DE2309710C2 - Strontiumoxidhaltiges Glas für Kathodenstrahlröhrenkolben mit hoher Absorptionswirkung für Röntgenstrahlung - Google Patents
Strontiumoxidhaltiges Glas für Kathodenstrahlröhrenkolben mit hoher Absorptionswirkung für RöntgenstrahlungInfo
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Description
SiO> | 6U9-64.18 |
SrO | 10.11-12.87 |
Na »O | U-1.6 |
K2O | 14.75-15.7 |
AhO1 | 33-3.7 |
CaO | 1.49-1.56 |
MsO | I-1.02 |
BaO | 0.23- IS |
CeO. | 0.22-032 |
Sb;O, | 0-0.2 |
Oxide | |
Seltener Erden | 0-0.03 |
FyO.. | 0.03— i.43/—(ö.öi —ö.ö) |
15
20
und eine obere Kühltemperatur über 550" C aufweist.
35
40
Die Erfindung betrifft ein strontiumoxidhaltiges Glas für Kathodenstrahlröhrenkolben mit hoher Absorptionswirkung
für Röntgenstrahlung.
Derartige Glaser sind au*, der DE-AS 19 25 406. der
FR-PS 20 35 486 und aus der BE-PS 7 50 253 bekannt. Sie haben gegenüber Bleiglasern die Vorteile, daß sie
sich unter dem Einfluß von Hlcktronenstrahlen weniger
stark verfärben, spezifisch leichter sind und bessere
Verarbeitungseigenschaften haben. Für die Verarbeitung ist es insbesondere bedeutungsvoll, daß bei der
Herstellung von Kathodenstrahl-Farbbildröhren die Frontplatte ohne störende Deformationen mit dem
Trichterteil unter Verwendung von Lötglas verbunden werden kann. Dafür ist es insbesondere wünschenswert,
daß d.is Glas eine möglichst hohe obere Kühltemperaturhat.
Es ist seit langem bekannt, daß Kaligläscr eine höhere
Erweichungstemperatur haben und weniger leicht schmelzen als Natronglaser, und daß ein Austausch von
Na.'O durch K.O ein längeres, besser verarbeitbares
Glas mil größerem Verarbeitungsbereich ergibt. Dabei soll ein Glas mit 1Z1 Na.O und -V, K.>O das längste
Erweichungsintcrval! und die günstigste Viskosität haben (Schmidt-Voss »Die Rohstoffe zur Glaserzeugung«'.
Leipzig 1958. Seiten i 5b — 157). Die letztgenannte
-71-Regel findet man auch bei einigen der erwähnten
bekannten Gläser in etwa verwirklicht (BE-PS 7 50 253. Beispiel 8). ohne daß jedoch die obere Kühltemperatur
dieser bekannten Gläser höher wäre als bei den anderen
bekannten Beispielen, die sämtlich kleinere K.O/Na.-O-Gewichtsprozentverhaltnisse
haben. Soweit für die erwähnten bekannten Beispiele von Gläsern Zahlenwerte
für die obere Kühltempc atur angegeben sind,
liegen sie in dem Bereich 490 bis 515 C (BE-PS 7 50 25J).
Es sind ferner gattungsfremdc bleioxidhnliigc Glaser
mit 30 bis 40 Gewichtsprozent PbO bekannt, die zusätzlich geringe Mengen SrO zur Erhöhung der
Viskosität enthalten (F-R-PS 20 95 4J8). Rir diese Gläser
ist angegeben, daß das Gcwichtspro/cntvcrhiilinis
50
&o
65 KjO/Na>O nach dem Schmelzverhalten und nach dem
gewünschten spezifischen elektrischen Widerstand einzustellen ist. und es ist dafür ferner angegeben, daß 1
bis3 Gewichtsprozent Na>Ound lObis 13Gewichtsprozent
K:O verwendet werden sollen; das entspricht einem Gewichtsprozentverhältnis K.O/Na.O zwischen
etwa 3,13 und 13. In Beispielen finden sich für dieses Verhältnis Werte zwischen etwa 5 und 9. Für diese
bekannten galtungsfremden Gläser sind obere Kühltemperaturen im Bereich von etwa 467 bis 484° C
angegeben.
Schließlich sind gattungsfremde strontiumoxidfreie Gläser mit bis zu etwa 60 Gewichtsprozent PbO
bekannt, bei denen ebenfalls hohe Gehalte an K.O niedrigen Gehalten an Na.O gegenüberstehen: es fehlen
jedoch bei diesen Gläsern Angaben über die oberen Kühltemperaturen (FR-PS 12 32 467).
Die vorliegende Erfindung geht von der Aufgabe aus. ein Glas der eingangs angegebenen Art zu schaffen, das
eine höhere obere Kühltemperatur hat als bekannte Gläser der gleichen Gattung und deshalb besonders gut
für die Herstellung von Fernseh-Bildröhrenkolben geeignet ist.
Nach der Erfindung wird diese Aufgabe mit dem Glas nach dem Anspruch gelöst.
Bei dem erfindungsgemäßen Glas ist es überraschenderweise gelungen, im Vergleich zu bekannten Gläsern
mit ähnlichen Zusammensetzungen eine noch beträchtlich weiter erhöhte obere Kühltemperptur zu verwirklichen.
Daß dies möglich sein würde, war im Stand der
Technik nicht angedeutet.
Das erfindungsgemäße Glas hat gute Verarbeitungseigenschaften, insbesondere wegen der hohen oberen
Kühltemperaiur von über 550"C eine besonders hohe
Widerstandsfähigkeit gegen ungewolltes Verformen beim Verarbeiten mit verhältnismäßig hohen Temperaturen,
insbesondere beim Verbinden von Frontplatte und Trichterteil von Farbfernseh-Bildröhrenkolben.
Das erfindungsgemäße Glas hat ferner eine gute chemische Beständigkeit, hohe Absorptionsfähigkeit
gegenüber Röntgenstrahlen, einen niedrigen thermischen Ausdehnungskoeffizienten und keine störende
Neigung zum Entglasen. Im Gegensatz zu Borosilikate gläsern können Störungen durch Abdampfen von
Natriiimborai (Festigkeitseinbußcn. Bildung von Schlieren)
nicht auftreten. Das erfindungsgemäße Glas ist sehr svulerstandsfähig gegen Beschüß mit Elektronenstrahlen;
es bleibt dabei im wesentlichen farblos und hat keine Neigung zum Bräunen.
Das erfindungsgemäße Glas ist insbesondere für die
Frrntplattcn von Farbfern-veh-Bildröhrenkolben geeignet.
Zur Herstellung des erfindungsgemäßen Glases kann von üblichen Rohmaterialien, aber auch von chemisch
reinen Oxiden ausgegangen werden.
Das Rohstoffgemenge kann in einen Platintiegel eingebracht werden und darin bei einer Temperatur von
\4S2 bis 1510 C eine Schmelze bilden. Es können
gusbefeuerte Öfen verwendet werden. Nachdem die genannte .Schniel/temperatur 4 Stunden lang gehalten
wurde, kann der Ofen auf 1260X abgekühlt und die
Schmelze darin bis /u einer gesamten Schnielzzcit von
etwa 5'/.· Stunden gehalten werden. Um die Schmelze in
Bewegung zu halten, können Schncckenrührer verwendet werden. Üblicherweise wird während dieses
Vorganges in dem Ofen ein Saiierstoffüberschuß von etwa 0.5% aufrechterhalten. Als Strontium lieferndes
Material für das Glas wird Strontiumcarbonat bevor-
zugi; es kann aber statt dessen auch Strontiumoxid, Strontiumsilikat oder Strontiumnitrat benutzt werden.
Es wird bevorzugt. Läuterungsmittel wie Arsen- und Antimonoxide aus dem Gemengesalz fernzuhalten,
damit unerwünschte Braunfärbung unterbunden wird.
Das geschmolzene Glas kann zu Bildröhren-Frontplatten
gegossen und dann gekühlt werden.
In der folgenden Tabelle sind Ausführungsbeispiele des erfindungsgemäßen Glases erläutert.
Glas Nr. | Ά | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | |
I | |||||||
Bestandteil, Gew.-% | 61,95 | 61,55 | 61,39 | 64,18 | 62,94 | ||
SiO2 | 62,1 | 3,52 | 3,50 | 3,52 | 3,62 | 3,62 | |
Al2O3 | 3,7 | 1,60 | 1,53 | 1,53 | 1,60 | 1,59 | |
Na2O | 1,5 | 15,70 | 15,60 | 15,61 | 15,69 | 15,69 | |
K2O | 14,75 | 1,56 | 1,55 | 1,49 | 1,56 | 1,56 | |
CaO | 1,55 | 1,02 | 1,02 | 1,02 | 1,02 | 1,02 | |
MgO | 1,0 | 1,75 | 1,73 | 1,74 | 1.73 | 0.23 | |
BaO | 1,9 | 0,73 | 1,13 | 1,43 | 0,03 | 0,03 | |
F2 | (F ) 0,7 | -0,31 | -0,48 | -0,60 | -0,01 | -0,01 | |
O2-Aq. | -0,3 | 12,01 | 11,94 | 11,94 | 10,11 | 12,87 | |
SrO | 12,2 | 0,03 | 0,02 | 0,02 | 0,03 | 0,03 | |
Oxide Seit Erden | 0,23 | 0,92 | oyi | 0,23 | 0,22 | ||
CeO2 | 0,9 | 0,20 | 0,20 | 0,20 | |||
Sb2O3 | 762 | 759 | 753 | 791 | 791 | ||
Erweichungstemperatur, 0C | 760 | 561 | 558 | 553 | 581 | 586 | |
Obere Kühltemperat.:, 0C | 558 | 514 | 513 | 508 | 432 | 437 | |
Untere Kühltemperatur, 0C | 2,6349 | 2,6409 | 2,6386 | ||||
Dichte g/cm3 | 1,642 | ||||||
Dekadischer Logarithmus der | |||||||
Viskosität jy bei Temperatur, 0C | 1532 | 1513 | 1516 | ||||
2,0 | 1385 | 1374 | 1377 | ||||
2,5 | 1271 | 1260 | 1263 | ||||
3,0 | 1096 | 1091 | 1088 | ||||
4,0 | 971 | 966 | 963 | ||||
5,0 | 877 | 871 | 866 | ||||
6,0 | 802 | 796 | 791 | ||||
7,0 | 763 | 760 | 754 | ||||
7,5 | 993 | 985 | 964 | ||||
Liquidustemperatur, 0C | 4,82 | 4,84 | 5,0 | ||||
log ;/ bei Liquidustemperatur | 93,6 | 92,7 | 92,3 | ||||
Ausdehnung (O... 3000C) | 111,5 | 109,7 | 110,7 | ||||
Kontraktion | |||||||
(obere Kühltemperatur. . . 25O°C | |||||||
Durchlässigkeit für Röntgenstrahlen, | |||||||
mR/h, bei Dicke | 94 | 48 | |||||
0,254 cm | 4,6 | 3,38 | |||||
0,445 cm | 0,24 | 0,24 | |||||
0,635 cm | |||||||
Elektronen-Bräunung, bei 4· 10"8 m, in ' | 8,7 | 2,7 | 2,8 | ||||
nach 30 min | 7,6 | 2.4 | 2,4 | ||||
nach 24 h | Sr-Silikat | Sr-Silikat | Sr-Silikat | ||||
Primäre Phase |
Sandwich-Verbindung mit glasker.
Lötglas, mech. Spannung, MPa
Lötglas, mech. Spannung, MPa
Fortsetzung
Glas Nr. I
Spannungsoptischer Koeffizient K
Spez. elek. Wid., U cm, bei Temperatur in 0C
871 927 982
Spez. elektr. Wid., I> · cm, bei Temperatur in 0C
!038 1093 1149 1204 1260 1316 1371 2,791 5,1
398 194
125
81 51 35 26 20 15 11
Für Glas Nr.
Color-Beleuchtung mit Lichtquelle »C« bei 0,635 cm Dicke
vor Solarisation nach Solarisation
Helligkeit, %
X-Koordinate
y-Koordinate 90,7
0,3105
0,3171
0,3105
0,3171
90,5 0,3105 0,3172
Claims (1)
- Patentanspruch:Strontiumoxidhaltiges Glas fur Kathodenstrahlröhrenkolben mit hoher Absorptionswirkung für Röntgenstrahlung, dadurch gekennzeichnet, daß es in Gewichtsprozent folgende Zusammensetzung hat:
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Legal Events
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8126 | Change of the secondary classification |
Ipc: C03C 3/10 |
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8181 | Inventor (new situation) |
Free format text: SANNER, RICHARD DEAN, SYLVANIA, OHIO, US |
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D2 | Grant after examination | ||
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