwendung bei einem  Vakuum als -unzuverlässig erweist.  



  Die Kurve B der     Fig.   <B>1.</B> zeigt die     Tempe-          raturbeanspruchungskurve        fÜr    das gleiche  Bleiglas und einen     eingesehmolzenen    Leiter  von bekannter Zusammensetzung, nämlich  einer Nickel<B>-</B> Eisen<B>-</B> Legierung mit, einem       Nickelgehalt        von        42%        und        einem    Kupfer-           mantel        von        28%        des        Gesamt-,

  ewielltes        des          I     Drahtes. Wie diese Kurve zeigt, ist das Glas  über nahezu den ganzen Temperaturbereich  einem     Radialzug    unterworfen, in welchem  Falle die Zuverlässigkeit des     Einsehmelz-          versehlusses    äusserst gering ist.  



  Es ist nun gefunden worden,     dass    durch  Erhöhung des prozentualen Anteils des  Nickels in der Legierung auf     451/o    der Um  kehrpunkt in die Expansionskurve verlegt  werden kann, wobei die Spitze der     Radial-          beanspraehung    (Kurve<B>.11)</B> sich von     320"    bis  nahezu, an den     Ausglühpunkt    des Glases  (420-     C)    verschob. Um die Beanspruchung  herabzusetzen und übermässigen     Ita.dialdr-Liek     zu verhindern, war es erforderlich, durch  Anpassung des Gewichtes des Kupfermantels  die Ausdehnungsänderung des aus der Le  gierung bestehenden Kernes     züi    kompensieren.  



  Die Kurve<B>C</B> der     Fig.   <B>1</B> zeigt die Bean  spruchung des Glases bei einem einen erfin  dungsgemäss zusammengesetzten Leiter auf  weisenden     Einsehmelzversehluss.    Für den  Kern des Drahtes wurde eine     Nickel-Eisen-          Legierung        mit        einem        Niekelgehalt        von        45%     und     fÜr    den Kupfermantel ein solcher     iin     Totalgewicht von<B>90/a</B> des Drahtes verwendet.

    Wie ersichtlich, ist dadurch der     Radialzug     -vollständig     ausgesehaltet    Lind der     Radial-          C     druck gegenüber     demjeniggen    für die Drähte  bekannter Zusammensetzung wesentlich herab  gesetzt worden.  



  Die Messungen der     temperat-utrabhän""ifren     Beanspruchungen wurden unter Anwendung  eines     photoelastisehen    Verfahrens an     ge-          sehnittenen    Längen zylindrischer Verschlüsse  vorgenommen, bei denen gleich dimensio  nierte Drähte verschiedener Zusammen  setzung in Bleiglas von normaler Zusammen  setzung eingeschmolzen waren     und    die über  den gezeigten Temperaturbereich erhitzt  wurden.

   Dabei wurde polarisiertes Licht, in       Riehtung    der Achse des Verschlusses durch  das Glas hindurch geleitet und die resultie  rende Verzögerung des an der     Grenzfläehe     verlaufenden Strahles mittels eines     Kompen-          sators    gemessen und als Angabe für die vor  handenen Spannungen genommen.     Solehe,            Messun-,en    sind bereits früher an Ein  schmelz     ungen    von homogenen Metallen in  Glas vorgenommen worden (siehe z. B.

   Jour  nal     of        Seientifie    Instruments, 1948, Band<B>25,</B>  Seiten<B>138</B> u.<B>f.)</B> und konnten unter der Vor  aussetzung,     dass,    die eine mit einem Kupfer  mantel versehene     Niickel-Eisen-Le,-,ierung    ver  wendenden Verschlüsse mit einer für das       photoelast-isehe    Verfahren genügenden     Gleieli-          förmigkeit    hergestellt wurden, auch für den  vorliegenden Fall     an-gewendet    werden.  



  Es wurde gefunden,     dass        Niekel-Eisen-          Drähte    mit einem     Niekelgehalt    von 44 bis       471/o        und    einem     Kupferniantel    von<B>(je</B>     naeli     Zusammensetzung des Kernes)<B>65</B> bis     141/o     des     Totalgewiehtes    des Drahtes verwendet  werden können.

   Die     Fig.    2 zeigt ein     Dia-          grarnin    für die verschiedenen erfindungs  gemässen     Leitemusamniensetzungen,    wobei  die vorzugsweise Zusammensetzung mit einem       Niekel-Eisen-Kern    mit etwa     451/e    Nickel und  einem Kupfermantel von     90/ch    des     Total-          gewiehtes    des Drahtes durch den mit<I>x</I> be  zeichneten Punkt angedeutet ist.

   Alle die  ,durch die Geraden umgrenzten Punkte der  Fläche entsprechen     erfindunggsgemässen        Züi-          sammensetzungen,    wobei die Eckpunkte die  folgenden Koordinaten (Ordinaten: Kupfer;  Abszissen: Nickel) besitzen:

    
EMI0002.0078     
  
    Punkt <SEP> <B>%</B> <SEP> Nickei <SEP> <B>%</B> <SEP> Kupfer
<tb>  <B>1</B> <SEP> 4.4 <SEP> 14,0
<tb>  <B><U>9</U></B> <SEP> 45 <SEP> <B>10,5</B>
<tb>  <B>3</B> <SEP> 46 <SEP> <B>9,0</B>
<tb>  4 <SEP> 47 <SEP> <B>8,5</B>
<tb>  <B>5</B> <SEP> 47 <SEP> <B>6,5</B>
<tb>  <B>6</B> <SEP> 46 <SEP> <B>7,0</B>
<tb>  <B>7</B> <SEP> 45 <SEP> <B>8,0</B>
<tb>  <B>8</B> <SEP> 44 <SEP> <B>10,0</B>       Für die obigen Zusammensetzungen hat  sieh ein Bleiglas mit einem     Ausdehnungs-          koeffizienten    von<B>90</B> X<B>10-7</B> pro<B>0 C</B> zwischen  20 und<B>3500 C</B> und einem     Ausglühpunkt    von       430'>   <B>C,

  </B> das von der     British        Thomson        11-Iouston     Co.     Ltd.    unter der Bezeichnung<B> C</B> 12  ver  kauft wird, als am zweckmässigsten erwiesen.      Drähte mit irgendeiner in das so umgrenzte       (-T'ebiet    fallenden Zusammensetzung- ergeben  mit dem genannten Glas     Einsehmelzver-          schlüsse,    die über den betrachteten     Tempera-          hirbereich    frei von unzulässigen Spannungen  und daher zuverlässig vakuumdicht sind.  



       Zweekmässigerweise    ist das Kupfer     prak-          tiseh    frei von Fremdstoffen, die es härten,  und die     Niekel-Eisen-Legierung    von normaler  handelsüblicher Reinheit.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCII Zusammengesetzter Leiter, insbesondere für in Bleiglas vakuumdicht einzuschmel zende Durchführungen, dadurch gekenn7eich- net, dass er einen Kern aus einer Nickel- Eisen-Legierung und einen gleiehförmigen Mantel aus Kupfer aufweist, und dass, der prozentuale Anteil des Nickels in der Nickel- Eisen-Legierung und der prozentuale Anteil des Kupfers am Gewicht des ganzen Leiters durch die Koordinaten von Punkten gegeben sind,

   die einem Flächengebiet angehören, dessen Umgrenzung durch die Koordinaten 44/14; 45/10,5; 46/9;<B>47/8,5; 47/6,5;</B> 46/7; 45/8 und 44/10 bestimmt ist. UNTERANSPRUCH Leiter nach Patentanspruch, dadurch<B>ge-</B> kennzeichnet, dass die Nickel-Eisen-Legierung 45% Nickel aufweist und der Kupfenuantel <B>9</B> Gewiehtsprozent des zusammengesetzten Leiters ausmacht.