JP2003206184A - Jointed body, high-pressure discharge lamp and method for producing the same - Google Patents

Jointed body, high-pressure discharge lamp and method for producing the same

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JP2003206184A
JP2003206184A JP2002275424A JP2002275424A JP2003206184A JP 2003206184 A JP2003206184 A JP 2003206184A JP 2002275424 A JP2002275424 A JP 2002275424A JP 2002275424 A JP2002275424 A JP 2002275424A JP 2003206184 A JP2003206184 A JP 2003206184A
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metal member
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discharge lamp
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Japanese (ja)
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Tokuichi Niimi
徳一 新見
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NGK Insulators Ltd
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a jointed structure and a joining method for joining a ceramic member or a cermet member strongly with a metal member such as a molybdenum member and obtaining a joined part having high gastightness and a high corrosion resistance and being prevented from fracture even when heat cycles are applied to the joined part. <P>SOLUTION: A joining body has the joining part 6 which is interposed between a first member of a metal and a second member 4 of the ceramic or cermet and joints the first member and the second member 4. The joining part 6 has a main layer 14 which is in contact with the metal member and an interface glass layer 13 which is present at the interface between the second member 4 and the main layer 14. The main layer 14 is formed from a sintered compact of a metal powder and composed of a porous skeleton 15 having open pores and an impregnated glass phase 10 impregnated into the open pores of the porous skeleton. It is preferable that the interface glass layer 13 and the impregnated glass phase 10 are formed from glass having substantially an identical composition. <P>COPYRIGHT: (C)2003,JPO

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[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。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a joined body of a metal member and a ceramic member and a method for manufacturing the same, and more particularly to a high pressure discharge lamp using a ceramic discharge tube.

【0002】[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。
2. Description of the Related Art In a high-pressure discharge lamp, a plugging material (usually called a ceramic plug) is inserted inside both ends of a ceramic discharge tube to plug each end, and each plugging material is plugged. A through hole is provided in the through hole, and a metal member having a predetermined electrode system fixed thereto is inserted into the through hole. An ionized luminescent material is enclosed in the internal space of the ceramic discharge tube.
As such a high-pressure discharge lamp, a high-pressure sodium light emitting lamp and a metal halide lamp are known, and in particular, the metal halide lamp has a good color rendering property. By using ceramic as the material of the discharge tube,
It has become possible to use it at high temperatures.

【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。
In such a discharge lamp, it is necessary to hermetically seal between the end of the ceramic discharge tube and the electrode device holding material. The body of the ceramic discharge tube is tubular or barrel-shaped with both ends being narrowed, or is straight tubular. The ceramic discharge tube is made of, for example, an alumina sintered body. As a method of sealing the end portion of the ceramic discharge tube, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 6-318435 discloses the following structure. A blocking member is inserted and held inside the end of the ceramic discharge tube. A through hole is formed so as to extend in the axial direction of the occluding material, and the elongated electrode device holding material is inserted and fixed in the through hole. Here, the plugging material is formed by cermet containing both alumina and the constituent metals of the electrode device holding material in a fixed ratio, and the coefficient of thermal expansion of the plugging material is the same as that of the electrode device holding material and the ceramic discharge. It should be located between the coefficient of thermal expansion of the tube.

【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。
When forming this sealing structure, when the ceramic discharge tube is fired without inserting the calcination body of the plugging material into the calcination body of the ceramic discharge tube, the inner diameter of the end is blocked. It is designed to be smaller than the outer diameter of the material. Therefore, the plug is firmly clamped and held in the end of the ceramic discharge tube. The same applies to the blocking material and the electrode device holding material.

【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。
Further, Japanese Patent Laid-Open No. 7-176296 discloses a method for sealing a metal vapor arc tube. According to this, after fixing the platinum pipe to the opening of the arc tube,
Insert a platinum cap equipped with a tungsten electrode into a platinum pipe, set a low melting point metal braze between the platinum pipe and the platinum cap, and heat the low melting point metal braze part by high frequency waves, etc. And the platinum cap is sealed. Alternatively, a niobium cap is inserted into the opening of the arc tube, and this cap is sealed with a low melting metal braze.

【0006】[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。
However, the present inventor
As a result of further study on the above-mentioned sealing structure,
I found the following problems. In other words, in this sealing structure, the pressure between the blocking material and the electrode device holding material seals the two, but the lighting-off cycle is repeated many times, so that the thermal expansion of both In view of the difference in the coefficient, it is necessary to further improve the reliability of this sealed portion. In particular, since metal halides have high corrosion resistance, it is necessary to develop a seal structure having high corrosion resistance and reliability.

【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。
That is, for example, a ceramic discharge tube or a clogging material made of alumina and a metal member made of molybdenum can be firmly joined, and the airtightness and corrosion resistance of the joined portion are high, and the light-off-lighting cycle (thermal cycle It is necessary to have a joint structure that does not damage the joint part when () is added. Further, as the occluding material, one made of so-called cermet is also known, but in this case, the above-mentioned characteristics are required for the joint structure of the occluding material and the metal member.

【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。
Also, in the sealing method described in Japanese Patent Laid-Open No. 7-176296, a platinum pipe and an arc tube (ceramic tube) are joined and sealed with glass solder. Therefore, at the interface between the platinum pipe and the glass solder, there is no chemical bonding between the surface of platinum and the glass, and the mechanical soldering force is only applied to the platinum pipe from the glass solder. In addition, if a crack occurs in the glass solder, the crack easily propagates in the glass solder.

【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。
An object of the present invention is to firmly bond a ceramic member or a cermet member to a metal member such as molybdenum, and the bonded portion has high airtightness and corrosion resistance, and is bonded even when a thermal cycle is applied. It is an object of the present invention to provide a joining structure and a joining method in which parts are not damaged.

【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。
Another object of the present invention is to apply such a joining structure to a high-pressure discharge lamp, which has high durability against corrosive gases such as metal halides, high airtightness, and a lighting-off cycle. It is to prevent the joint part from being damaged even when

【0011】[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。
The present invention is a joined body of a first member made of metal and a second member made of ceramics or cermet, which comprises a first member and a second member. It is provided with a joining portion for joining the first member and the second member interposed therebetween, and this joining portion is in contact with the main phase that contacts the first member, and the second member, and the second member. Equipped with an interface glass layer present at the interface between the member and the main phase,
It is characterized in that the main phase is made of a sintered body of metal powder, and has a porous skeleton having open pores, and an impregnated glass phase impregnated into the open pores of the porous skeleton.

【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。
The present invention also provides a ceramic discharge tube having an internal space filled with an ionized luminescent material and a starting gas, the ceramic discharge tube having an opening at an end thereof, and the ceramic discharge tube provided in the internal space. A high-pressure discharge lamp comprising: an electrode device, a plugging member at least partially fixed to an opening of a ceramic discharge tube, the plugging member having a through hole, and a metal member. The metal member and the occluding member constitute an airtight joined body, the joined body is made of the joined body, and the metal member is the first member and the occluding member is the second member. Characterize.

【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。
The present invention also provides a ceramic discharge tube having an internal space filled with an ionized luminescent material and a starting gas, the ceramic discharge tube having an opening at its end, and the ceramic discharge tube provided in the internal space. An electrode device which is, and a high-pressure discharge lamp comprising a metal member, the metal member and the ceramic discharge tube constitutes an airtight joined body, the joined body, the joined body, The metal member is the first member, and the ceramic discharge tube is the second member.

【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。
The present invention is also a method for producing a joined body of a first member made of metal and a second member made of ceramics or cermet, wherein the first member and the second member are joined together. In addition, a porous skeleton composed of a sintered body of metal powder and having open pores is arranged, and glass melted at a temperature lower than the melting point of the metal constituting the porous skeleton is impregnated into the open pores of the porous skeleton. By doing so, a main phase composed of a porous skeleton and an impregnated glass phase impregnated into the open pores is generated, and at this time, the molten glass is caused to flow into the interface between the second member and the main phase to form an interfacial glass layer. Is generated, thereby joining the first member and the second member.

【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。
1 (a) and 1 (b) -FIG. 8 are sectional views showing an example in which the present invention is applied to the end portion of a high pressure discharge lamp.

【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。
Inner wall surface 1 of the end 1a of the ceramic discharge tube 1.
When viewed in the direction of the central axis of the ceramic discharge tube, b extends straight. A part of the occluding material 4 is inserted inside the opening 40 of the end portion 1a. 4 c is an outer side surface of the occluding member 4, and 46 is a through hole of the occluding member 4.

【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。
A concave portion or a step portion 9 is provided on the inner wall surface 4a side of the closing member 4. The metal member 7 is housed in the step portion 9. In this example, the metal member 7 has a tubular shape, and an opening for enclosing the starting gas and the ionized luminescent material and then sealing is provided on the end 7d side. 7b is an inner side surface of the metal member 7, and 7c is an outer side surface thereof. The inner space of the metal member 7 communicates with the inner space of the ceramic discharge tube 1 (described later). The blocking member 4 is provided with a protruding portion 42, and the protruding portion 42 serves as the metal member 7.
Facing the end portion 7a.

【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。
As shown in FIG. 1 (a), the present inventor locates the porous skeleton 2 made of a sintered body of metal powder and having open pores between the metal member 7 and the closing member 4. It was Then, a glass material (not shown) was placed on the porous skeleton 2. At this time, the melting point of the porous skeleton 2 was set to be higher than the melting point of the glass material.

【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。
When the glass material is melted, the molten glass is impregnated into the open pores of the porous skeleton and impregnated into the porous skeleton and the open pores, as schematically shown in FIG. 1 (b). It was found to produce a main phase 14 consisting of an impregnated glass phase. Further, it was found that the molten glass slightly floats the porous skeleton from the surface of the occluding material 4, flows into the interface between the occluding material 4 and the main phase 14, and forms the interface glass layer 13. The main phase 14 and the interface glass layer 13 form a joint 6 that joins the metal member 7 and the occluding member 4. Reference numeral 41 is a joint surface of the blocking member 4. The joint 6 extends to the vicinity of the protrusion 42, and the protrusion 42 and the metal member 7
A bonding glass layer 48 was formed between the end glass 7 and the end 7a.

【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。
Such a structure will be described with reference to the scanning electron micrographs of FIGS. 2, 3, 4 and 5 and the explanatory views of FIGS. 6 and 7. 3 is an enlarged photograph of FIG. 2, and FIG. 6 is an explanatory diagram corresponding to the photograph of FIG. An interface glass layer 13 and a main phase 14 are formed on the surface of the blocking member 4. The main phase 14 is a porous skeleton 15 and a porous skeleton 1
5 of the impregnated glass phase 10 impregnated into the open pores. The interface glass layer 13 has the same composition as that of the impregnated glass phase 10, but in this example, the crystal phase 11 and the non-crystallized phase 12 were separated from each other, and the crystallized glass was formed. This is because only the crystallizable component in the glass material was precipitated in the glass as crystals. 5 is an enlarged photograph of FIG. 4, and FIG. 7 is an explanatory diagram corresponding to the photograph of FIG. On the surface of the metal member 7, the main layer 1 of the joining region 6
4 was generated.

【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。
According to the bonded body having the above structure, the tensile strength applied to the glass is dispersed by the metal particles (porous skeleton), and the compressive strength applied to the porous skeleton is dispersed by the glass in the open pores. That is, it is possible to cope with both the tensile stress and the compressive stress applied to the joining region by the cooperation of different kinds of materials. Further, although cracks are likely to occur in the glass alone, even if cracks propagate in the glass phase, the propagation of the cracks is blocked by the metal porous skeleton, so that breakage of the bonding region can be prevented. Moreover, the main phase composed of the porous skeleton and the impregnated glass phase adheres to the metal member, and the interface glass layer adheres firmly to the occluding material.

【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。
Further, a glass component susceptible to corrosion is impregnated mainly in the open pores of the porous skeleton.

【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。
Furthermore, since the main phase can act as a thermal expansion relaxation layer between the metal member and the occluding material, it is strong against thermal cycles. That is, as shown in the schematic view of FIG. 8, for example, when the thermal expansion coefficient of the plug 4 is larger than that of the metal member 7, the thermal expansion coefficient of the main phase 14 is Since it is a porous body, it can generally be close to the thermal expansion coefficient of the metal member 7. The coefficient of thermal expansion of the interface glass layer 13 can generally be close to that of the occluding material 4.

【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。
As described above, in the structure of the present invention, not only the mechanical pressure bonding force but also the above-mentioned physical and chemical bonding are generated between the metal member and the glass, so that the airtightness is improved. Is high and cracks are unlikely to propagate.

【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。
Such a joint is particularly suitable for a high pressure discharge lamp. In this case, the high-pressure discharge lamp is extremely stable with respect to the lighting-extinguishing cycle and is also stable with respect to the corrosive gas in the internal space of the ceramic discharge tube.

【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。
In this embodiment, preferably, the occluding material and the metal member are joined together. In addition, when not providing the blocking material,
The ceramic discharge tube and the metal member are joined together.

【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。
When the metal member and the discharge tube were directly joined by the joining structure and method of the present invention, it was extremely effective for miniaturization of the high pressure discharge lamp. That is, the widthwise dimension of the high pressure discharge lamp is limited by the dimension of the end portion. However, it is difficult to reduce the widthwise dimension of the ceramic discharge tube to a certain extent or more by inserting the blocker inside the end of the ceramic discharge tube. It was difficult to make it smaller. As a result, specifically, the output is 2
When the level was suppressed to 5 W or less, the luminous efficiency of the space inside the ceramic discharge tube became extremely low. When the metal member and the discharge tube are directly joined, the high-pressure discharge lamp can be downsized, so that a high-pressure discharge lamp with a low output of 25 W or less can be provided as a product, which is epoch-making. Is.

【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。
In the present invention, preferably, the interface glass layer and the impregnated glass phase have substantially the same composition. This means that they belong to the same component system as a whole, which improves the strength of the joint. It is further preferred that the composition of the interfacial glass layer and the impregnated glass phase be substantially the same. This means that the interface glass layer and the impregnated glass phase originate from the same glass material. In the interface glass layer and the impregnated glass layer, a part of the glass may be crystallized, and in this case, the bonding strength to the ceramic member is further improved. Crystallinity is 10% -5
0% is preferable.

【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。
When the present invention is applied to a high pressure discharge lamp,
The metal member may be an electrode device holding material to which the electrode device is directly attached, or may be a tubular member for inserting the electrode device holding material to which the electrode device is directly attached, and there is no particular limitation. . An example of the latter is JP-A-6-
The technique described in Japanese Patent No. 318435 can be exemplified.

【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。
The material of the metal member is preferably one or more metals selected from the group consisting of molybdenum, tungsten, rhenium, niobium, tantalum and alloys thereof, or alloys thereof.

【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8×10-6-1であり、モリブ
デンの熱膨張係数は6×10-6-1であり、タングステ
ン、レニウムの熱膨張係数は6×10-6-1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。
Of these, the coefficient of thermal expansion of niobium and tantalum is almost in balance with the coefficient of thermal expansion of the ceramics, particularly alumina ceramics, which constitutes the ceramic discharge tube, but it is known that niobium and tantalum are easily corroded by metal halides. There is. Therefore, in order to prolong the life of the metal member, it is preferable to form the metal member with a metal selected from the group consisting of molybdenum, tungsten, rhenium and alloys thereof. However, metals having high corrosion resistance to these metal halides generally have a small coefficient of thermal expansion. For example, the coefficient of thermal expansion of alumina ceramics is 8 × 10 -6 K -1 , the coefficient of thermal expansion of molybdenum is 6 × 10 -6 K -1 , and the coefficient of thermal expansion of tungsten and rhenium is 6 × 10 -6. It is K -1 or less. As described above, the joining structure of the present invention also has an action of alleviating the difference in thermal expansion between the metal member and the ceramic discharge tube or the blocking member in this case as well.

【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。
Molybdenum is advantageous for the structure of the present invention in that it has a high corrosion resistance to metal vapor, particularly metal halide gas, and a high wettability to glass.

【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La23 とCeO2
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。
When molybdenum is used as the material of the metal member, molybdenum contains at least one of La 2 O 3 and CeO 2 in a total amount of 0.1 wt% to 2.0 wt%. Is particularly preferred.

【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。
The porous skeleton is composed of a sintered body of metal powder. As a material of the metal powder, a metal selected from the group consisting of molybdenum, tungsten, rhenium, niobium, tantalum and alloys thereof is preferable. Particularly, in order to further improve the corrosion resistance against halogen of the metallized layer, a metal selected from the group consisting of molybdenum, tungsten, rhenium and alloys thereof is particularly preferable.

【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。
The main component of the metal forming the metal member and the main component of the metal forming the porous skeleton are preferably the same, and molybdenum is more preferable. Here, the main component of a metal is 60% by weight of this metal.
It means that it occupies the above.

【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。
The open porosity of the porous skeleton is preferably 30% or more, more preferably 40% or more, whereby the strength of the joining region can be further increased. The open porosity is preferably 80% or less, and more preferably 70% or less, whereby glass is appropriately impregnated into the open pores of the porous skeleton,
The stress applied to the porous skeleton can be dispersed, and the durability against heat cycle can be improved.

【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。
In order to appropriately generate the impregnated glass phase according to the present invention, it is preferable that the tap density of the metal powder as the raw material of the porous skeleton be 2.5 to 3.5 g / cc.

【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。
The second member or occluding member is made of ceramics or cermet. This ceramic is preferably one or more ceramics selected from the group consisting of alumina, magnesia, yttria, lanthanum and zirconia, or a mixture thereof.

【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。
More specifically, as the material of the occluding material,
The same material as the ceramic discharge tube can be used, or different materials can be used. When the current conductor is made of niobium or tantalum, it is preferable that the ceramic discharge tube and the blocking member are made of the same ceramic material. This is because in this case, the thermal expansion coefficients of the current conductor, the ceramic discharge tube, and the plug can be approximated. However, the same kind of material here means that the base ceramics are common, and the added components may be different.

【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。
On the other hand, when molybdenum, tungsten, rhenium or an alloy thereof is used as the material of the metal member, the difference in thermal expansion between the ceramic discharge tube and the metal member becomes relatively large, so the material of the plugging material. It is preferable that the coefficient of thermal expansion is between the coefficient of thermal expansion of the current conductor and the coefficient of thermal expansion of the material of the end portion of the ceramic discharge tube. For this purpose, the occluding material may be formed by cermet.

【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。
Cermet is a composite material of ceramics and metal. As this ceramic, alumina,
One or more ceramics selected from the group consisting of magnesia, yttria, lanthanum and zirconia are preferably used alone or a mixture thereof, and particularly, the same ceramic as the material of the ceramic discharge tube is preferable. This makes it possible to simultaneously fire the ceramic discharge tube and the plugging material. From this viewpoint, it is more preferable that the ceramic discharge tube and the ceramic component of the cermet are both alumina ceramics.

【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)。
The metal component of the cermet is tungsten,
It is preferable to select from refractory metals having corrosion resistance to metal halides such as molybdenum and rhenium, or alloys thereof. This makes it possible to impart high corrosion resistance to metal halides to the occluding material. In the cermet, the ratio of the ceramics component is preferably 55% by weight or more, more preferably 60% by weight or more (the ratio of the metal component is the balance).

【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、Al23 、SiO2 、Y2
3 、Dy23 、B23 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Al23 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。
The glass constituting the interface glass layer and / or the impregnated glass layer is Al 2 O 3 , SiO 2 , Y 2 O.
It is preferably composed of a material selected from the group consisting of 3 , Dy 2 O 3 , B 2 O 3 and MoO 3 , and particularly preferably contains Al 2 O 3 and SiO 2 . Further, from the viewpoint of wettability, it is preferable to contain the main component of ceramics or cermet forming the second member. Here, the main component means a ceramic component occupying 70% by weight or more of ceramics, or a ceramic component occupying 60% by weight or more of cermet.

【0044】好ましい組成範囲は、次のとおりである。 Al23 :10−30重量% SiO2 :15−40重量% Y23 :0−40重量% Dy23 :0−70重量% B23 :0−5重量% MoO3 :0−10重量%The preferred composition range is as follows. Al 2 O 3: 10-30 wt% SiO 2: 15-40 wt% Y 2 O 3: 0-40 wt% Dy 2 O 3: 0-70 wt% B 2 O 3: 0-5 wt% MoO 3 : 0-10% by weight

【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。
The joining method as described above can be adopted at both ends of the ceramic discharge tube, but at one of these ends, it is necessary to inject the ionized luminescent material through the inside of the metal member. The metal member needs to be tubular. At the other end, a metal member having various shapes such as a rod shape and a tubular shape can be adopted.

【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。
The shape of the ceramic discharge tube is generally
It may be tubular, cylindrical, barrel-shaped, etc., and is not particularly limited. When the metal member is a tubular electrode member holding device, and the ionized luminescent material is sealed inside the discharge tube through the electrode device holding material, the electrode device holding material is closed by laser welding or TIG welding after this sealing. Let At the time of laser welding, for example, an Nd / YAG laser is used.

【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。
In the case of a metal halide high pressure discharge lamp, an inert gas such as argon and a metal halide are enclosed in the internal space of the ceramic discharge tube, and further mercury is enclosed if necessary.

【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。
FIG. 1, FIG. 9 and FIG. 10 show the shape of the end of a high pressure discharge lamp to which the present invention can be applied. However,
Description of the components shown in FIGS. 1 and 8 is omitted.

【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。
A step portion 9 is provided between the blocking member 4 and the metal member 7.
The joint portion 6 of the present invention is present inside the joint portion 6,
The two are joined by and the airtightness is maintained.

【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。
As shown in FIG. 9, the shaft 27 of the electrode device 18 is
Is attached to a sealing member (preferably made of metal) 19, the electrode device 18 is housed in the internal space of the ceramic discharge tube, and the sealing member 19 is inserted inside the metal member 7. As shown in FIG. 10, the end portion 19a of the sealing member 19 is different from the metal member 7.
Are joined by the above-mentioned welding or the like to form the sealing portion 21. As a result, the ionized luminescent material and the starting gas in the internal space of the ceramic discharge tube are sealed so as not to come into contact with the outside air, and the sealing member 19 is attached to the electrode device 18.
Power can be supplied via. The protrusion 42 is
It has a function of positioning the metal member 7 and a function of lengthening the outflow path of the corrosive gas.

【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。
FIG. 11 is a schematic view showing an example of a high pressure discharge device. The same reference numerals are given to the components shown in FIGS. 1, 9 and 10, and the description thereof will be omitted.

【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。
The high-pressure discharge device 23 is generally provided with an outer tube 30 made of hard glass, and the high-pressure discharge lamp 1 is housed in the outer tube 30. Both ends of the outer tube 30 are closed by the ceramic bases 22. A sealing member 19 is housed and joined in each metal member 7. The external lead wire 25 is connected to the outer end portion 19 a of the sealing member 19.

【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。
In the embodiment of FIG. 12, no protrusion is provided on the inner wall surface side of the blocking member 4. Then, the metal member 7 and the occluding member 4 are provided over substantially the entire length of the through hole 46 of the occluding member 4.
Is joined to the inner wall surface 4a. In addition, 6A is a joining part, 13A is an interface glass layer, and 14A is a main phase.

【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。
In the embodiment of FIG. 13, the inner wall surface 1b of the end portion 1a of the ceramic discharge tube 1 extends straight when viewed in the direction of the central axis of the ceramic discharge tube. End 1
A stepped portion 31 is provided on the end 1d side of the inner wall surface 1b of a. The end portion 7 a of the metal member 7 is housed in the step portion 31. Between the discharge tube 1 and the metal member 7, there is a joint 6B in the step portion 31, and the joint 6
Both are joined by B and airtightness is maintained. 32 is a metallization layer.

【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。
FIG. 14 is an enlarged view of the vicinity of the step portion 31 in FIG. The bonding portion 6B includes a main phase 14B that contacts the metal member 7 and an interface glass layer 13B that contacts the discharge tube 1. The metallized layer 32 covers the inner wall surface 1b of the end portion 1a of the discharge tube 1, and further covers the surface of the step portion 31,
It contacts the edge surface of the end 7a of the metal member 7 and joins the joint 6B.
Extends to the edge of the.

【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。
In the embodiment shown in FIG. 15, no protrusion is provided on the inner wall surface 1b side of the end portion 1a of the discharge tube 1, and the inner wall surface 1b extends substantially straight. The metal member 7 and the inner wall surface 1 of the end 1a are provided over substantially the entire length of the opening 40 of the end 1a.
It is joined with b. 6C is a joint part, 13C is an interface glass layer, and 14C is a main phase.

【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。
In each of the embodiments described above, the joint portion of the present invention is formed between the outer peripheral surface of the metal member and the inner wall surface of the end portion of the ceramic discharge tube or the inner wall surface of the blocker. . In other words, the joint of the present invention does not block the opening at the end of the ceramic discharge tube or the through hole of the blocker. However, since the joint portion of the present invention has high corrosion resistance, the interface glass layer is brought into contact with the inner wall surface facing the opening of the ceramic discharge tube, and the opening is formed by the interface glass layer and the main phase. Can be airtightly closed. Alternatively, the interfacial glass layer can be brought into contact with the inner wall surface of the occluding member facing the through hole, and the through hole can be airtightly closed by the interfacial glass layer and the main phase. In these cases, the metal member is joined to the main phase without penetrating the joint. 16 and 17 relate to these embodiments.

【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。
In the embodiment of FIG. 16, the inner surface 38b of the ceramic discharge tube 38 of the high pressure discharge lamp on the side of the end surface 38c.
The first occluding member 37 is inserted in. The outer peripheral surface 38a of the discharge tube 38 extends in a substantially straight line when viewed in the longitudinal direction, and the thickness of the discharge tube 38 is substantially constant. A second cylindrical occlusion material 39 is inserted inside the first occlusion material 37. Both the blocking members 37 and 39 are made of ceramics or cermet, like the blocking members described above. Inside the second closing member 39, the joint portion 6D of the present invention is formed.

【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。
When forming the joint portion 6D, first, the porous skeleton is inserted inside the occluding member 39. The metal member 35 preferably made of molybdenum and the metal shaft 27 are previously joined to the porous skeleton. At this time, if the dimensions of the outer peripheral surface of the porous skeleton and the inner wall surface 39a of the occluding member 39 are made completely the same, the porous skeleton cannot be inserted when a dimensional error occurs. Provide a clearance of 10 mm. When the porous skeleton is inserted and the glass material is melted on the porous skeleton, the glass is impregnated in the portion of the porous skeleton and the main phase 14D is generated, and in the gap between the porous skeleton and the blocking member 39. The interface glass layer 13D is generated.

【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。
As a result, the through-hole 46 of the occluding member 39 is almost occluded by the main phase 14D, and the main phase 14D and the occluding member 3 are closed.
An interface glass layer 13D is generated in a gap between the inner wall surface 39a of the inner surface 9 and the inner wall surface 39a. The metal shaft 27 is joined to the surface of the main phase 14D on the inner space 17 side, and the metal member 35 is joined to the outer surface of the main phase 14D. A glass layer 45 is further formed in the gap between the metal member 35 and the blocking member 39.

【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。
In the embodiment of FIG. 17 as well, similar to FIG. 16, the joint portion 6E of the present invention is formed in the opening 40 of the end portion 1a of the discharge tube 1.

【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。
When forming the joint 6E, first, a porous skeleton is inserted into the inner opening 40 of the end 1a of the discharge tube 1. The metal member 35 and the metal shaft 27 are previously joined to the porous skeleton. At this time, preferably between the outer wall surface of the porous skeleton and the inner wall surface 1b of the discharge tube 1 is preferably 0.05-
Provide a clearance of 0.10 mm. When the porous skeleton is inserted and the glass material is melted on the porous skeleton, the porous skeleton is impregnated with glass to generate the main phase 14E, and in the gap between the main phase 14E and the discharge tube 1. Interface glass layer 1
3E is generated.

【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。
Next, the most preferable process for manufacturing the high pressure discharge lamp according to each aspect of the present invention will be described. When the occluding material is used, the occluding material powder (preferably alumina powder) is molded to obtain a ring-shaped occlusive molding. At this stage, it is preferable to press-mold the powder granulated with a spray dryer or the like at a pressure of 2000 to 3000 kgf / cm 2 . The obtained molded body is preferably degreased and calcined to obtain a calcined body, which has a dew point of -15 to
In a reducing atmosphere of 15 ° C., main firing is performed at a temperature of 1600 to 1900 ° C. to obtain a plugging material.

【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。
At this time, the degreasing treatment is preferably carried out by heating at a temperature of 600 to 800 ° C., and the calcination treatment is preferably carried out at a temperature of 1200 to 1400 ° C. in a hydrogen reducing atmosphere. By this calcination treatment, a certain degree of strength is given to the molded body of the occluding material, the paste leveling failure due to the suction of the solvent when the metallizing material is brought into contact with the occluding material is prevented, and the operability of the occluding material is improved. be able to. The recess can be formed by, for example, machining.

【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。
On the other hand, a metal powder is prepared, crushed, dried, a binder such as ethyl cellulose or acrylic resin is added and kneaded to obtain a paste, and the paste is applied to the outer peripheral surface of the end of the metal member. Dry at 20 ° C-60 ° C. This calcined body is heated to 1200 to 17 in a reducing atmosphere with a dew point of 20 to 50 ° C., an inert gas atmosphere or under vacuum.
Bake at a temperature of 00 ° C.

【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。
On the other hand, by molding the body of the ceramic discharge tube,
The molded body is degreased and calcined to obtain a calcined body of a ceramic discharge tube. A pre-fired body of the occluding material is inserted into the end surface of the obtained calcined body, set at a predetermined position, and main-fired at a temperature of 1600 to 1900 ° C in a reducing atmosphere having a dew point of -15 to 15 ° C. , Get a ceramic discharge tube.

【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。
On the other hand, the powder or frit prepared to have a predetermined glass composition is crushed, a binder such as polyvinyl alcohol is added, granulated, and press-molded,
A glass material is obtained by degreasing. Alternatively, a powder or frit for glass is melted, solidified, a solidified product is crushed, a binder is added, granulated, press-molded, and degreased. At this time, it is preferable to add 3-5% by weight of binder to the glass, press-mold at a pressure of 1-5 tons, degreasing is performed at about 700 ° C., and calcination is 1000-
It is performed at about 1200 ° C. Assemble the discharge tube, the blocker, the metal member, the porous skeleton, and the glass material as shown in FIG.
Heat to 1000-1600 ° C. in a non-oxidizing atmosphere.

【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。
According to the above manufacturing process, the ceramic discharge tube described with reference to FIGS. 1 to 8 was manufactured.
However, the ceramic discharge tube and the blocking material were formed of alumina porcelain, and a molybdenum pipe was used as the metal member. Further, molybdenum powder having an average particle size of 3 μm was used, and ethyl cellulose was used as a binder. The tap density of the molybdenum powder was 2.9 g / cc. The glass composition was 60% by weight dysprosium oxide, 15% by weight alumina, and 25% by weight silica.

【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。
A thermal cycle test was conducted on this ceramic discharge tube. Specifically, the temperature was kept at room temperature for 15 minutes, then the temperature was raised to 950 ° C., the temperature was kept at 950 ° C. for 5 minutes, and then the temperature was lowered to room temperature. . Thereafter, was measured the presence of a leak by a helium leak test, leak amount 10 - 1 0 atm · cc · se
It was less than c. It should be noted that 850 ° C. is a normal use temperature and 950 ° C. is an overload temperature. The durability against this means that even when the starting gas and the ionized luminescent material are press-fitted into the discharge tube at a higher pressure than usual, they can be safely held for a long period of time.

【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。
Note that FIG. 2 is a scanning electron microscope photograph showing the vicinity of the interface between the inner surface of the occluding member 4 and the joint region at this time, and FIG. 3 is an enlarged photograph of a part of FIG. Yes, FIG. 6 is an explanatory diagram of FIG. 3. FIG. 4 is a scanning electron microscope photograph showing the vicinity of the interface between the surface of the metal member 7 and the bonding region, FIG. 5 is an enlarged photograph of a part of FIG. 4, and FIG. FIG.

【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。
When the plugging material is not used in the high pressure discharge lamp, the main body of the ceramic discharge tube is molded, the molded body is degreased, calcined, and then main-fired. Meanwhile, a paste of metal powder is manufactured as described above, the paste is applied to the surface of the metal member, printed, and heat-treated to generate a porous skeleton.
A high pressure discharge lamp is obtained by assembling a discharge tube and a metal member, setting the above-mentioned glass material, and heat-treating as described above.

【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。
The joined body and joining method of the present invention are applicable to all 900 °, such as a switch such as a vacuum switch, in addition to the high pressure discharge lamp.
It can be widely applied as a part of a structure having a conductive portion or a terminal which requires airtightness at a high temperature.

【0073】[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。
As described above, according to the present invention, the first member made of metal such as molybdenum can be firmly joined to the second member made of ceramics or cermet, and the airtightness of the joined portion can be improved. It is possible to provide a joining structure and a joining method that have high corrosion resistance and do not damage the joining portion even when a thermal cycle is applied.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【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。
FIG. 1A is a cross-sectional view schematically showing a state in which a porous skeleton 2 is installed between a blocking member 4 and a metal member 7 in the joining method of the present invention, and FIG. It is sectional drawing which shows typically the joined body after the glass material is melted.

【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。
FIG. 2 is a scanning electron micrograph showing the vicinity of the interface between the inner surface of the occluding member 4 and the joint in the example of the present invention.

【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。
FIG. 3 is a scanning electron micrograph showing a part of FIG. 2 in an enlarged manner.

【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。
FIG. 4 is a scanning electron micrograph showing the vicinity of the interface between the surface of the metal member 7 and the joint in the example of the present invention.

【図5】図4の一部を拡大して示す写真である。FIG. 5 is an enlarged photograph showing a part of FIG.

【図6】図3の写真の説明図である。FIG. 6 is an explanatory view of the photograph of FIG.

【図7】図5の写真の説明図である。FIG. 7 is an explanatory diagram of the photograph of FIG.

【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。
FIG. 8 is a schematic diagram showing the relationship between the laminated structure of the joint and the thermal expansion coefficient of each layer in the joint body of FIG. 1 (b).

【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。
FIG. 9 shows a sealing member 1 in a metal member 7 of the high pressure discharge lamp of FIG.
It is sectional drawing which shows the state which inserted 9.

【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。
FIG. 10 is a cross-sectional view showing the high pressure discharge lamp after the metal member 7 and the sealing member 19 of FIG. 9 are joined to form the sealing portion 21.

【図11】高圧放電灯の一例を示す模式図である。FIG. 11 is a schematic view showing an example of a high pressure discharge lamp.

【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。
FIG. 12 is a cross-sectional view schematically showing a form of an end portion of a high-pressure discharge lamp according to another embodiment of the present invention, in which a metal member 7 is joined over substantially the entire length of the inner wall surface of the closing member 4.

【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。
FIG. 13 is a cross-sectional view schematically showing a form of an end portion of a high-pressure discharge lamp according to still another embodiment of the present invention, in which an end portion 1a of a discharge tube 1 and a metal member 7 are joined together, In addition, the metal member 7 and the metal shaft 27 of the electrode device 18 are electrically connected by the metallized layer 32 that covers the surface of the end portion 1a.

【図14】図13の段差部31の近傍を示す拡大断面図
である。
14 is an enlarged cross-sectional view showing the vicinity of the step portion 31 of FIG.

【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。
FIG. 15 is a cross-sectional view schematically showing a form of an end portion of a high-pressure discharge lamp according to still another embodiment of the present invention, in which the metal member 7 is provided over substantially the entire length of the inner wall surface of the end portion 1a of the discharge tube 1. It is joined.

【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。
FIG. 16 is a cross-sectional view schematically showing a form of an end portion of a high pressure discharge lamp according to still another embodiment of the present invention, in which a closing member 39 is provided.
The through hole 46 is closed by the joint portion 6D of the present invention.

【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。
FIG. 17 is a sectional view schematically showing a form of an end portion of a high-pressure discharge lamp according to still another embodiment of the present invention, in which the opening 40 of the end portion 1a of the discharge tube 1 is formed by the joint portion 6E of the present invention. It has been blocked.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

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、13
B、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
1 Ceramic discharge tube 1a Opening part
2,15 Porous skeleton 4,37,39 Closing material
4a, 39a Inner wall surface 4b of the occluding material
End surface 4c of the closing member 4c Outer peripheral surface 6 of the closing member 4,
6A, 6B, 6C, 6D, 6E Joint part 7
Metal member (current conductor) 9, 31 Step portion 10 Impregnated glass phase
11 Crystallized part in interface glass layer 12 Non-crystallized part of interface glass layer 13, 13A, 13
B, 13C, 13D, 13E Interface glass layer 14, 14A, 14B, 14C, 14D, 14E Main phase 17 Internal space of the ceramic discharge tube 1
18 Electrode Device 32 Metallized Layer 40 Opening of Ceramic Discharge Tube 41 Bonding Surface 42 Projection 46 Through Hole of Closing Material 48 Bonding Glass Layer

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) H01J 61/36 H01J 61/36 B Fターム(参考) 4G026 BA02 BA03 BA05 BB21 BB31 BF02 BF04 BF31 BF45 BF52 BG02 BG10 BG23 BG28 BH06 4K018 AA19 AA21 AA40 AB06 AD09 CA08 CA11 DA32 DA33 FA42 KA32 5C012 JJ01 JJ02 5C043 DD15 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (51) Int.Cl. 7 Identification code FI theme code (reference) H01J 61/36 H01J 61/36 BF term (reference) 4G026 BA02 BA03 BA05 BB21 BB31 BF02 BF04 BF31 BF45 BF52 BG02 BG10 BG23 BG28 BH06 4K018 AA19 AA21 AA40 AB06 AD09 CA08 CA11 DA32 DA33 FA42 KA32 5C012 JJ01 JJ02 5C043 DD15

Claims (16)

【特許請求の範囲】[Claims] 【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。
1. A joined body of a first member made of metal and a second member made of ceramics or cermet, which is interposed between the first member and the second member. It is provided with a joining portion for joining the first member and the second member,
This joint portion comprises a main phase in contact with the first member, and an interface glass layer in contact with the second member and present at the interface between the second member and the main phase, and the main phase Is a sintered body of metal powder, and comprises a porous skeleton having open pores and an impregnated glass phase impregnated in the open pores of the porous skeleton.
【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。
2. The main component of ceramics or cermet forming the second member is contained in the interface glass layer and the impregnated glass phase,
The joined body according to claim 1.
【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。
3. The metal member and the ceramic member according to claim 1, wherein the metal forming the porous skeleton contains a main component of the metal forming the first member. And a joint.
【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。
4. The bonded body according to claim 1, wherein the interface glass layer and the impregnated glass phase are made of glass of the same component system.
【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。
5. The open porosity of the porous skeleton is 30% or more,
80% or less, The joined body as described in any one of Claims 1-4 characterized by the above-mentioned.
【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。
6. A ceramic discharge tube having an internal space filled with an ionized luminescent material and a starting gas, the ceramic discharge tube having an opening at its end, and an electrode provided in the internal space. A high-pressure discharge lamp comprising: a device, a closing member at least a part of which is fixed to the opening of the ceramic discharge tube, the closing member having a through hole, and a metal member, The metal member and the occluding member constitute an airtight bonded body, the bonded body is the bonded body according to any one of claims 1 to 5, and the metal member is the A high pressure discharge lamp, which is a first member, wherein the closing member is the second member.
【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。
7. At least a part of the metal member is inserted into the through hole, and a joint surface joined to the metal member on the through hole side of the closing member, and an edge portion of the metal member. a projecting portion provided between the inner portion space is provided, wherein the bonding glass layer is provided between the edge portion of the metal member said projecting portion and, wherein Item 6. A high pressure discharge lamp according to item 6.
【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。
8. At least a part of the metal member is inserted into the through hole, and an inner wall surface of the closing member facing the through hole is joined to the metal member over the entire length thereof. 7. The high pressure discharge lamp according to claim 6, wherein:
【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
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。
9. At least a part of the metal member is inserted into the through hole, and a part of an inner wall surface of the closing member is joined to the metal member via the joining portion.
And metallization layers is formed on a region where the joint portion of the inner wall is not provided, electrically connected ends of the <br/> Internal space side of the metallization layer to the electrode device The high pressure discharge lamp according to claim 6, wherein the high pressure discharge lamp is provided.
【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、前記主相の内側空間側の表面には金属軸が接合され
ており、前記主相の外側面に金属部材が接合されている
ことを特徴とする、請求項6記載の高圧放電灯。
10. The interfacial glass layer is in contact with an inner wall surface of the closing member facing the through hole, and the interfacial glass layer and the main phase hermetically close the through hole, The high pressure discharge lamp according to claim 6, wherein a metal shaft is joined to a surface of the main phase on the inner space side, and a metal member is joined to an outer surface of the main phase.
【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。
11. A ceramic discharge tube having an internal space filled with an ionized luminescent material and a starting gas, the ceramic discharge tube having an opening at its end, and an electrode provided in the internal space. A high pressure discharge lamp comprising a device and a metal member, wherein the metal member and the ceramic discharge tube constitute an airtight bonded body, and the bonded body is any one of claims 1-5. A high pressure discharge lamp comprising the joined body according to claim 1, wherein the metal member is the first member and the ceramic discharge tube is the second member.
【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。
12. At least a part of the metal member is inserted into the opening, and a joining surface joined to the metal member is provided on the opening side of the ceramic discharge tube, and an edge portion of the metal member. a projecting portion provided is provided between the inner portion space, characterized in that the bonding glass layer between the projecting portion and the edge portion of the metal member is provided, claim 11. The high pressure discharge lamp described in 11.
【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。
13. At least a part of the metal member is inserted into the opening, and an inner wall surface of the ceramic discharge tube facing the opening is joined to the metal member over its entire length. The high-pressure discharge lamp according to claim 11, which is characterized in that:
【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。
14. At least a part of the metal member is inserted into the opening, and a part of an inner wall surface of the ceramic discharge tube is joined to the metal member via the joining portion. and metallization layers is formed on a region where the joint portion of the inner wall is not provided, that end of the inner portion space side of the metallization layer is electrically connected to the electrode device The high-pressure discharge lamp according to claim 11, which is characterized in that:
【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、前記主相の内側空間側の表面には金属軸が接
合されており、前記主相の外側面に金属部材が接合され
ていることを特徴とする、請求項11記載の高圧放電
灯。
15. The interface glass layer is in contact with an inner wall surface of the ceramic discharge tube facing the opening, and the interface glass layer and the main phase hermetically close the opening, The high pressure discharge lamp according to claim 11, wherein a metal shaft is joined to a surface of the main phase on the inner space side, and a metal member is joined to an outer surface of the main phase.
【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。
16. A method for producing a joined body of a first member made of metal and a second member made of ceramics or cermet, wherein the first member and the second member are: Made of a sintered body of metal powder, a porous skeleton having open pores is arranged,
A glass melted at a temperature lower than the melting point of the metal constituting the porous skeleton is impregnated into the open pores of the porous skeleton, thereby forming the porous skeleton and an impregnated glass phase impregnated into the open pores. By generating a main phase consisting of, and at this time molten glass is allowed to flow into the interface between the second member and the main phase to generate an interface glass layer, the first member and the second A method for manufacturing a joined body, which comprises joining a member.
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JP2008513346A (en) * 2004-09-22 2008-05-01 バッテル メモリアル インスティチュート High strength insulating joints for solid oxide fuel cells and other high temperature applications and methods of making the same
JP2009500793A (en) * 2005-06-30 2009-01-08 ゼネラル・エレクトリック・カンパニイ Ceramic bulb and its manufacturing method
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