JP2001058882A - 接合体、高圧放電灯およびその製造方法 - Google Patents
接合体、高圧放電灯およびその製造方法Info
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- C04B2237/00—Aspects relating to ceramic laminates or to joining of ceramic articles with other articles by heating
- C04B2237/50—Processing aspects relating to ceramic laminates or to the joining of ceramic articles with other articles by heating
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- C04B2237/00—Aspects relating to ceramic laminates or to joining of ceramic articles with other articles by heating
- C04B2237/50—Processing aspects relating to ceramic laminates or to the joining of ceramic articles with other articles by heating
- C04B2237/59—Aspects relating to the structure of the interlayer
- C04B2237/597—Aspects relating to the structure of the interlayer whereby the interlayer is continuous but porous, e.g. containing hollow or porous particles, macro- or micropores or cracks
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- C04B2237/50—Processing aspects relating to ceramic laminates or to the joining of ceramic articles with other articles by heating
- C04B2237/61—Joining two substrates of which at least one is porous by infiltrating the porous substrate with a liquid, such as a molten metal, causing bonding of the two substrates, e.g. joining two porous carbon substrates by infiltrating with molten silicon
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- C04B2237/50—Processing aspects relating to ceramic laminates or to the joining of ceramic articles with other articles by heating
- C04B2237/62—Forming laminates or joined articles comprising holes, channels or other types of openings
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- C04B2237/50—Processing aspects relating to ceramic laminates or to the joining of ceramic articles with other articles by heating
- C04B2237/72—Forming laminates or joined articles comprising at least two interlayers directly next to each other
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- C04B2237/76—Forming laminates or joined articles comprising at least one member in the form other than a sheet or disc, e.g. two tubes or a tube and a sheet or disc
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- C04B2237/50—Processing aspects relating to ceramic laminates or to the joining of ceramic articles with other articles by heating
- C04B2237/76—Forming laminates or joined articles comprising at least one member in the form other than a sheet or disc, e.g. two tubes or a tube and a sheet or disc
- C04B2237/765—Forming laminates or joined articles comprising at least one member in the form other than a sheet or disc, e.g. two tubes or a tube and a sheet or disc at least one member being a tube
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- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B2237/00—Aspects relating to ceramic laminates or to joining of ceramic articles with other articles by heating
- C04B2237/50—Processing aspects relating to ceramic laminates or to the joining of ceramic articles with other articles by heating
- C04B2237/84—Joining of a first substrate with a second substrate at least partially inside the first substrate, where the bonding area is at the inside of the first substrate, e.g. one tube inside another tube
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- C04B2237/00—Aspects relating to ceramic laminates or to joining of ceramic articles with other articles by heating
- C04B2237/50—Processing aspects relating to ceramic laminates or to the joining of ceramic articles with other articles by heating
- C04B2237/88—Joining of two substrates, where a substantial part of the joining material is present outside of the joint, leading to an outside joining of the joint
Abstract
(57)【要約】
【課題】セラミックス部材またはサーメット部材と、モ
リブデン等の金属部材とを、強固に接合でき、接合部分
の気密性、耐蝕性が高く、かつ熱サイクルが加わったと
きにも接合部分が破損しない接合構造および接合方法を
提供する。 【解決手段】接合体は、金属からなる第一の部材と、セ
ラミックスまたはサーメットからなる第二の部材４との
間に介在して、第一の部材と第二の部材４とを接合する
接合部６を備えている。接合部６が、金属部材に接する
主層１４、および第二の部材４と主層１４との界面に存
在する界面ガラス層１３とを備えている。主層１４が、
金属粉末の焼結体からなり、開気孔を有する多孔質骨格
１５と、多孔質骨格の開気孔中に含浸されている含浸ガ
ラス相１０とからなる。好ましくは、界面ガラス層１３
と含浸ガラス相１０とが実質的に同組成のガラスからな
る。
リブデン等の金属部材とを、強固に接合でき、接合部分
の気密性、耐蝕性が高く、かつ熱サイクルが加わったと
きにも接合部分が破損しない接合構造および接合方法を
提供する。 【解決手段】接合体は、金属からなる第一の部材と、セ
ラミックスまたはサーメットからなる第二の部材４との
間に介在して、第一の部材と第二の部材４とを接合する
接合部６を備えている。接合部６が、金属部材に接する
主層１４、および第二の部材４と主層１４との界面に存
在する界面ガラス層１３とを備えている。主層１４が、
金属粉末の焼結体からなり、開気孔を有する多孔質骨格
１５と、多孔質骨格の開気孔中に含浸されている含浸ガ
ラス相１０とからなる。好ましくは、界面ガラス層１３
と含浸ガラス相１０とが実質的に同組成のガラスからな
る。
Description
【０００１】
【発明の技術分野】本発明は、金属部材とセラミックス
部材との接合体およびその製造方法に関するものであ
り、特にセラミック放電管を使用した高圧放電灯に関す
るものである。
部材との接合体およびその製造方法に関するものであ
り、特にセラミック放電管を使用した高圧放電灯に関す
るものである。
【０００２】
【従来の技術】高圧放電灯においては、セラミック放電
管の両方の端部の内側に閉塞材（通常、セラミックプラ
グと呼ばれている。）を挿通させ、各端部を閉塞し、各
閉塞材に貫通孔を設け、この貫通孔には、所定の電極シ
ステムを固着した金属部材が挿通されている。セラミッ
ク放電管の内部空間にはイオン化発光物質を封入する。
このような高圧放電灯としては、高圧ナトリウム発光ラ
ンプ、メタルハライドランプが知られており、特に、メ
タルハライドランプは、良好な演色性を備えている。放
電管の材質としてセラミックを使用することによって、
高温での使用が可能となった。
管の両方の端部の内側に閉塞材（通常、セラミックプラ
グと呼ばれている。）を挿通させ、各端部を閉塞し、各
閉塞材に貫通孔を設け、この貫通孔には、所定の電極シ
ステムを固着した金属部材が挿通されている。セラミッ
ク放電管の内部空間にはイオン化発光物質を封入する。
このような高圧放電灯としては、高圧ナトリウム発光ラ
ンプ、メタルハライドランプが知られており、特に、メ
タルハライドランプは、良好な演色性を備えている。放
電管の材質としてセラミックを使用することによって、
高温での使用が可能となった。
【０００３】こうした放電灯においては、セラミック放
電管の端部と電極装置保持材との間を気密にシールする
必要がある。セラミック放電管の本体は、両端がすぼま
った管状ないし樽状をなしていたり、あるいは真っ直ぐ
な管状をなしている。セラミック放電管は、例えばアル
ミナ焼結体からなる。セラミック放電管の端部の封止方
法としては、例えば、特開平６−３１８４３５号公報に
おいて、次の構造が開示されている。セラミック放電管
の端部の内側に、閉塞材を挿通し、保持する。閉塞材の
軸方向に向かって延びるように、貫通孔が形成されてお
り、貫通孔内に、細長い電極装置保持材が挿通され、固
定されている。ここで、閉塞材は、アルミナと、電極装
置保持材の構成金属との双方を一定割合で含有するサー
メットによって形成し、閉塞材の熱膨張係数が、電極装
置保持材の熱膨張係数とセラミック放電管の熱膨張係数
との間に位置するようにする。
電管の端部と電極装置保持材との間を気密にシールする
必要がある。セラミック放電管の本体は、両端がすぼま
った管状ないし樽状をなしていたり、あるいは真っ直ぐ
な管状をなしている。セラミック放電管は、例えばアル
ミナ焼結体からなる。セラミック放電管の端部の封止方
法としては、例えば、特開平６−３１８４３５号公報に
おいて、次の構造が開示されている。セラミック放電管
の端部の内側に、閉塞材を挿通し、保持する。閉塞材の
軸方向に向かって延びるように、貫通孔が形成されてお
り、貫通孔内に、細長い電極装置保持材が挿通され、固
定されている。ここで、閉塞材は、アルミナと、電極装
置保持材の構成金属との双方を一定割合で含有するサー
メットによって形成し、閉塞材の熱膨張係数が、電極装
置保持材の熱膨張係数とセラミック放電管の熱膨張係数
との間に位置するようにする。
【０００４】この封止構造を形成する際には、セラミッ
ク放電管の仮焼体の中に閉塞材の仮焼体を挿入しない状
態で、セラミック放電管を焼成したときには、端部の内
径が閉塞材の外径よりも小さくなるように設計されてい
る。従って、閉塞材はセラミック放電管の端部の中に強
固に締めつけられ、保持されている。閉塞材と電極装置
保持材とについても同様である。
ク放電管の仮焼体の中に閉塞材の仮焼体を挿入しない状
態で、セラミック放電管を焼成したときには、端部の内
径が閉塞材の外径よりも小さくなるように設計されてい
る。従って、閉塞材はセラミック放電管の端部の中に強
固に締めつけられ、保持されている。閉塞材と電極装置
保持材とについても同様である。
【０００５】また、特開平７−１７６２９６号公報に
は、金属蒸気発光管の封止方法が記載されている。これ
によると、発光管の開口に白金パイプを固着させた後、
タングステン電極を備えた白金キャップを白金パイプ内
に挿入し、白金パイプと白金キャップとの間に低融点の
金属ろうをセットし、低融点金属ろうの部分を高周波等
によって加熱することで、白金パイプと白金キャップと
の間を封止している。あるいは、発光管の開口にニオブ
製のキャップを挿入し、このキャップを低融点金属ろう
によって封止している。
は、金属蒸気発光管の封止方法が記載されている。これ
によると、発光管の開口に白金パイプを固着させた後、
タングステン電極を備えた白金キャップを白金パイプ内
に挿入し、白金パイプと白金キャップとの間に低融点の
金属ろうをセットし、低融点金属ろうの部分を高周波等
によって加熱することで、白金パイプと白金キャップと
の間を封止している。あるいは、発光管の開口にニオブ
製のキャップを挿入し、このキャップを低融点金属ろう
によって封止している。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかし、本発明者は、
前述のような封止構造について更に検討を進めた結果、
次のような問題点があることを見いだした。即ち、この
封止構造では、閉塞材と電極装置保持材との間の圧力に
よって両者の間を封止しているが、それでも点灯─消灯
のサイクルを多数回繰り返すのであるから、両者の熱膨
張係数の相違から見て、この封止部分の信頼性を一層高
めておく必要がある。特に、メタルハライドは高い腐食
性を有していることから、高い耐蝕性、信頼性を有する
シール構造を開発することが必要である。
前述のような封止構造について更に検討を進めた結果、
次のような問題点があることを見いだした。即ち、この
封止構造では、閉塞材と電極装置保持材との間の圧力に
よって両者の間を封止しているが、それでも点灯─消灯
のサイクルを多数回繰り返すのであるから、両者の熱膨
張係数の相違から見て、この封止部分の信頼性を一層高
めておく必要がある。特に、メタルハライドは高い腐食
性を有していることから、高い耐蝕性、信頼性を有する
シール構造を開発することが必要である。
【０００７】即ち、例えばアルミナ製のセラミック放電
管や閉塞材と、例えばモリブデン製の金属部材とを、強
固に接合でき、接合部分の気密性、耐蝕性が高く、かつ
消灯−点灯サイクル（熱サイクル）が加わったときにも
接合部分が破損しないような接合構造が必要である。ま
た、閉塞材としては、いわゆるサーメットからなるもの
も知られているが、この場合にも、閉塞材と金属部材と
の接合構造には、上記の特性が要求されている。
管や閉塞材と、例えばモリブデン製の金属部材とを、強
固に接合でき、接合部分の気密性、耐蝕性が高く、かつ
消灯−点灯サイクル（熱サイクル）が加わったときにも
接合部分が破損しないような接合構造が必要である。ま
た、閉塞材としては、いわゆるサーメットからなるもの
も知られているが、この場合にも、閉塞材と金属部材と
の接合構造には、上記の特性が要求されている。
【０００８】また、特開平７−１７６２９６号公報記載
の封止方法においても、白金パイプと発光管（セラミッ
ク管）とをガラスソルダによって接合し、封止してい
る。従って、白金パイプとガラスソルダとの界面におい
ては、白金の表面とガラスとの間には化学的接合がな
く、ガラスソルダから機械的な圧着力が白金パイプへと
加わっているだけである。また、万一、ガラスソルダ内
にクラックが発生した場合には、ガラスソルダ内をクラ
ックが進展し易い。
の封止方法においても、白金パイプと発光管（セラミッ
ク管）とをガラスソルダによって接合し、封止してい
る。従って、白金パイプとガラスソルダとの界面におい
ては、白金の表面とガラスとの間には化学的接合がな
く、ガラスソルダから機械的な圧着力が白金パイプへと
加わっているだけである。また、万一、ガラスソルダ内
にクラックが発生した場合には、ガラスソルダ内をクラ
ックが進展し易い。
【０００９】本発明の課題は、セラミックス部材または
サーメット部材と、モリブデン等の金属部材とを、強固
に接合でき、接合部分の気密性、耐蝕性が高く、かつ熱
サイクルが加わったときにも接合部分が破損しないよう
な接合構造および接合方法を提供することである。
サーメット部材と、モリブデン等の金属部材とを、強固
に接合でき、接合部分の気密性、耐蝕性が高く、かつ熱
サイクルが加わったときにも接合部分が破損しないよう
な接合構造および接合方法を提供することである。
【００１０】また、本発明の課題は、こうした接合構造
を高圧放電灯に対して適用することによって、メタルハ
ライドなどの腐食性ガスに対する耐久性が高く、気密性
が高く、かつ点灯−消灯サイクルが加わったときにも接
合部分が破損しないようにすることである。
を高圧放電灯に対して適用することによって、メタルハ
ライドなどの腐食性ガスに対する耐久性が高く、気密性
が高く、かつ点灯−消灯サイクルが加わったときにも接
合部分が破損しないようにすることである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本発明は、金属からなる
第一の部材と、セラミックスまたはサーメットからなる
第二の部材との接合体であって、第一の部材と第二の部
材との間に介在して第一の部材と第二の部材とを接合す
る接合部を備えており、この接合部が、第一の部材に接
する主相、および第二の部材に接すると共に第二の部材
と主相との界面に存在する界面ガラス層を備えており、
主相が、金属粉末の焼結体からなり、開気孔を有する多
孔質骨格と、多孔質骨格の開気孔中に含浸されている含
浸ガラス相とからなることを特徴とする。
第一の部材と、セラミックスまたはサーメットからなる
第二の部材との接合体であって、第一の部材と第二の部
材との間に介在して第一の部材と第二の部材とを接合す
る接合部を備えており、この接合部が、第一の部材に接
する主相、および第二の部材に接すると共に第二の部材
と主相との界面に存在する界面ガラス層を備えており、
主相が、金属粉末の焼結体からなり、開気孔を有する多
孔質骨格と、多孔質骨格の開気孔中に含浸されている含
浸ガラス相とからなることを特徴とする。
【００１２】また、本発明は、内部空間にイオン化発光
物質および始動ガスが充填されているセラミック放電管
であって、その端部に開口が設けられているセラミック
放電管と、内部空間に設けられている電極装置と、セラ
ミック放電管の開口に少なくとも一部が固定されている
閉塞材であって、貫通孔が設けられている閉塞材と、金
属部材とを備えている高圧放電灯であって、金属部材と
閉塞材とが気密性の接合体を構成しており、この接合体
が、接合体からなり、金属部材が第一の部材であり、閉
塞材が第二の部材であることを特徴とする。
物質および始動ガスが充填されているセラミック放電管
であって、その端部に開口が設けられているセラミック
放電管と、内部空間に設けられている電極装置と、セラ
ミック放電管の開口に少なくとも一部が固定されている
閉塞材であって、貫通孔が設けられている閉塞材と、金
属部材とを備えている高圧放電灯であって、金属部材と
閉塞材とが気密性の接合体を構成しており、この接合体
が、接合体からなり、金属部材が第一の部材であり、閉
塞材が第二の部材であることを特徴とする。
【００１３】また、本発明は、内部空間にイオン化発光
物質および始動ガスが充填されているセラミック放電管
であって、その端部に開口が設けられているセラミック
放電管と、内部空間に設けられている電極装置と、金属
部材とを備えている高圧放電灯であって、金属部材とセ
ラミック放電管とが気密性の接合体を構成しており、こ
の接合体が、前記接合体からなり、金属部材が第一の部
材であり、セラミック放電管が第二の部材であることを
特徴とする。
物質および始動ガスが充填されているセラミック放電管
であって、その端部に開口が設けられているセラミック
放電管と、内部空間に設けられている電極装置と、金属
部材とを備えている高圧放電灯であって、金属部材とセ
ラミック放電管とが気密性の接合体を構成しており、こ
の接合体が、前記接合体からなり、金属部材が第一の部
材であり、セラミック放電管が第二の部材であることを
特徴とする。
【００１４】また、本発明は、金属からなる第一の部材
とセラミックスまたはサーメットからなる第二の部材と
の接合体を製造する方法であって、第一の部材と第二の
部材との間に、金属粉末の焼結体からなり、開気孔を有
する多孔質骨格を配置し、多孔質骨格を構成する金属の
融点よりも低い温度で溶融したガラスを、多孔質骨格の
開気孔中に含浸させることによって、多孔質骨格とこの
開気孔中に含浸する含浸ガラス相とからなる主相を生成
させ、この際溶融したガラスを第二の部材と主相との界
面に流入させて界面ガラス層を生成させることによっ
て、第一の部材と第二の部材とを接合することを特徴と
する。
とセラミックスまたはサーメットからなる第二の部材と
の接合体を製造する方法であって、第一の部材と第二の
部材との間に、金属粉末の焼結体からなり、開気孔を有
する多孔質骨格を配置し、多孔質骨格を構成する金属の
融点よりも低い温度で溶融したガラスを、多孔質骨格の
開気孔中に含浸させることによって、多孔質骨格とこの
開気孔中に含浸する含浸ガラス相とからなる主相を生成
させ、この際溶融したガラスを第二の部材と主相との界
面に流入させて界面ガラス層を生成させることによっ
て、第一の部材と第二の部材とを接合することを特徴と
する。
【００１５】図１（ａ）、（ｂ）−図８は、高圧放電灯
の端部に本発明を適用した例を示す断面図である。
の端部に本発明を適用した例を示す断面図である。
【００１６】セラミック放電管１の端部１ａの内壁面１
ｂは、セラミック放電管の中心軸方向に見ると、真っ直
ぐに延びている。端部１ａの開口４０の内側には、閉塞
材４の一部が挿通されている。４ｃは閉塞材４の外側面
であり、４６は閉塞材４の貫通孔である。
ｂは、セラミック放電管の中心軸方向に見ると、真っ直
ぐに延びている。端部１ａの開口４０の内側には、閉塞
材４の一部が挿通されている。４ｃは閉塞材４の外側面
であり、４６は閉塞材４の貫通孔である。
【００１７】閉塞材４の内壁面４ａ側には、凹部ないし
段差部９が設けられている。この段差部９内に金属部材
７が収容されている。本例では、金属部材７は管状をな
しており、始動ガスおよびイオン化発光物質を封入した
後に封止するための開口が端部７ｄ側に設けられてい
る。７ｂは、金属部材７の内側面であり、７ｃはその外
側面である。金属部材７の内側空間は、セラミック放電
管１の内部空間に連通している（後述）。閉塞材４には
突出部４２が設けられており、突出部４２が金属部材７
の端部７ａと対向している。
段差部９が設けられている。この段差部９内に金属部材
７が収容されている。本例では、金属部材７は管状をな
しており、始動ガスおよびイオン化発光物質を封入した
後に封止するための開口が端部７ｄ側に設けられてい
る。７ｂは、金属部材７の内側面であり、７ｃはその外
側面である。金属部材７の内側空間は、セラミック放電
管１の内部空間に連通している（後述）。閉塞材４には
突出部４２が設けられており、突出部４２が金属部材７
の端部７ａと対向している。
【００１８】本発明者は、図１（ａ）に示すように、金
属部材７と閉塞材４との間に、金属粉末の焼結体からな
り、開気孔を有する多孔質骨格２を位置させた。そし
て、図示しないガラス材料を多孔質骨格２の上に載せ
た。この際、多孔質骨格２の融点は、ガラス材料の融点
よりも高くなるようにした。
属部材７と閉塞材４との間に、金属粉末の焼結体からな
り、開気孔を有する多孔質骨格２を位置させた。そし
て、図示しないガラス材料を多孔質骨格２の上に載せ
た。この際、多孔質骨格２の融点は、ガラス材料の融点
よりも高くなるようにした。
【００１９】ガラス材料を溶融させると、図１（ｂ）に
模式的に示すように、溶融したガラスは、多孔質骨格の
開気孔中に含浸し、多孔質骨格とこの開気孔中に含浸す
る含浸ガラス相とからなる主相１４を生成させることが
わかった。更に、溶融したガラスが、多孔質骨格を閉塞
材４の表面から僅かに浮上させ、閉塞材４と主相１４と
の界面に流入し、界面ガラス層１３を生成させることが
判明した。この主相１４と界面ガラス層１３とによっ
て、金属部材７と閉塞材４とを接合する接合部６が生成
した。４１は閉塞材４の接合面である。接合部６は突出
部４２の近傍まで延びており、突出部４２と金属部材７
の端部７ａとの間には接合ガラス層４８が生成してい
た。
模式的に示すように、溶融したガラスは、多孔質骨格の
開気孔中に含浸し、多孔質骨格とこの開気孔中に含浸す
る含浸ガラス相とからなる主相１４を生成させることが
わかった。更に、溶融したガラスが、多孔質骨格を閉塞
材４の表面から僅かに浮上させ、閉塞材４と主相１４と
の界面に流入し、界面ガラス層１３を生成させることが
判明した。この主相１４と界面ガラス層１３とによっ
て、金属部材７と閉塞材４とを接合する接合部６が生成
した。４１は閉塞材４の接合面である。接合部６は突出
部４２の近傍まで延びており、突出部４２と金属部材７
の端部７ａとの間には接合ガラス層４８が生成してい
た。
【００２０】こうした構造について、図２、図３、図
４、図５の走査型電子顕微鏡写真、および図６、図７の
説明図を参照しつつ述べる。図３は図２の拡大写真であ
り、図６は図３の写真に対応する説明図である。閉塞材
４の表面には、界面ガラス層１３と主相１４とが生成し
ている。主相１４は、多孔質骨格１５と、多孔質骨格１
５の開気孔中に含浸された含浸ガラス相１０とからなっ
ていた。界面ガラス層１３は、含浸ガラス相１０と同じ
組成からなっているが、この実施例では、結晶相１１と
非結晶化相１２とに分離しており、結晶化ガラスとなっ
ていた。これは、ガラス材料中の結晶化し易い成分のみ
が、ガラス中に結晶として析出したためである。図５は
図４の拡大写真であり、図７は図５の写真に対応する説
明図である。金属部材７の表面に、接合領域６の主層１
４が生成していた。
４、図５の走査型電子顕微鏡写真、および図６、図７の
説明図を参照しつつ述べる。図３は図２の拡大写真であ
り、図６は図３の写真に対応する説明図である。閉塞材
４の表面には、界面ガラス層１３と主相１４とが生成し
ている。主相１４は、多孔質骨格１５と、多孔質骨格１
５の開気孔中に含浸された含浸ガラス相１０とからなっ
ていた。界面ガラス層１３は、含浸ガラス相１０と同じ
組成からなっているが、この実施例では、結晶相１１と
非結晶化相１２とに分離しており、結晶化ガラスとなっ
ていた。これは、ガラス材料中の結晶化し易い成分のみ
が、ガラス中に結晶として析出したためである。図５は
図４の拡大写真であり、図７は図５の写真に対応する説
明図である。金属部材７の表面に、接合領域６の主層１
４が生成していた。
【００２１】上述の構造を有する接合体によれば、ガラ
スに加わる引張強度が金属粒子（多孔質骨格）によって
分散され、多孔質骨格に加わる圧縮強度は、開気孔内の
ガラスによって分散される。即ち、相異なる種類の材料
の協動によって、接合領域に加わる引っ張り応力と圧縮
応力との双方に対応できる。また、ガラス単独ではクラ
ックが発生し易いが、かりにガラス相中にクラックが進
展しても、そのクラックの伝搬は金属多孔質骨格によっ
て阻止されるために、接合領域の破断を防止できる。し
かも、こうした多孔質骨格と含浸ガラス相からなる主相
が金属部材に対して密着すると共に、界面ガラス層が閉
塞材に対して強固に密着する。
スに加わる引張強度が金属粒子（多孔質骨格）によって
分散され、多孔質骨格に加わる圧縮強度は、開気孔内の
ガラスによって分散される。即ち、相異なる種類の材料
の協動によって、接合領域に加わる引っ張り応力と圧縮
応力との双方に対応できる。また、ガラス単独ではクラ
ックが発生し易いが、かりにガラス相中にクラックが進
展しても、そのクラックの伝搬は金属多孔質骨格によっ
て阻止されるために、接合領域の破断を防止できる。し
かも、こうした多孔質骨格と含浸ガラス相からなる主相
が金属部材に対して密着すると共に、界面ガラス層が閉
塞材に対して強固に密着する。
【００２２】更に、腐食を受けやすいガラス成分が、主
として多孔質骨格の開気孔中に含浸されている。
として多孔質骨格の開気孔中に含浸されている。
【００２３】更に、主相が金属部材と閉塞材との間で熱
膨張緩和層として作用し得るために、熱サイクルに対し
て強い。即ち、図８の模式図に示すように、例えば閉塞
材４の熱膨張係数が金属部材７の熱膨張係数よりも大き
い場合には、主相１４の熱膨張係数は、主相の本体が金
属多孔質体であることから一般に金属部材７の熱膨張係
数に近くすることができる。界面ガラス層１３の熱膨張
係数は、一般に閉塞材４に近くできる。
膨張緩和層として作用し得るために、熱サイクルに対し
て強い。即ち、図８の模式図に示すように、例えば閉塞
材４の熱膨張係数が金属部材７の熱膨張係数よりも大き
い場合には、主相１４の熱膨張係数は、主相の本体が金
属多孔質体であることから一般に金属部材７の熱膨張係
数に近くすることができる。界面ガラス層１３の熱膨張
係数は、一般に閉塞材４に近くできる。
【００２４】このように、本発明の構造は、金属部材と
ガラスとの間には、機械的な圧着力だけでなく、前述の
ような物理的、化学的接合が生じているので、気密性が
高く、クラックが進展しにくいものである。
ガラスとの間には、機械的な圧着力だけでなく、前述の
ような物理的、化学的接合が生じているので、気密性が
高く、クラックが進展しにくいものである。
【００２５】こうした接合体は高圧放電灯に対して特に
好適である。この場合には、高圧放電灯は、点灯−消灯
のサイクルに対して極めて安定であり、かつセラミック
放電管の内部空間の腐食性ガスに対しても安定である。
好適である。この場合には、高圧放電灯は、点灯−消灯
のサイクルに対して極めて安定であり、かつセラミック
放電管の内部空間の腐食性ガスに対しても安定である。
【００２６】本態様において好ましくは、閉塞材と金属
部材とを接合する。また、閉塞材を設けない場合には、
セラミック放電管と金属部材とを接合する。
部材とを接合する。また、閉塞材を設けない場合には、
セラミック放電管と金属部材とを接合する。
【００２７】本発明の接合構造および方法によって、金
属部材と放電管とを直接に接合した場合には、高圧放電
灯の小型化に対して極めて有効であった。即ち、高圧放
電灯の幅方向の寸法は、端部の寸法によって制限され
る。しかし、セラミック放電管の端部の内側に閉塞材を
挿入すると、セラミック放電管の幅方向の寸法を、ある
程度以上小さくすることは困難であり、このためセラミ
ック放電管の内部空間の容積をある程度以上小さくする
ことは困難であった。この結果、具体的には、出力を２
５Ｗ以下のレベルに押さえると、セラミック放電管内の
空間の発光効率が非常に低くなった。金属部材と放電管
とを直接に接合した場合には、高圧放電灯の小型化が可
能になるので、出力２５Ｗ以下といったレベルの小出力
の高圧放電灯を商品として提供できる点で、画期的であ
る。
属部材と放電管とを直接に接合した場合には、高圧放電
灯の小型化に対して極めて有効であった。即ち、高圧放
電灯の幅方向の寸法は、端部の寸法によって制限され
る。しかし、セラミック放電管の端部の内側に閉塞材を
挿入すると、セラミック放電管の幅方向の寸法を、ある
程度以上小さくすることは困難であり、このためセラミ
ック放電管の内部空間の容積をある程度以上小さくする
ことは困難であった。この結果、具体的には、出力を２
５Ｗ以下のレベルに押さえると、セラミック放電管内の
空間の発光効率が非常に低くなった。金属部材と放電管
とを直接に接合した場合には、高圧放電灯の小型化が可
能になるので、出力２５Ｗ以下といったレベルの小出力
の高圧放電灯を商品として提供できる点で、画期的であ
る。
【００２８】本発明において、好ましくは、界面ガラス
層と含浸ガラス相とが実質的に同種の組成である。これ
は、全体として同じ成分系に属することを意味してお
り、これによって接合部の強度が向上する。界面ガラス
層と含浸ガラス相との組成は実質的に同じであることが
更に好ましい。これは、界面ガラス層と含浸ガラス相と
が同じガラス材料に由来していることを意味する。界面
ガラス層および含浸ガラス層中においては、ガラスの一
部が結晶化していてよく、この場合にはセラミックス部
材への接合強度が一層向上する。結晶化度は１０％−５
０％が好ましい。
層と含浸ガラス相とが実質的に同種の組成である。これ
は、全体として同じ成分系に属することを意味してお
り、これによって接合部の強度が向上する。界面ガラス
層と含浸ガラス相との組成は実質的に同じであることが
更に好ましい。これは、界面ガラス層と含浸ガラス相と
が同じガラス材料に由来していることを意味する。界面
ガラス層および含浸ガラス層中においては、ガラスの一
部が結晶化していてよく、この場合にはセラミックス部
材への接合強度が一層向上する。結晶化度は１０％−５
０％が好ましい。
【００２９】本発明を高圧放電灯に適用した場合には、
金属部材は、電極装置が直接に取り付けられた電極装置
保持材であって良く、また電極装置が直接取り付けられ
た電極装置保持材を挿入するための管状部材であっても
良く、特に制限はない。後者の例としては、特開平６−
３１８４３５号公報に記載の技術を例示できる。
金属部材は、電極装置が直接に取り付けられた電極装置
保持材であって良く、また電極装置が直接取り付けられ
た電極装置保持材を挿入するための管状部材であっても
良く、特に制限はない。後者の例としては、特開平６−
３１８４３５号公報に記載の技術を例示できる。
【００３０】金属部材の材質としては、モリブデン、タ
ングステン、レニウム、ニオブ、タンタルおよびこれら
の合金からなる群より選ばれた一種以上の金属またはこ
れらの合金が好ましい。
ングステン、レニウム、ニオブ、タンタルおよびこれら
の合金からなる群より選ばれた一種以上の金属またはこ
れらの合金が好ましい。
【００３１】このうち、ニオブおよびタンタルの熱膨張
係数は、セラミック放電管を構成するセラミックス、特
にアルミナセラミックスの熱膨張係数とほぼ釣り合う
が、ニオブおよびタンタルは、メタルハライドによって
腐食され易いことが知られている。従って、金属部材の
寿命を長くするためには、金属部材を、モリブデン、タ
ングステン、レニウムおよびこれらの合金からなる群よ
り選ばれた金属によって形成することが好ましい。ただ
し、これらのメタルハライドに対する耐蝕性が高い金属
は、一般に熱膨張係数が小さい。例えば、アルミナセラ
ミックスの熱膨張係数は８×１０-6Ｋ-1であり、モリブ
デンの熱膨張係数は６×１０-6Ｋ-1であり、タングステ
ン、レニウムの熱膨張係数は６×１０-6Ｋ-1以下であ
る。本発明の接合構造は、前述したように、この場合に
も、金属部材とセラミック放電管または閉塞材との熱膨
張差を緩和する作用を有している。
係数は、セラミック放電管を構成するセラミックス、特
にアルミナセラミックスの熱膨張係数とほぼ釣り合う
が、ニオブおよびタンタルは、メタルハライドによって
腐食され易いことが知られている。従って、金属部材の
寿命を長くするためには、金属部材を、モリブデン、タ
ングステン、レニウムおよびこれらの合金からなる群よ
り選ばれた金属によって形成することが好ましい。ただ
し、これらのメタルハライドに対する耐蝕性が高い金属
は、一般に熱膨張係数が小さい。例えば、アルミナセラ
ミックスの熱膨張係数は８×１０-6Ｋ-1であり、モリブ
デンの熱膨張係数は６×１０-6Ｋ-1であり、タングステ
ン、レニウムの熱膨張係数は６×１０-6Ｋ-1以下であ
る。本発明の接合構造は、前述したように、この場合に
も、金属部材とセラミック放電管または閉塞材との熱膨
張差を緩和する作用を有している。
【００３２】モリブデンは、金属蒸気、特にメタルハラ
イドガスに対する耐蝕性が大きく、またガラスへの濡れ
性が高いという点で、本発明の構造に有利である。
イドガスに対する耐蝕性が大きく、またガラスへの濡れ
性が高いという点で、本発明の構造に有利である。
【００３３】金属部材の材質としてモリブデンを使用し
た場合には、モリブデンの中にＬａ2 Ｏ3 とＣｅＯ2 と
の少なくとも一種類が合計で０．１重量％〜２．０重量
％含有されていることが特に好ましい。
た場合には、モリブデンの中にＬａ2 Ｏ3 とＣｅＯ2 と
の少なくとも一種類が合計で０．１重量％〜２．０重量
％含有されていることが特に好ましい。
【００３４】多孔質骨格は、金属粉末の焼結体からな
る。金属粉末の材質としては、モリブデン、タングステ
ン、レニウム、ニオブ、タンタルおよびこれらの合金か
らなる群より選ばれた金属が好ましい。特にメタライズ
層のハロゲンに対する耐蝕性を一層向上させるために
は、モリブデン、タングステン、レニウムおよびこれら
の合金からなる群より選ばれた金属が特に好ましい。
る。金属粉末の材質としては、モリブデン、タングステ
ン、レニウム、ニオブ、タンタルおよびこれらの合金か
らなる群より選ばれた金属が好ましい。特にメタライズ
層のハロゲンに対する耐蝕性を一層向上させるために
は、モリブデン、タングステン、レニウムおよびこれら
の合金からなる群より選ばれた金属が特に好ましい。
【００３５】金属部材を構成する金属の主成分と、多孔
質骨格を構成する金属の主成分とは同じであることが好
ましく、共にモリブデンであることが一層好ましい。こ
こで、金属の主成分であるとは、この金属の６０重量％
以上を占めていることを意味している。
質骨格を構成する金属の主成分とは同じであることが好
ましく、共にモリブデンであることが一層好ましい。こ
こで、金属の主成分であるとは、この金属の６０重量％
以上を占めていることを意味している。
【００３６】多孔質骨格の開気孔率は、３０％以上、更
に４０％以上とすることが好ましく、これによって接合
領域の強度を一層高くできる。同開気孔率は８０％以
下、更には７０％以下とすることが好ましく、これによ
って多孔質骨格の開気孔中にガラスを適度に含浸させ、
多孔質骨格に加わる応力を分散し、熱サイクルに対する
耐久性を向上させ得る。
に４０％以上とすることが好ましく、これによって接合
領域の強度を一層高くできる。同開気孔率は８０％以
下、更には７０％以下とすることが好ましく、これによ
って多孔質骨格の開気孔中にガラスを適度に含浸させ、
多孔質骨格に加わる応力を分散し、熱サイクルに対する
耐久性を向上させ得る。
【００３７】本発明に従って含浸ガラス相を適度に生成
させるためには、多孔質骨格の原料である金属粉末のタ
ップ密度を２．５−３．５ｇ／ｃｃとすることが好まし
い。
させるためには、多孔質骨格の原料である金属粉末のタ
ップ密度を２．５−３．５ｇ／ｃｃとすることが好まし
い。
【００３８】第二の部材ないし閉塞材は、セラミックス
またはサーメットからなる。このセラミックスは、アル
ミナ、マグネシア、イットリア、ランタニアおよびジル
コニアからなる群より選ばれた一種以上のセラミックス
単独またはその混合物であることが好ましい。
またはサーメットからなる。このセラミックスは、アル
ミナ、マグネシア、イットリア、ランタニアおよびジル
コニアからなる群より選ばれた一種以上のセラミックス
単独またはその混合物であることが好ましい。
【００３９】更に具体的には、閉塞材の材質としては、
セラミック放電管と同種の材質を使用することができる
し、異種の材質を使用することもできる。電流導体がニ
オブ、タンタルからなる場合には、セラミック放電管と
閉塞材とを同種のセラミックスによって形成することが
好ましい。この場合には、電流導体とセラミック放電管
および閉塞材との熱膨張係数を近似させることができる
からである。ただし、ここで同種の材質とは、ベースと
なるセラミックスが共通しているものを言い、添加成分
には異同があっても差し支えない。
セラミック放電管と同種の材質を使用することができる
し、異種の材質を使用することもできる。電流導体がニ
オブ、タンタルからなる場合には、セラミック放電管と
閉塞材とを同種のセラミックスによって形成することが
好ましい。この場合には、電流導体とセラミック放電管
および閉塞材との熱膨張係数を近似させることができる
からである。ただし、ここで同種の材質とは、ベースと
なるセラミックスが共通しているものを言い、添加成分
には異同があっても差し支えない。
【００４０】一方、金属部材の材質として、モリブデ
ン、タングステン、レニウムまたはこれらの合金を使用
した場合には、セラミック放電管と金属部材との熱膨張
差が比較的に大きくなるので、閉塞材の材質の熱膨張係
数が、電流導体の熱膨張係数と、セラミック放電管の端
部の材質の熱膨張係数との間になるようにすることが好
ましい。このために閉塞材をサーメットによって形成し
てもよい。
ン、タングステン、レニウムまたはこれらの合金を使用
した場合には、セラミック放電管と金属部材との熱膨張
差が比較的に大きくなるので、閉塞材の材質の熱膨張係
数が、電流導体の熱膨張係数と、セラミック放電管の端
部の材質の熱膨張係数との間になるようにすることが好
ましい。このために閉塞材をサーメットによって形成し
てもよい。
【００４１】サーメットは、セラミックスと金属との複
合材料である。このセラミックスとしては、アルミナ、
マグネシア、イットリア、ランタニアおよびジルコニア
からなる群より選ばれた一種以上のセラミックス単独ま
たはその混合物であることが好ましく、特にセラミック
放電管の材質と同種のセラミックスとすることが好まし
い。これによって、セラミック放電管と閉塞材との同時
焼成が可能となるからである。この観点から、セラミッ
ク放電管とサーメットのセラミックス成分とを、共にア
ルミナセラミックスとすることが更に好ましい。
合材料である。このセラミックスとしては、アルミナ、
マグネシア、イットリア、ランタニアおよびジルコニア
からなる群より選ばれた一種以上のセラミックス単独ま
たはその混合物であることが好ましく、特にセラミック
放電管の材質と同種のセラミックスとすることが好まし
い。これによって、セラミック放電管と閉塞材との同時
焼成が可能となるからである。この観点から、セラミッ
ク放電管とサーメットのセラミックス成分とを、共にア
ルミナセラミックスとすることが更に好ましい。
【００４２】サーメットの金属成分は、タングステン、
モリブデン、レニウム等の、メタルハライドに対する耐
食性を有する高融点金属またはこれらの合金から、選択
することが好ましい。これによって、メタルハライドに
対する高い耐食性を閉塞材に対して付与することができ
る。サーメットにおいては、セラミックス成分の比率は
５５重量％以上、更には６０重量％以上とすることが好
ましい（金属成分の比率は残部である）。
モリブデン、レニウム等の、メタルハライドに対する耐
食性を有する高融点金属またはこれらの合金から、選択
することが好ましい。これによって、メタルハライドに
対する高い耐食性を閉塞材に対して付与することができ
る。サーメットにおいては、セラミックス成分の比率は
５５重量％以上、更には６０重量％以上とすることが好
ましい（金属成分の比率は残部である）。
【００４３】界面ガラス層および／または含浸ガラス層
を構成するガラスは、Ａｌ2 Ｏ3 、ＳｉＯ2 、Ｙ2 Ｏ
3 、Ｄｙ2 Ｏ3 、Ｂ2 Ｏ3 およびＭｏＯ3 からなる群よ
り選ばれた材質によって構成されていることが好まし
く、特にＡｌ2 Ｏ3 とＳｉＯ2 とを含有していることが
好ましい。また、濡れ性の観点から、第二の部材を構成
するセラミックスまたはサーメットの主成分を含有して
いることが好ましい。ここで、主成分とは、セラミック
スの７０重量％以上を占めているセラミック成分のこと
を言い、あるいはサーメットの６０重量％以上を占めて
いるセラミックス成分のことを言う。
を構成するガラスは、Ａｌ2 Ｏ3 、ＳｉＯ2 、Ｙ2 Ｏ
3 、Ｄｙ2 Ｏ3 、Ｂ2 Ｏ3 およびＭｏＯ3 からなる群よ
り選ばれた材質によって構成されていることが好まし
く、特にＡｌ2 Ｏ3 とＳｉＯ2 とを含有していることが
好ましい。また、濡れ性の観点から、第二の部材を構成
するセラミックスまたはサーメットの主成分を含有して
いることが好ましい。ここで、主成分とは、セラミック
スの７０重量％以上を占めているセラミック成分のこと
を言い、あるいはサーメットの６０重量％以上を占めて
いるセラミックス成分のことを言う。
【００４４】好ましい組成範囲は、次のとおりである。 Ａｌ2 Ｏ3 ：１０−３０重量％ ＳｉＯ2 ：１５−４０重量％ Ｙ2 Ｏ3 ：０−４０重量％ Ｄｙ2 Ｏ3 ：０−７０重量％ Ｂ2 Ｏ3 ：０−５重量％ ＭｏＯ3 ：０−１０重量％
【００４５】セラミック放電管の両端において、前述し
たような接合方法を採用することができるが、このうち
一方の端部においては、金属部材の内部を通してイオン
化発光物質を注入する必要があることから、金属部材を
管状とする必要がある。他方の端部においては、ロッド
状、管状等、種々の形状の金属部材を採用することがで
きる。
たような接合方法を採用することができるが、このうち
一方の端部においては、金属部材の内部を通してイオン
化発光物質を注入する必要があることから、金属部材を
管状とする必要がある。他方の端部においては、ロッド
状、管状等、種々の形状の金属部材を採用することがで
きる。
【００４６】セラミック放電管の形状は、一般的には、
管状、円筒状、樽状等とすることができ、特に限定され
ない。金属部材が管状の電極部材保持装置であり、この
電極装置保持材を通して放電管の内部にイオン化発光物
質を封入した場合には、この封入の後に、電極装置保持
材をレーザー溶接またはＴＩＧ溶接によって閉塞させ
る。レーザー溶接の際には、例えばＮｄ／ＹＡＧレーザ
ーを使用する。
管状、円筒状、樽状等とすることができ、特に限定され
ない。金属部材が管状の電極部材保持装置であり、この
電極装置保持材を通して放電管の内部にイオン化発光物
質を封入した場合には、この封入の後に、電極装置保持
材をレーザー溶接またはＴＩＧ溶接によって閉塞させ
る。レーザー溶接の際には、例えばＮｄ／ＹＡＧレーザ
ーを使用する。
【００４７】メタルハライド高圧放電灯の場合には、セ
ラミック放電管の内部空間に、アルゴン等の不活性ガス
とメタルハライドとを封入し、更に必要に応じて水銀を
封入する。
ラミック放電管の内部空間に、アルゴン等の不活性ガス
とメタルハライドとを封入し、更に必要に応じて水銀を
封入する。
【００４８】図１、図９、図１０は、本発明を適用可能
な高圧放電灯の端部の形態を示すものである。ただし、
図１、図８に示した構成部分については、説明を省略す
る。
な高圧放電灯の端部の形態を示すものである。ただし、
図１、図８に示した構成部分については、説明を省略す
る。
【００４９】閉塞材４と金属部材７との間は、段差部９
内において本発明の接合部６が介在しており、接合部６
によって両者が接合され、かつ気密性が保持されてい
る。
内において本発明の接合部６が介在しており、接合部６
によって両者が接合され、かつ気密性が保持されてい
る。
【００５０】図９に示すように、電極装置１８の軸２７
を封止部材（好ましくは金属製）１９に取りつけ、電極
装置１８をセラミック放電管の内部空間に収容し、封止
部材１９を金属部材７の内側に挿入する。図１０に示す
ように、金属部材７に対して封止部材１９の端部１９ａ
を、前述した溶接等によって接合し、封止部２１を形成
する。これによって、セラミック放電管の内部空間のイ
オン化発光物質および始動ガスが外気に触れないように
封止するのと共に、電極装置１８に対して封止部材１９
を介して電力を供給することができる。突出部４２は、
金属部材７を位置極めする作用と、腐食性ガスの流出経
路を長くする作用とを有している。
を封止部材（好ましくは金属製）１９に取りつけ、電極
装置１８をセラミック放電管の内部空間に収容し、封止
部材１９を金属部材７の内側に挿入する。図１０に示す
ように、金属部材７に対して封止部材１９の端部１９ａ
を、前述した溶接等によって接合し、封止部２１を形成
する。これによって、セラミック放電管の内部空間のイ
オン化発光物質および始動ガスが外気に触れないように
封止するのと共に、電極装置１８に対して封止部材１９
を介して電力を供給することができる。突出部４２は、
金属部材７を位置極めする作用と、腐食性ガスの流出経
路を長くする作用とを有している。
【００５１】図１１は、高圧放電装置の一例を示す模式
図である。図１、図９、図１０に示した構成部分につい
ては同じ符号をつけ、その説明を省略する。
図である。図１、図９、図１０に示した構成部分につい
ては同じ符号をつけ、その説明を省略する。
【００５２】高圧放電装置２３は、一般に硬質ガラスか
らなる外管３０を備えており、外管３０内に高圧放電灯
１が収容されている。外管３０の両端は、セラミック口
金２２によって閉塞されている。各金属部材７内にはそ
れぞれ封止部材１９が収容され、接合されている。封止
部材１９の外側端部１９ａには、外部リード線２５が接
続されている。
らなる外管３０を備えており、外管３０内に高圧放電灯
１が収容されている。外管３０の両端は、セラミック口
金２２によって閉塞されている。各金属部材７内にはそ
れぞれ封止部材１９が収容され、接合されている。封止
部材１９の外側端部１９ａには、外部リード線２５が接
続されている。
【００５３】図１２の実施形態においては、閉塞材４の
内壁面側に突出部を設けていない。そして、閉塞材４の
貫通孔４６のほぼ全長にわたって金属部材７と閉塞材４
の内壁面４ａとが接合している。なお、６Ａは接合部で
あり、１３Ａは界面ガラス層であり、１４Ａは主相であ
る。
内壁面側に突出部を設けていない。そして、閉塞材４の
貫通孔４６のほぼ全長にわたって金属部材７と閉塞材４
の内壁面４ａとが接合している。なお、６Ａは接合部で
あり、１３Ａは界面ガラス層であり、１４Ａは主相であ
る。
【００５４】図１３の実施形態においては、セラミック
放電管１の端部１ａの内壁面１ｂは、セラミック放電管
の中心軸方向に見ると、真っ直ぐに延びている。端部１
ａの内壁面１ｂの端部１ｄ側には、段差部３１が設けら
れている。この段差部３１内に金属部材７の端部７ａが
収容されている。放電管１と金属部材７との間は、段差
部３１内において接合部６Ｂが介在しており、接合部６
Ｂによって両者が接合され、かつ気密性が保持されてい
る。３２はメタライズ層である。
放電管１の端部１ａの内壁面１ｂは、セラミック放電管
の中心軸方向に見ると、真っ直ぐに延びている。端部１
ａの内壁面１ｂの端部１ｄ側には、段差部３１が設けら
れている。この段差部３１内に金属部材７の端部７ａが
収容されている。放電管１と金属部材７との間は、段差
部３１内において接合部６Ｂが介在しており、接合部６
Ｂによって両者が接合され、かつ気密性が保持されてい
る。３２はメタライズ層である。
【００５５】図１４は、図１３における段差部３１の近
傍の拡大図である。接合部６Ｂは、金属部材７に接する
主相１４Ｂと、放電管１に接する界面ガラス層１３Ｂと
からなる。メタライズ層３２は、放電管１の端部１ａの
内壁面１ｂを被覆し、更に段差部３１の表面を被覆し、
金属部材７の端部７ａの縁面に接触し、かつ接合部６Ｂ
の縁面にまで延びている。
傍の拡大図である。接合部６Ｂは、金属部材７に接する
主相１４Ｂと、放電管１に接する界面ガラス層１３Ｂと
からなる。メタライズ層３２は、放電管１の端部１ａの
内壁面１ｂを被覆し、更に段差部３１の表面を被覆し、
金属部材７の端部７ａの縁面に接触し、かつ接合部６Ｂ
の縁面にまで延びている。
【００５６】図１５の実施形態においては、放電管１の
端部１ａの内壁面１ｂ側に突出部を設けておらず、内壁
面１ｂはほぼ真直に延びている。端部１ａの開口４０の
ほぼ全長にわたって、金属部材７と端部１ａの内壁面１
ｂとが接合している。６Ｃは接合部であり、１３Ｃは界
面ガラス層であり、１４Ｃは主相である。
端部１ａの内壁面１ｂ側に突出部を設けておらず、内壁
面１ｂはほぼ真直に延びている。端部１ａの開口４０の
ほぼ全長にわたって、金属部材７と端部１ａの内壁面１
ｂとが接合している。６Ｃは接合部であり、１３Ｃは界
面ガラス層であり、１４Ｃは主相である。
【００５７】以上述べてきた各実施形態においては、本
発明の接合部は、金属部材の外周面と、セラミック放電
管の端部の内壁面あるいは閉塞材の内壁面との間に形成
されている。言い換えると、本発明の接合部は、セラミ
ック放電管の端部の開口、あるいは閉塞材の貫通孔を封
鎖していない。しかし、本発明の接合部は、高い耐蝕性
を有していることから、セラミック放電管の開口に面す
る内壁面に対して界面ガラス層を接触させ、この界面ガ
ラス層および主相によって開口を気密に閉塞できる。あ
るいは、閉塞材の貫通孔にに面する内壁面に対して界面
ガラス層を接触させ、この界面ガラス層および主相によ
って貫通孔を気密に閉塞することができる。これらの場
合には、金属部材は、接合部を貫通することなく、主相
に対して接合される。図１６、図１７は、これらの実施
形態に係るものである。
発明の接合部は、金属部材の外周面と、セラミック放電
管の端部の内壁面あるいは閉塞材の内壁面との間に形成
されている。言い換えると、本発明の接合部は、セラミ
ック放電管の端部の開口、あるいは閉塞材の貫通孔を封
鎖していない。しかし、本発明の接合部は、高い耐蝕性
を有していることから、セラミック放電管の開口に面す
る内壁面に対して界面ガラス層を接触させ、この界面ガ
ラス層および主相によって開口を気密に閉塞できる。あ
るいは、閉塞材の貫通孔にに面する内壁面に対して界面
ガラス層を接触させ、この界面ガラス層および主相によ
って貫通孔を気密に閉塞することができる。これらの場
合には、金属部材は、接合部を貫通することなく、主相
に対して接合される。図１６、図１７は、これらの実施
形態に係るものである。
【００５８】図１６の実施形態においては、高圧放電灯
のセラミック放電管３８の端面３８ｃ側の内側面３８ｂ
に、第一の閉塞材３７が挿入されている。放電管３８の
外周面３８ａは、その長手方向に見ると略直線状に延び
ており、放電管３８の厚さはほぼ一定である。第一の閉
塞材３７の内側に第二の円筒状閉塞材３９が挿入されて
いる。閉塞材３７および３９は、いずれも前述の閉塞材
と同様に、セラミックスまたはサーメットからなる。第
二の閉塞材３９の内側に、本発明の接合部６Ｄが生成し
ている。
のセラミック放電管３８の端面３８ｃ側の内側面３８ｂ
に、第一の閉塞材３７が挿入されている。放電管３８の
外周面３８ａは、その長手方向に見ると略直線状に延び
ており、放電管３８の厚さはほぼ一定である。第一の閉
塞材３７の内側に第二の円筒状閉塞材３９が挿入されて
いる。閉塞材３７および３９は、いずれも前述の閉塞材
と同様に、セラミックスまたはサーメットからなる。第
二の閉塞材３９の内側に、本発明の接合部６Ｄが生成し
ている。
【００５９】この接合部６Ｄを生成させる際には、まず
閉塞材３９の内側に、多孔質骨格を挿入する。好ましく
はモリブデン製の金属部材３５および金属軸２７を、予
め多孔質骨格に接合する。この際、多孔質骨格の外周面
と閉塞材３９の内壁面３９ａとの寸法を完全に同じにす
ると、寸法誤差が生じたときに多孔質骨格を挿入できな
くなるので、好ましくは０．０５−０．１０ｍｍのクリ
アランスを設ける。多孔質骨格を挿入し、多孔質骨格上
でガラス材料を溶融させると、多孔質骨格の部分にはガ
ラスが含浸して主相１４Ｄが生成し、多孔質骨格と閉塞
材３９との隙間には界面ガラス層１３Ｄが生成する。
閉塞材３９の内側に、多孔質骨格を挿入する。好ましく
はモリブデン製の金属部材３５および金属軸２７を、予
め多孔質骨格に接合する。この際、多孔質骨格の外周面
と閉塞材３９の内壁面３９ａとの寸法を完全に同じにす
ると、寸法誤差が生じたときに多孔質骨格を挿入できな
くなるので、好ましくは０．０５−０．１０ｍｍのクリ
アランスを設ける。多孔質骨格を挿入し、多孔質骨格上
でガラス材料を溶融させると、多孔質骨格の部分にはガ
ラスが含浸して主相１４Ｄが生成し、多孔質骨格と閉塞
材３９との隙間には界面ガラス層１３Ｄが生成する。
【００６０】この結果、閉塞材３９の貫通孔４６は、主
相１４Ｄによってほぼ閉塞され、主相１４Ｄと閉塞材３
９の内壁面３９ａとの隙間には界面ガラス層１３Ｄが生
成する。主相１４Ｄの内側空間１７側の表面には金属軸
２７が接合されており、主相１４Ｄの外側面には金属部
材３５が接合されている。金属部材３５と閉塞材３９と
の隙間には更にガラス層４５が形成されている。
相１４Ｄによってほぼ閉塞され、主相１４Ｄと閉塞材３
９の内壁面３９ａとの隙間には界面ガラス層１３Ｄが生
成する。主相１４Ｄの内側空間１７側の表面には金属軸
２７が接合されており、主相１４Ｄの外側面には金属部
材３５が接合されている。金属部材３５と閉塞材３９と
の隙間には更にガラス層４５が形成されている。
【００６１】図１７の実施形態においても、図１６と同
様に、放電管１の端部１ａの開口４０内に、本発明の接
合部６Ｅが生成している。
様に、放電管１の端部１ａの開口４０内に、本発明の接
合部６Ｅが生成している。
【００６２】この接合部６Ｅを生成させる際には、まず
放電管１の端部１ａの内側開口４０に、多孔質骨格を挿
入する。多孔質骨格には予め金属部材３５および金属軸
２７が接合されている。この際、多孔質骨格の外壁面と
放電管１の内壁面１ｂとの間に、好ましくは０．０５−
０．１０ｍｍのクリアランスを設ける。多孔質骨格を挿
入し、多孔質骨格上でガラス材料を溶融させると、多孔
質骨格の部分にはガラスが含浸して主相１４Ｅが生成
し、主相１４Ｅと放電管１との隙間には界面ガラス層１
３Ｅが生成する。
放電管１の端部１ａの内側開口４０に、多孔質骨格を挿
入する。多孔質骨格には予め金属部材３５および金属軸
２７が接合されている。この際、多孔質骨格の外壁面と
放電管１の内壁面１ｂとの間に、好ましくは０．０５−
０．１０ｍｍのクリアランスを設ける。多孔質骨格を挿
入し、多孔質骨格上でガラス材料を溶融させると、多孔
質骨格の部分にはガラスが含浸して主相１４Ｅが生成
し、主相１４Ｅと放電管１との隙間には界面ガラス層１
３Ｅが生成する。
【００６３】次に、本発明の各態様に係る高圧放電灯を
製造するための最も好適なプロセスについて述べる。閉
塞材を使用する場合には、閉塞材の材料粉末（好ましく
はアルミナ粉末）を成形してリング状の閉塞材の成形体
を得る。この段階では、スプレードライヤー等で造粒し
た粉末を、２０００〜３０００ｋｇｆ／ｃｍ2 の圧力で
プレス成形することが好ましい。得られた成形体を、好
ましくは脱脂および仮焼して仮焼体を得、露点−１５〜
１５℃の還元雰囲気下で、１６００〜１９００℃の温度
で本焼成して閉塞材を得る。
製造するための最も好適なプロセスについて述べる。閉
塞材を使用する場合には、閉塞材の材料粉末（好ましく
はアルミナ粉末）を成形してリング状の閉塞材の成形体
を得る。この段階では、スプレードライヤー等で造粒し
た粉末を、２０００〜３０００ｋｇｆ／ｃｍ2 の圧力で
プレス成形することが好ましい。得られた成形体を、好
ましくは脱脂および仮焼して仮焼体を得、露点−１５〜
１５℃の還元雰囲気下で、１６００〜１９００℃の温度
で本焼成して閉塞材を得る。
【００６４】この際、脱脂処理は、６００〜８００℃の
温度での加熱によって行うことが好ましく、仮焼処理
は、１２００〜１４００℃の温度、水素還元雰囲気下で
の加熱によって行うことが好ましい。この仮焼処理によ
って、閉塞材の成形体に対して、ある程度の強度を与
え、メタライズ用材料を閉塞材に接触させる時の溶剤の
吸い込みによるペーストレベリング不全を防ぎ、また閉
塞材のハンドリング性を高めることができる。凹部は例
えば機械加工によって形成できる。
温度での加熱によって行うことが好ましく、仮焼処理
は、１２００〜１４００℃の温度、水素還元雰囲気下で
の加熱によって行うことが好ましい。この仮焼処理によ
って、閉塞材の成形体に対して、ある程度の強度を与
え、メタライズ用材料を閉塞材に接触させる時の溶剤の
吸い込みによるペーストレベリング不全を防ぎ、また閉
塞材のハンドリング性を高めることができる。凹部は例
えば機械加工によって形成できる。
【００６５】一方、金属粉末を調合し、解砕し、乾燥
し、エチルセルロースもしくはアクリル系樹脂等のバイ
ンダーを添加して混練し、ペーストを得、ペーストを金
属部材の端部の外周面に塗布し、２０℃−６０℃で乾燥
させる。この仮焼体を、露点２０〜５０℃の還元雰囲
気、不活性ガス雰囲気または真空下で、１２００〜１７
００℃の温度で焼成する。
し、エチルセルロースもしくはアクリル系樹脂等のバイ
ンダーを添加して混練し、ペーストを得、ペーストを金
属部材の端部の外周面に塗布し、２０℃−６０℃で乾燥
させる。この仮焼体を、露点２０〜５０℃の還元雰囲
気、不活性ガス雰囲気または真空下で、１２００〜１７
００℃の温度で焼成する。
【００６６】一方、セラミック放電管の本体を成形し、
成形体を脱脂し、仮焼してセラミック放電管の仮焼体を
得る。得られた仮焼体の端面に、閉塞材の予備焼成体を
挿入し、所定の位置にセットし、露点−１５〜１５℃の
還元雰囲気下で、１６００〜１９００℃の温度で本焼成
して、セラミック放電管を得る。
成形体を脱脂し、仮焼してセラミック放電管の仮焼体を
得る。得られた仮焼体の端面に、閉塞材の予備焼成体を
挿入し、所定の位置にセットし、露点−１５〜１５℃の
還元雰囲気下で、１６００〜１９００℃の温度で本焼成
して、セラミック放電管を得る。
【００６７】一方、所定のガラス組成となるように調合
された粉末ないしフリットを解砕し、ポリビニルアルコ
ール等のバインダーを添加し、造粒し、プレス成形し、
脱脂することによって、ガラス材料を得る。または、ガ
ラス用の粉末またはフリットを溶解し、固化させ、固化
物を粉砕し、バインダーを添加し、造粒し、プレス成形
し、脱脂する。この際、好ましくは、ガラスに３−５重
量％のバインダーを添加し、１−５トンの圧力でプレス
成形し、脱脂は７００℃程度で行い、仮焼は１０００−
１２００℃程度で行う。放電管、閉塞材、金属部材、多
孔質骨格、ガラス材料を図１（ａ）のように組み立て、
非酸化性雰囲気下で、１０００−１６００℃に加熱す
る。
された粉末ないしフリットを解砕し、ポリビニルアルコ
ール等のバインダーを添加し、造粒し、プレス成形し、
脱脂することによって、ガラス材料を得る。または、ガ
ラス用の粉末またはフリットを溶解し、固化させ、固化
物を粉砕し、バインダーを添加し、造粒し、プレス成形
し、脱脂する。この際、好ましくは、ガラスに３−５重
量％のバインダーを添加し、１−５トンの圧力でプレス
成形し、脱脂は７００℃程度で行い、仮焼は１０００−
１２００℃程度で行う。放電管、閉塞材、金属部材、多
孔質骨格、ガラス材料を図１（ａ）のように組み立て、
非酸化性雰囲気下で、１０００−１６００℃に加熱す
る。
【００６８】上述した製造プロセスに従って、図１−図
８を参照しつつ説明したセラミック放電管を作製した。
ただし、セラミック放電管および閉塞材をアルミナ磁器
によって形成し、金属部材としてモリブデン製のパイプ
を使用した。また、平均粒径３μｍのモリブデン粉末を
使用し、バインダーとしてエチルセルロースを使用し
た。モリブデン粉末のタップ密度は２．９ｇ／ｃｃであ
った。ガラスの組成は、酸化ジスプロシウム６０重量
％、アルミナ１５重量％、シリカ２５重量％とした。
８を参照しつつ説明したセラミック放電管を作製した。
ただし、セラミック放電管および閉塞材をアルミナ磁器
によって形成し、金属部材としてモリブデン製のパイプ
を使用した。また、平均粒径３μｍのモリブデン粉末を
使用し、バインダーとしてエチルセルロースを使用し
た。モリブデン粉末のタップ密度は２．９ｇ／ｃｃであ
った。ガラスの組成は、酸化ジスプロシウム６０重量
％、アルミナ１５重量％、シリカ２５重量％とした。
【００６９】このセラミック放電管について熱サイクル
試験を行った。具体的には、室温で１５分間保持し、次
いで９５０℃まで温度を上昇させ、９５０℃で５分間保
持し、次いで室温まで温度を降下させるまでを一サイク
ルとし、１０００サイクルの熱サイクルを実施した。こ
の後、ヘリウムリーク試験によってリークの有無を測定
したところ、リーク量は１０- 1 0 ａｔｍ・ｃｃ・ｓｅ
ｃ未満であった。なお、８５０℃が通常の使用温度であ
り、９５０℃は過負荷温度である。これに対する耐久性
は、通常よりも高圧で始動ガスおよびイオン化発光物質
を放電管内に圧入した場合にも、長期間安全に保持でき
ることを意味している。
試験を行った。具体的には、室温で１５分間保持し、次
いで９５０℃まで温度を上昇させ、９５０℃で５分間保
持し、次いで室温まで温度を降下させるまでを一サイク
ルとし、１０００サイクルの熱サイクルを実施した。こ
の後、ヘリウムリーク試験によってリークの有無を測定
したところ、リーク量は１０- 1 0 ａｔｍ・ｃｃ・ｓｅ
ｃ未満であった。なお、８５０℃が通常の使用温度であ
り、９５０℃は過負荷温度である。これに対する耐久性
は、通常よりも高圧で始動ガスおよびイオン化発光物質
を放電管内に圧入した場合にも、長期間安全に保持でき
ることを意味している。
【００７０】なお、図２は、この際の閉塞材４の内側面
と接合領域との界面付近を示す走査型電子顕微鏡写真で
あり、図３は図２の一部を拡大して示す写真であり、図
６は、図３の説明図である。図４は、金属部材７の表面
と接合領域との界面付近を示す走査型電子顕微鏡写真で
あり、図５は図４の一部を拡大して示す写真であり、図
７は、図５の説明図である。
と接合領域との界面付近を示す走査型電子顕微鏡写真で
あり、図３は図２の一部を拡大して示す写真であり、図
６は、図３の説明図である。図４は、金属部材７の表面
と接合領域との界面付近を示す走査型電子顕微鏡写真で
あり、図５は図４の一部を拡大して示す写真であり、図
７は、図５の説明図である。
【００７１】高圧放電灯において閉塞材を使用しない場
合には、セラミック放電管の本体を成形し、成形体を脱
脂し、仮焼し、本焼成する。一方、前記のようにして金
属粉末のペーストを製造し、ペーストを金属部材の表面
に塗布、印刷し、熱処理して多孔質骨格を生成させる。
放電管と金属部材とを組み立て、前述のガラス材料をセ
ットし、前述のように熱処理することで、高圧放電灯を
得る。
合には、セラミック放電管の本体を成形し、成形体を脱
脂し、仮焼し、本焼成する。一方、前記のようにして金
属粉末のペーストを製造し、ペーストを金属部材の表面
に塗布、印刷し、熱処理して多孔質骨格を生成させる。
放電管と金属部材とを組み立て、前述のガラス材料をセ
ットし、前述のように熱処理することで、高圧放電灯を
得る。
【００７２】本発明の接合体および接合方法は、高圧放
電灯以外には、真空等の開閉器など、すべての９００°
程度の高温下において気密性を要する導電部ないし端子
を有する構造体の一部として幅広く応用できる。
電灯以外には、真空等の開閉器など、すべての９００°
程度の高温下において気密性を要する導電部ないし端子
を有する構造体の一部として幅広く応用できる。
【００７３】
【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、モ
リブデン等の金属からなる第一の部材を、セラミックス
またはサーメットからなる第二の部材と強固に接合で
き、接合部分の気密性、耐蝕性が高く、かつ熱サイクル
が加わったときにも接合部分が破損しないような接合構
造および接合方法を提供できる。
リブデン等の金属からなる第一の部材を、セラミックス
またはサーメットからなる第二の部材と強固に接合で
き、接合部分の気密性、耐蝕性が高く、かつ熱サイクル
が加わったときにも接合部分が破損しないような接合構
造および接合方法を提供できる。
【図１】（ａ）は、本発明の接合方法において、閉塞材
４と金属部材７との間に多孔質骨格２を設置した状態を
模式的に示す断面図であり、（ｂ）は、ガラス材料が溶
融した後の接合体を模式的に示す断面図である。
４と金属部材７との間に多孔質骨格２を設置した状態を
模式的に示す断面図であり、（ｂ）は、ガラス材料が溶
融した後の接合体を模式的に示す断面図である。
【図２】本発明の実施例において、閉塞材４の内側面と
接合部との界面付近を示す走査型電子顕微鏡写真であ
る。
接合部との界面付近を示す走査型電子顕微鏡写真であ
る。
【図３】図２の一部を拡大して示す走査型電子顕微鏡写
真である。
真である。
【図４】本発明の実施例において、金属部材７の表面と
接合部との界面付近を示す走査型電子顕微鏡写真であ
る。
接合部との界面付近を示す走査型電子顕微鏡写真であ
る。
【図５】図４の一部を拡大して示す写真である。
【図６】図３の写真の説明図である。
【図７】図５の写真の説明図である。
【図８】図１（ｂ）の接合体における接合部の積層構造
および各層の熱膨張係数との関係を示す模式図である。
および各層の熱膨張係数との関係を示す模式図である。
【図９】図１の高圧放電灯の金属部材７中に封止部材１
９を挿入した状態を示す断面図である。
９を挿入した状態を示す断面図である。
【図１０】図９の金属部材７と封止部材１９とを接合し
て封止部２１を形成した後の高圧放電灯を示す断面図で
ある。
て封止部２１を形成した後の高圧放電灯を示す断面図で
ある。
【図１１】高圧放電灯の一例を示す模式図である。
【図１２】本発明の他の実施形態に係る高圧放電灯の端
部の形態を模式的に示す断面図であり、閉塞材４の内壁
面のほぼ全長にわたって金属部材７が接合されている。
部の形態を模式的に示す断面図であり、閉塞材４の内壁
面のほぼ全長にわたって金属部材７が接合されている。
【図１３】本発明の更に他の実施形態に係る高圧放電灯
の端部の形態を模式的に示す断面図であり、放電管１の
端部１ａと金属部材７とが接合されており、かつ金属部
材７と電極装置１８の金属軸２７とが、端部１ａの表面
を被覆するメタライズ層３２によって電気的に接続され
ている。
の端部の形態を模式的に示す断面図であり、放電管１の
端部１ａと金属部材７とが接合されており、かつ金属部
材７と電極装置１８の金属軸２７とが、端部１ａの表面
を被覆するメタライズ層３２によって電気的に接続され
ている。
【図１４】図１３の段差部３１の近傍を示す拡大断面図
である。
である。
【図１５】本発明の更に他の実施形態に係る高圧放電灯
の端部の形態を模式的に示す断面図であり、放電管１の
端部１ａの内壁面のほぼ全長にわたって金属部材７が接
合されている。
の端部の形態を模式的に示す断面図であり、放電管１の
端部１ａの内壁面のほぼ全長にわたって金属部材７が接
合されている。
【図１６】本発明の更に他の実施形態に係る高圧放電灯
の端部の形態を模式的に示す断面図であり、閉塞材３９
の貫通孔４６が本発明の接合部６Ｄによって封鎖されて
いる。
の端部の形態を模式的に示す断面図であり、閉塞材３９
の貫通孔４６が本発明の接合部６Ｄによって封鎖されて
いる。
【図１７】本発明の更に他の実施形態に係る高圧放電灯
の端部の形態を模式的に示す断面図であり、放電管１の
端部１ａの開口４０が本発明の接合部６Ｅによって封鎖
されている。
の端部の形態を模式的に示す断面図であり、放電管１の
端部１ａの開口４０が本発明の接合部６Ｅによって封鎖
されている。
１ セラミック放電管 １ａ 開口部分
２、１５多孔質骨格 ４、３７、３９ 閉塞材
４ａ、３９ａ 閉塞材の内壁面 ４ｂ
閉塞材４の端面 ４ｃ 閉塞材４の外周面 ６、６Ａ、６Ｂ、６Ｃ、６Ｄ、６Ｅ 接合部
７ 金属部材（電流導体） ９、３１ 段差部
分 １０ 含浸ガラス相 １１界面ガラス
層中の結晶化部分 １２ 界面ガラス層の結晶化して
いない部分 １３、１３Ａ、１３Ｂ、１３Ｃ、１３Ｄ、１３Ｅ 界面
ガラス層 １４、１４Ａ、１４Ｂ、１４Ｃ、１４Ｄ、１４Ｅ 主相
１７ セラミック放電管１の内部空間
１８ 電極装置 ３２ メタライズ層 ４０ セラミック放電管の開口 ４１ 接合面
４２ 突出部 ４６ 閉塞材の貫通孔
４８ 接合ガラス層
２、１５多孔質骨格 ４、３７、３９ 閉塞材
４ａ、３９ａ 閉塞材の内壁面 ４ｂ
閉塞材４の端面 ４ｃ 閉塞材４の外周面 ６、６Ａ、６Ｂ、６Ｃ、６Ｄ、６Ｅ 接合部
７ 金属部材（電流導体） ９、３１ 段差部
分 １０ 含浸ガラス相 １１界面ガラス
層中の結晶化部分 １２ 界面ガラス層の結晶化して
いない部分 １３、１３Ａ、１３Ｂ、１３Ｃ、１３Ｄ、１３Ｅ 界面
ガラス層 １４、１４Ａ、１４Ｂ、１４Ｃ、１４Ｄ、１４Ｅ 主相
１７ セラミック放電管１の内部空間
１８ 電極装置 ３２ メタライズ層 ４０ セラミック放電管の開口 ４１ 接合面
４２ 突出部 ４６ 閉塞材の貫通孔
４８ 接合ガラス層
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成１１年８月１９日（１９９９．８．１
９）
９）
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正内容】
【特許請求の範囲】
Claims (16)
- 【請求項１】金属からなる第一の部材と、セラミックス
またはサーメットからなる第二の部材との接合体であっ
て、 前記第一の部材と前記第二の部材との間に介在して第一
の部材と第二の部材とを接合する接合部を備えており、
この接合部が、前記第一の部材に接する主相、および前
記第二の部材に接すると共に前記第二の部材と前記主相
との界面に存在する界面ガラス層を備えており、前記主
相が、金属粉末の焼結体からなり、開気孔を有する多孔
質骨格と、この多孔質骨格の前記開気孔中に含浸されて
いる含浸ガラス相とからなることを特徴とする、接合
体。 - 【請求項２】前記界面ガラス層および前記含浸ガラス相
中に、前記第二の部材を構成するセラミックスまたはサ
ーメットの主成分が含有されていることを特徴とする、
請求項１記載の接合体。 - 【請求項３】前記多孔質骨格を構成する金属が、前記第
一の部材を構成する金属の主成分を含有していることを
特徴とする、請求項１または２記載の金属部材とセラミ
ックス部材との接合体。 - 【請求項４】前記界面ガラス層と前記含浸ガラス相とが
同じ成分系のガラスからなることを特徴とする、請求項
１−３のいずれか一つの請求項に記載の接合体。 - 【請求項５】前記多孔質骨格の開気孔率が３０％以上、
８０％以下であることを特徴とする、請求項１−４のい
ずれか一つの請求項に記載の接合体。 - 【請求項６】内部空間にイオン化発光物質および始動ガ
スが充填されているセラミック放電管であって、その端
部に開口が設けられているセラミック放電管と、前記内
部空間に設けられている電極装置と、前記セラミック放
電管の前記開口に少なくとも一部が固定されている閉塞
材であって、貫通孔が設けられている閉塞材と、金属部
材とを備えている高圧放電灯であって、 前記金属部材と前記閉塞材とが気密性の接合体を構成し
ており、この接合体が、請求項１−５のいずれか一つの
請求項に記載の接合体からなり、前記金属部材が前記第
一の部材であり、前記閉塞材が前記第二の部材であるこ
とを特徴とする、高圧放電灯。 - 【請求項７】前記金属部材の少なくとも一部が前記貫通
孔に挿入されており、前記閉塞材の前記貫通孔側に、前
記金属部材と接合されている接合面と、前記金属部材の
縁部と前記内側空間との間に設けられている突出部とが
設けられており、前記金属部材の縁部と前記突出部の間
に接合ガラス層が設けられていることを特徴とする、請
求項６記載の高圧放電灯。 - 【請求項８】前記金属部材の少なくとも一部が前記貫通
孔に挿入されており、前記閉塞材の前記貫通孔に面する
内壁面が、その全長にわたって前記金属部材に対して接
合されていることを特徴とする、請求項６記載の高圧放
電灯。 - 【請求項９】前記金属部材の少なくとも一部が前記貫通
孔に挿入されており、前記閉塞材の前記内側空間に面す
る内壁面の一部が前記金属部材に対して前記接合部を介
して接合されており、前記内壁面の前記接合部が設けら
れていない領域上にメタライズ層が形成されており、こ
のメタライズ層の前記内側空間側の端部が前記電極装置
に対して電気的に接続されていることを特徴とする、請
求項６記載の高圧放電灯。 - 【請求項１０】前記閉塞材の前記貫通口に面する内壁面
に対して前記界面ガラス層が接触しており、この界面ガ
ラス層および前記主相が前記貫通孔を気密に閉塞してお
り、前記主相に対して前記金属部材が前記接合部を貫通
することなく接合されていることを特徴とする、請求項
６記載の高圧放電灯。 - 【請求項１１】内部空間にイオン化発光物質および始動
ガスが充填されているセラミック放電管であって、その
端部に開口が設けられているセラミック放電管と、前記
内部空間に設けられている電極装置と、金属部材とを備
えている高圧放電灯であって、 前記金属部材と前記セラミック放電管とが気密性の接合
体を構成しており、この接合体が、請求項１−５のいず
れか一つの請求項に記載の接合体からなり、前記金属部
材が前記第一の部材であり、前記セラミック放電管が前
記第二の部材であることを特徴とする、高圧放電灯。 - 【請求項１２】前記金属部材の少なくとも一部が前記開
口に挿入されており、前記セラミック放電管の前記開口
側に、前記金属部材と接合されている接合面と、前記金
属部材の縁部と前記内側空間との間に設けられている突
出部とが設けられており、前記金属部材の縁部と前記突
出部の間に接合ガラス層が設けられていることを特徴と
する、請求項１１記載の高圧放電灯。 - 【請求項１３】前記金属部材の少なくとも一部が前記開
口に挿入されており、前記セラミック放電管の前記開口
に面する内壁面が、その全長にわたって前記金属部材に
対して接合されていることを特徴とする、請求項１１記
載の高圧放電灯。 - 【請求項１４】前記金属部材の少なくとも一部が前記開
口に挿入されており、前記セラミック放電管の前記内側
空間に面する内壁面の一部が前記金属部材に対して前記
接合部を介して接合されており、前記内壁面の前記接合
部が設けられていない領域上にメタライズ層が形成され
ており、このメタライズ層の前記内側空間側の端部が前
記電極装置に対して電気的に接続されていることを特徴
とする、請求項１１記載の高圧放電灯。 - 【請求項１５】前記セラミック放電管の前記開口に面す
る内壁面に対して前記界面ガラス層が接触しており、こ
の界面ガラス層および前記主相が前記開口を気密に閉塞
しており、前記主相に対して前記金属部材が前記接合部
を貫通することなく接合されていることを特徴とする、
請求項１１記載の高圧放電灯。 - 【請求項１６】金属からなる第一の部材とセラミックス
またはサーメットからなる第二の部材との接合体を製造
する方法であって、 前記第一の部材と前記第二の部材との間に、金属粉末の
焼結体からなり、開気孔を有する多孔質骨格を配置し、
前記多孔質骨格を構成する金属の融点よりも低い温度で
溶融したガラスを、前記多孔質骨格の前記開気孔中に含
浸させることによって、前記多孔質骨格とこの開気孔中
に含浸する含浸ガラス相とからなる主相を生成させ、こ
の際溶融したガラスを前記第二の部材と前記主相との界
面に流入させて界面ガラス層を生成させることによっ
て、前記第一の部材と前記第二の部材とを接合すること
を特徴とする、接合体の製造方法。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17841599A JP3450751B2 (ja) | 1998-08-26 | 1999-06-24 | 接合体、高圧放電灯およびその製造方法 |
| EP19990306801 EP0982278B1 (en) | 1998-08-26 | 1999-08-26 | Joined bodies, high-pressure discharge lamps and a method for manufacturing the same |
| DE1999623261 DE69923261T2 (de) | 1998-08-26 | 1999-08-26 | Verbundener Körper, Hochdruckentladungslampen und ein Verfahren zu deren Herstellung |
Applications Claiming Priority (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25465098 | 1998-08-26 | ||
| JP16081399 | 1999-06-08 | ||
| JP11-160813 | 1999-06-08 | ||
| JP10-254650 | 1999-06-08 | ||
| JP17841599A JP3450751B2 (ja) | 1998-08-26 | 1999-06-24 | 接合体、高圧放電灯およびその製造方法 |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002275424A Division JP2003206184A (ja) | 1998-08-26 | 2002-09-20 | 接合体、高圧放電灯およびその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001058882A true JP2001058882A (ja) | 2001-03-06 |
| JP3450751B2 JP3450751B2 (ja) | 2003-09-29 |
Family
ID=27321753
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17841599A Expired - Fee Related JP3450751B2 (ja) | 1998-08-26 | 1999-06-24 | 接合体、高圧放電灯およびその製造方法 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0982278B1 (ja) |
| JP (1) | JP3450751B2 (ja) |
| DE (1) | DE69923261T2 (ja) |
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| US6819047B2 (en) | 2002-01-21 | 2004-11-16 | Ngk Insulators, Ltd. | High pressure discharge lamps, and assemblies and discharge vessels therefor |
| JP2006514775A (ja) * | 2002-11-25 | 2006-05-11 | コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ | 気密性を改善したコーティングセラミック放電容器 |
| US7126280B2 (en) | 2001-12-27 | 2006-10-24 | Ngk Insulators, Ltd. | Joined bodies, assemblies for high pressure discharge lamps and high pressure discharge lamps |
| US7132798B2 (en) | 2002-05-10 | 2006-11-07 | Ngk Insulators, Ltd. | Joined bodies, high pressure discharge lamps and assemblies therefor |
| JP2008243791A (ja) * | 2007-02-28 | 2008-10-09 | Toshiba Lighting & Technology Corp | 高圧放電ランプ及び照明装置 |
| JP2009054333A (ja) * | 2007-08-24 | 2009-03-12 | Toshiba Lighting & Technology Corp | 高圧放電ランプ及び照明装置 |
| JPWO2020045495A1 (ja) * | 2018-08-30 | 2021-08-26 | 京セラ株式会社 | セラミックス構造体 |
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| US6703136B1 (en) | 2000-07-03 | 2004-03-09 | Ngk Insulators, Ltd. | Joined body and high-pressure discharge lamp |
| US6812642B1 (en) | 2000-07-03 | 2004-11-02 | Ngk Insulators, Ltd. | Joined body and a high-pressure discharge lamp |
| JP3929255B2 (ja) * | 2000-07-03 | 2007-06-13 | 日本碍子株式会社 | 接合体および高圧放電灯 |
| WO2002028575A1 (fr) * | 2000-10-03 | 2002-04-11 | Ngk Insulators, Ltd. | Tube metallique sans soudure et son procede de production |
| US6596100B2 (en) | 2000-10-03 | 2003-07-22 | Ngk Insulators, Ltd. | Metal-made seamless pipe and process for production thereof |
| CN1151539C (zh) * | 2000-10-03 | 2004-05-26 | 日本碍子株式会社 | 金属制的无缝管及其生产方法 |
| JP2002245971A (ja) * | 2000-12-12 | 2002-08-30 | Toshiba Lighting & Technology Corp | 高圧放電ランプ、高圧放電ランプ点灯装置および照明装置 |
| EP1793411A3 (en) * | 2001-10-17 | 2008-02-27 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | High pressure discharge lamp |
| JP2003297289A (ja) * | 2002-01-30 | 2003-10-17 | Toshiba Lighting & Technology Corp | 高圧放電ランプおよび多重管形高圧放電ランプならびに照明装置 |
| US20100026181A1 (en) * | 2008-08-01 | 2010-02-04 | Osram Sylvania Inc. | Ceramic discharge vessel and method of making same |
| DE102018214319A1 (de) * | 2018-08-24 | 2020-02-27 | Schott Ag | Körper, insbesondere Lampenkörper, sowie Verfahren zur Herstellung einer hermetischen Dichtung |
| CN110972418B (zh) * | 2018-09-30 | 2022-01-07 | 比亚迪股份有限公司 | 电子设备壳体、电子设备和复合体 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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