JP2669623B2 - 電 灯 - Google Patents
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Classifications
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Description
【発明の詳細な説明】
発明の背景
本発明は電灯に関する。更に詳しくは本発明の電灯の
ピンチ封止部内に接続される引込線が新規なモリブデン
基合金からなる電線により形成されてなる、光透過性外
囲器を備えた電灯に関する。 電灯のガラス外囲器または石英ガラス外囲器のピンチ
封止部を貫通して電流を導通するために引込線としてモ
リブデン電線を使用することは周知であり、しばしば使
用されている。 すなわち、ハーディーズ(Hardies)の米国特許第4,0
15,165号明細書ではピンチ封止部中に組込まれたモリブ
デン箔へ電流を導通して該ピンチ封止部を貫通して電灯
のガラス外囲器内または石英ガラス外囲器内にある導電
体に電流を導通するのにモリブデン端部線(すなわち外
部導電体)が使用されている。 パトリシアン(Patrician)らの米国特許第4,322,248
号明細書は約2〜6重量%のタンタル(ゲツター剤とし
て)とドープ剤として約50〜1000重量ppmのシリコン及
び約50〜約1000重量ppmのカリウムとを含むモリブデン
合金から造られた電線を示している。このパトリシアン
らの特許では開示された電線が電灯において、そして特
にハロゲン白熱電灯において、普通使用されているガラ
ス外囲器または石英ガラス外囲器のピンチ封止部中に導
電する引込線として有用であるとしている。 ハロゲン化タングステン白熱電灯のピンチ封止部を貫
通して導電する非ドープモリブデン引込線の使用もファ
ン・デル・リンデン(Van der Linden)らの米国特許第
3,538,373号明細書に開示されている。 モリブデン線及び箔を同様な用途に使用することはヒ
ュースケンス(Huyskens)の米国特許第3,736,454号明
細書に開示されている。更に、高圧放電灯中のピンチ封
止部を通して電流を導通するのにモリブデン引込線及び
モリブデン箔を使用することはクース(Kuus)らの米国
特許第3,953,755号、ヴァーシュネーヤ(Varshneya)の
米国特許第4,539,509号、ハンスラー(Hunsler)らの米
国特許第4,389,201号及びキーフェ(Keefe)らの米国特
許第4,302,699号明細書に開示されている。 引込線に普通使用されているこれらのモリブデン線の
難点はそれら引込線が比較的低い再結晶温度をもつこと
である。すなわち、モリブデン線、例えば0.76mm(30ミ
ル)直径の芯線等級のモリブデン線は1100℃で完全に再
結晶して等軸結晶組織を生じ、その結果、室温における
引張強さが顕著に低下する。この室温引張強さの低下は
ピンチガラスへの封入温度の上昇と共に顕著に増大す
る。 モリブデンにカリウム及びシリコンをドープすること
によりMOD(ドープされたモリブデン)等級のモリブデ
ンを製造すると、ドープされたモリブデンは水平層の延
びた結晶粒を生成すると共にその再結晶温度は約1650℃
に上昇し、その結果、MOD等級のモリブデンから造つたM
OD等級の電線は顕著に改善された室温引張強さを示し、
電灯中のピンチ部を封止する際に低温と高温との両者に
おいて改善された強度を示すことは既知である。 しかし、K-Siドープモリブデンの製造は比較的時間が
かかり、且つ高価につく。一般に使用されている方法
は、例えば、モリブデン粉末をスラリー状としてシリコ
ン及びカリウムのそれぞれの酸化物でドープし、酸化物
でドープされたモリブデン粉末を水素中での焼結を含む
2段階還元操作にかけ、粉砕し、次いで得られた粉末を
プレスして圧塊(インゴツト)となし、焼結し、更にス
エージ加工し、電線に延伸することからなる。 発明の概要 本発明の主たる目的は、カリウム及びシリコンでドー
プしたモリブデン(K-Siドープモリブデン)より容易に
製造でき且つ該K-Siドープモリブデン合金と同等の改善
された性質を示すと共に引込み線をプレス(ピンチ)封
止するのに特に適したモリブデン基合金からなる改善さ
れた引込線を備えた電灯を提供するにある。 本発明の他の目的は顕著に改善された物性をもつシリ
コン及びカリウムをドープしたモリブデン基合金からな
る引込線を備えた電灯を提供するにある。 こうして、本発明の一面によれば、光透過性の壁部分
とピンチ封止部と該ピンチ封止部から電灯の外囲器の外
側に延びる引込線とを有する光透過性ガラス外囲器を備
えた電灯において、該引込線がモリブデンと、0.01〜2
重量%の三酸化イットリウム(Y2O3)と0.01〜0.8重量
%のホウ化モリブデン(MoB)とを含むことを特徴とす
るモリブデン基合金からなる、電灯が提供される。 本発明の電灯で引込線として使用されるモリブデン基
合金は新規であり、且つこの合金はK-Siドープモリブデ
ンよりも遥かに容易に製造でき、またこの合金から造ら
れた電線は再結晶温度の上昇と、既知のK-Siドープモリ
ブデン合金により達成された室温引張強さの改善に匹敵
する室温引張強さの改善とを示す。 また、本発明の他の面によれば、光透過性壁部分とピ
ンチ封止部と該ピンチ封止部から電灯の外囲器の外側に
延びる引込線とを有する光透過性ガラス外囲器を備えた
電灯において、、該引込線が70〜100重量ppmのカリウム
と30〜150重量ppmのシリコンとでドープされてなるモリ
ブデンと、0.01〜2重量%の三酸化イットリウム(Y
2O3)と0.01〜0.8重量%のホウ化モリブデン(MoB)と
を含むことを特徴とするモリブデン基合金からなる、電
灯が提供される。このK-Siドープモリブデン基合金から
造られた電線は室温引張強さが既知のK-Siドープモリブ
デンに比して改善され、また再結晶温度の上昇を示す。 発明の詳細な記述 モリブデンと、2重量%までのY2O3と0.8重量%まで
のMoBとから実質上なる、本発明の電灯の引込線で使用
する合金組成では、最良の成果はY2O3の濃度が0.1〜2.0
重量%で、MoBの濃度が0.01〜0.08重量%のときに達成
されることが判明した。 本発明の電灯に引込線として使用するK-Siドープモリ
ブデン基合金の場合には、好適には70〜100重量ppmのカ
リウムと30〜150重量ppmのシリコンとを含有する。本発
明によれば、このK-Siドープモリブデン基合金は好適に
は0.1〜2.0重量%のY2O3と0.01〜0.08重量%のMoBとを
含有する。 以下に、添付図面及び実施例を参照して本発明をさら
に詳細に説明する。 実施例 本発明を、本発明の特徴をなすモリブデン基合金から
なる引込線を備えた電灯の一方の端部の断面図を示す図
について説明する。 図に示すように電灯の石英ガラス外囲器の円筒状壁1
にはモリブデン箔5を封入したピンチ封止部3を備え
る。このモリブデン箔5の一端には本発明の特徴をなす
モリブデン基合金からなる電線7が封密的に接続し、こ
の電線7は電灯外囲器の外側に延びて引込線、すなわち
電流供給電線として作用する。モリブデン箔5の反対側
端部に接続したタングステンまたは本発明の引込線と同
じモリブデン基合金からなる電線9は電灯の外囲器内に
位置したタングステンからなる熱的に発光する電極11に
電流を供給する。 以下に本発明の電灯で引込み線として使用する合金の
説明例を掲げる。 合金説明例1 非ドープモリブデン粉末を1.0重量%のY2O3と0.2重量
%のMoBと混合し、この混合物と非ドープ芯線等級モリ
ブデン粉末とをそれぞれプレスしてそれら粉末からイン
ゴツト状塊を造り、これらを1985℃で9時間焼結し、次
いでこれらをスエージ加工し、0.76mm(0.030インチ)
の電線に延伸した。得られた電線を窒素中で15秒間強熱
することにより得られた電線の曲げ特性を比較した。こ
れらの検査の結果を下記の表1に示す: 本発明により開示された上記モリブデン基合金の顕微
鏡組織は主要量が小さい等軸結晶であるが、かなりの程
度の細長い結晶粒形成傾向を示した。非ドープ芯線等級
のモリブデンは1630℃で大きな等軸結晶を示した。モリ
ブデンを同等量の酸化アルミニウム及び酸化トリウムと
混合し窒素中で15秒間1630℃で強熱して得られた電線は
0回か1回かの曲げ回数という極めて劣悪な曲げ試験成
績を示すのに鑑みて、本発明の電灯で使用するモリブデ
ン基合金から造られた引込線の上記曲げ特性は驚嘆すべ
きものである。 本発明のこの種の合金はK-Siドープ合金ほど良好では
ないが、石英ガラスのプレス封止部に使用するのに極め
て有用であり、既知のK-Siドープモリブデンより遥かに
低価額で製造できる利点がある。K-Siドープモリブデン
の製造に際し焼結操作前に必要な水素中での2段階の還
元操作は本発明で使用するモリブデン基合金の製造には
必要ではない。 合金説明例2 78重量ppmのKと110重量ppmのSiとでドープしたモリ
ブデン粉末を0.5重量%のY2O3と0.1重量%のMoBと混練
した。得られた粉末をプレスしてインゴツト状塊体とな
し、これを1985℃で9時間焼結して、密度9.42g/ccの密
度の塊体が得られた。これらのインゴツト状塊体を次に
スエージ加工し0.76mm(0.030インチ)の電線に延伸し
た。 1740℃で15秒間強熱した、この合金及びこの合金とK
及びSiをドープしたモリブデンとの、顕微鏡組織を比較
した時、K-Siドープモリブデンは完全に再結晶し細長い
結晶を示したが、この合金は大部分が繊維状組織を示し
た。 窒素中で15秒間電線を下記温度で強熱し、その後で室
温で引張強さを測定したときに下記の最高引張強さ(UT
S)が得られた: 表2に示すように、K-SiドープモリブデンにY2O3とMo
Bとを添加した合金は、特に1700℃でK-Siドープモリブ
デンの最高引張強さを改善した。この高温処理後に得ら
れた改善された最高引張強さの結果、本発明におけるY2
O3-MoB変成K-Siドープモリブデン合金の高温での改善さ
れた引張強さのために、本発明における前記合金は電
灯、特に高輝度放電灯の石英ガラス外囲器または硬質ガ
ラス外囲器中のピンチ封止部中に封密接続用引込線とし
ての使用に特に好適である。 この種の合金は引張強さが改善されると共に、薄手の
合金から造られた電線は1630℃、1740℃及び1860℃の温
度で強熱処理後でも損傷なしに多数回の曲げ操作にも耐
えられるから、この合金はピンチ封止中に封密接続用引
込線用に特に有用である。 以上、本発明を記載したが本発明の精神及び範囲を逸
脱することなく種々の改変が行い得ることは当業者に明
らかであろう。
ピンチ封止部内に接続される引込線が新規なモリブデン
基合金からなる電線により形成されてなる、光透過性外
囲器を備えた電灯に関する。 電灯のガラス外囲器または石英ガラス外囲器のピンチ
封止部を貫通して電流を導通するために引込線としてモ
リブデン電線を使用することは周知であり、しばしば使
用されている。 すなわち、ハーディーズ(Hardies)の米国特許第4,0
15,165号明細書ではピンチ封止部中に組込まれたモリブ
デン箔へ電流を導通して該ピンチ封止部を貫通して電灯
のガラス外囲器内または石英ガラス外囲器内にある導電
体に電流を導通するのにモリブデン端部線(すなわち外
部導電体)が使用されている。 パトリシアン(Patrician)らの米国特許第4,322,248
号明細書は約2〜6重量%のタンタル(ゲツター剤とし
て)とドープ剤として約50〜1000重量ppmのシリコン及
び約50〜約1000重量ppmのカリウムとを含むモリブデン
合金から造られた電線を示している。このパトリシアン
らの特許では開示された電線が電灯において、そして特
にハロゲン白熱電灯において、普通使用されているガラ
ス外囲器または石英ガラス外囲器のピンチ封止部中に導
電する引込線として有用であるとしている。 ハロゲン化タングステン白熱電灯のピンチ封止部を貫
通して導電する非ドープモリブデン引込線の使用もファ
ン・デル・リンデン(Van der Linden)らの米国特許第
3,538,373号明細書に開示されている。 モリブデン線及び箔を同様な用途に使用することはヒ
ュースケンス(Huyskens)の米国特許第3,736,454号明
細書に開示されている。更に、高圧放電灯中のピンチ封
止部を通して電流を導通するのにモリブデン引込線及び
モリブデン箔を使用することはクース(Kuus)らの米国
特許第3,953,755号、ヴァーシュネーヤ(Varshneya)の
米国特許第4,539,509号、ハンスラー(Hunsler)らの米
国特許第4,389,201号及びキーフェ(Keefe)らの米国特
許第4,302,699号明細書に開示されている。 引込線に普通使用されているこれらのモリブデン線の
難点はそれら引込線が比較的低い再結晶温度をもつこと
である。すなわち、モリブデン線、例えば0.76mm(30ミ
ル)直径の芯線等級のモリブデン線は1100℃で完全に再
結晶して等軸結晶組織を生じ、その結果、室温における
引張強さが顕著に低下する。この室温引張強さの低下は
ピンチガラスへの封入温度の上昇と共に顕著に増大す
る。 モリブデンにカリウム及びシリコンをドープすること
によりMOD(ドープされたモリブデン)等級のモリブデ
ンを製造すると、ドープされたモリブデンは水平層の延
びた結晶粒を生成すると共にその再結晶温度は約1650℃
に上昇し、その結果、MOD等級のモリブデンから造つたM
OD等級の電線は顕著に改善された室温引張強さを示し、
電灯中のピンチ部を封止する際に低温と高温との両者に
おいて改善された強度を示すことは既知である。 しかし、K-Siドープモリブデンの製造は比較的時間が
かかり、且つ高価につく。一般に使用されている方法
は、例えば、モリブデン粉末をスラリー状としてシリコ
ン及びカリウムのそれぞれの酸化物でドープし、酸化物
でドープされたモリブデン粉末を水素中での焼結を含む
2段階還元操作にかけ、粉砕し、次いで得られた粉末を
プレスして圧塊(インゴツト)となし、焼結し、更にス
エージ加工し、電線に延伸することからなる。 発明の概要 本発明の主たる目的は、カリウム及びシリコンでドー
プしたモリブデン(K-Siドープモリブデン)より容易に
製造でき且つ該K-Siドープモリブデン合金と同等の改善
された性質を示すと共に引込み線をプレス(ピンチ)封
止するのに特に適したモリブデン基合金からなる改善さ
れた引込線を備えた電灯を提供するにある。 本発明の他の目的は顕著に改善された物性をもつシリ
コン及びカリウムをドープしたモリブデン基合金からな
る引込線を備えた電灯を提供するにある。 こうして、本発明の一面によれば、光透過性の壁部分
とピンチ封止部と該ピンチ封止部から電灯の外囲器の外
側に延びる引込線とを有する光透過性ガラス外囲器を備
えた電灯において、該引込線がモリブデンと、0.01〜2
重量%の三酸化イットリウム(Y2O3)と0.01〜0.8重量
%のホウ化モリブデン(MoB)とを含むことを特徴とす
るモリブデン基合金からなる、電灯が提供される。 本発明の電灯で引込線として使用されるモリブデン基
合金は新規であり、且つこの合金はK-Siドープモリブデ
ンよりも遥かに容易に製造でき、またこの合金から造ら
れた電線は再結晶温度の上昇と、既知のK-Siドープモリ
ブデン合金により達成された室温引張強さの改善に匹敵
する室温引張強さの改善とを示す。 また、本発明の他の面によれば、光透過性壁部分とピ
ンチ封止部と該ピンチ封止部から電灯の外囲器の外側に
延びる引込線とを有する光透過性ガラス外囲器を備えた
電灯において、、該引込線が70〜100重量ppmのカリウム
と30〜150重量ppmのシリコンとでドープされてなるモリ
ブデンと、0.01〜2重量%の三酸化イットリウム(Y
2O3)と0.01〜0.8重量%のホウ化モリブデン(MoB)と
を含むことを特徴とするモリブデン基合金からなる、電
灯が提供される。このK-Siドープモリブデン基合金から
造られた電線は室温引張強さが既知のK-Siドープモリブ
デンに比して改善され、また再結晶温度の上昇を示す。 発明の詳細な記述 モリブデンと、2重量%までのY2O3と0.8重量%まで
のMoBとから実質上なる、本発明の電灯の引込線で使用
する合金組成では、最良の成果はY2O3の濃度が0.1〜2.0
重量%で、MoBの濃度が0.01〜0.08重量%のときに達成
されることが判明した。 本発明の電灯に引込線として使用するK-Siドープモリ
ブデン基合金の場合には、好適には70〜100重量ppmのカ
リウムと30〜150重量ppmのシリコンとを含有する。本発
明によれば、このK-Siドープモリブデン基合金は好適に
は0.1〜2.0重量%のY2O3と0.01〜0.08重量%のMoBとを
含有する。 以下に、添付図面及び実施例を参照して本発明をさら
に詳細に説明する。 実施例 本発明を、本発明の特徴をなすモリブデン基合金から
なる引込線を備えた電灯の一方の端部の断面図を示す図
について説明する。 図に示すように電灯の石英ガラス外囲器の円筒状壁1
にはモリブデン箔5を封入したピンチ封止部3を備え
る。このモリブデン箔5の一端には本発明の特徴をなす
モリブデン基合金からなる電線7が封密的に接続し、こ
の電線7は電灯外囲器の外側に延びて引込線、すなわち
電流供給電線として作用する。モリブデン箔5の反対側
端部に接続したタングステンまたは本発明の引込線と同
じモリブデン基合金からなる電線9は電灯の外囲器内に
位置したタングステンからなる熱的に発光する電極11に
電流を供給する。 以下に本発明の電灯で引込み線として使用する合金の
説明例を掲げる。 合金説明例1 非ドープモリブデン粉末を1.0重量%のY2O3と0.2重量
%のMoBと混合し、この混合物と非ドープ芯線等級モリ
ブデン粉末とをそれぞれプレスしてそれら粉末からイン
ゴツト状塊を造り、これらを1985℃で9時間焼結し、次
いでこれらをスエージ加工し、0.76mm(0.030インチ)
の電線に延伸した。得られた電線を窒素中で15秒間強熱
することにより得られた電線の曲げ特性を比較した。こ
れらの検査の結果を下記の表1に示す: 本発明により開示された上記モリブデン基合金の顕微
鏡組織は主要量が小さい等軸結晶であるが、かなりの程
度の細長い結晶粒形成傾向を示した。非ドープ芯線等級
のモリブデンは1630℃で大きな等軸結晶を示した。モリ
ブデンを同等量の酸化アルミニウム及び酸化トリウムと
混合し窒素中で15秒間1630℃で強熱して得られた電線は
0回か1回かの曲げ回数という極めて劣悪な曲げ試験成
績を示すのに鑑みて、本発明の電灯で使用するモリブデ
ン基合金から造られた引込線の上記曲げ特性は驚嘆すべ
きものである。 本発明のこの種の合金はK-Siドープ合金ほど良好では
ないが、石英ガラスのプレス封止部に使用するのに極め
て有用であり、既知のK-Siドープモリブデンより遥かに
低価額で製造できる利点がある。K-Siドープモリブデン
の製造に際し焼結操作前に必要な水素中での2段階の還
元操作は本発明で使用するモリブデン基合金の製造には
必要ではない。 合金説明例2 78重量ppmのKと110重量ppmのSiとでドープしたモリ
ブデン粉末を0.5重量%のY2O3と0.1重量%のMoBと混練
した。得られた粉末をプレスしてインゴツト状塊体とな
し、これを1985℃で9時間焼結して、密度9.42g/ccの密
度の塊体が得られた。これらのインゴツト状塊体を次に
スエージ加工し0.76mm(0.030インチ)の電線に延伸し
た。 1740℃で15秒間強熱した、この合金及びこの合金とK
及びSiをドープしたモリブデンとの、顕微鏡組織を比較
した時、K-Siドープモリブデンは完全に再結晶し細長い
結晶を示したが、この合金は大部分が繊維状組織を示し
た。 窒素中で15秒間電線を下記温度で強熱し、その後で室
温で引張強さを測定したときに下記の最高引張強さ(UT
S)が得られた: 表2に示すように、K-SiドープモリブデンにY2O3とMo
Bとを添加した合金は、特に1700℃でK-Siドープモリブ
デンの最高引張強さを改善した。この高温処理後に得ら
れた改善された最高引張強さの結果、本発明におけるY2
O3-MoB変成K-Siドープモリブデン合金の高温での改善さ
れた引張強さのために、本発明における前記合金は電
灯、特に高輝度放電灯の石英ガラス外囲器または硬質ガ
ラス外囲器中のピンチ封止部中に封密接続用引込線とし
ての使用に特に好適である。 この種の合金は引張強さが改善されると共に、薄手の
合金から造られた電線は1630℃、1740℃及び1860℃の温
度で強熱処理後でも損傷なしに多数回の曲げ操作にも耐
えられるから、この合金はピンチ封止中に封密接続用引
込線用に特に有用である。 以上、本発明を記載したが本発明の精神及び範囲を逸
脱することなく種々の改変が行い得ることは当業者に明
らかであろう。
【図面の簡単な説明】
図はモリブデン基合金の引込線を備えた本発明の電灯の
端部の部分断面図である。図中:1……円筒状壁;3……ピ
ンチ封止部;5……モリブデン箔;7……引込線;9……電
線;11……発熱発光電極
端部の部分断面図である。図中:1……円筒状壁;3……ピ
ンチ封止部;5……モリブデン箔;7……引込線;9……電
線;11……発熱発光電極
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(56)参考文献 特開 昭59−180932(JP,A)
特開 昭60−197839(JP,A)
特開 昭60−194043(JP,A)
特開 昭55−74034(JP,A)
特開 昭60−159150(JP,A)
特開 昭58−1051(JP,A)
特公 昭40−12161(JP,B1)
Claims (1)
- (57)【特許請求の範囲】 1.光透過性の壁部分とピンチ封止部と該ピンチ封止部
から電灯の外囲器の外側に延びる引込線とを有する光透
過性ガラス外囲器を備えてなる電灯において、該引込線
がモリブテンと、0.01〜2重量%の三酸化イットリウム
(Y2O3)と0.01〜0.8重量%のホウ化モリブデン(MoB)
とを含むことを特徴とするモリブデン基合金からなる、
電灯。 2.光透過性の壁部分が石英ガラスからなる特許請求の
範囲第1項記載の電灯。 3.光透過性の壁部分とピンチ封止部と該ピンチ封止部
から電灯の外囲器の外側に延びる引込線とを有する光透
過性ガラス外囲器を備えてなる電灯において、該引込線
が70〜100重量ppmのカリウムと30〜150重量ppmのシリコ
ンとでドープされてなるモリブデンと、0.01〜2重量%
の三酸化イットリウム(Y2O3)と0.01〜0.8重量%のホ
ウ化モリブデン(MoB)とを含むことを特徴とするモリ
ブデン基合金からなる、電灯。 4.光透過性の壁部分が石英ガラスからなる特許請求の
範囲第3項記載の電灯。
Applications Claiming Priority (2)
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- 1986-12-09 US US06/939,585 patent/US4755712A/en not_active Expired - Fee Related
-
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- 1987-12-07 JP JP62307796A patent/JP2669623B2/ja not_active Expired - Lifetime
- 1987-12-07 EP EP87202421A patent/EP0275580B1/en not_active Expired - Lifetime
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