JP3407284B2 - 透光性セラミックス - Google Patents
透光性セラミックスInfo
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はメタルハライドランプ、
ナトリウムランプ、水銀ランプ等の高輝度放電灯の発光
管等として用いる透光性セラミックスに関する。
ナトリウムランプ、水銀ランプ等の高輝度放電灯の発光
管等として用いる透光性セラミックスに関する。
【０００２】
【従来の技術】水銀の励起発光を利用した水銀ランプ、
水銀熱陰極アーク放電による熱で金属ハロゲン化物を蒸
発させて金属とハロゲンに解離せしめ、金属特有の色を
呈する発光を行なわせるようにしたメタルハライドラン
プ等の高輝度放電灯の発光管として、特開昭５９−１８
４４５０号公報、特開平２−１３２７５０号公報等にも
開示されるように、従来から多結晶アルミナ等の透光性
セラミックスが用いられている。
水銀熱陰極アーク放電による熱で金属ハロゲン化物を蒸
発させて金属とハロゲンに解離せしめ、金属特有の色を
呈する発光を行なわせるようにしたメタルハライドラン
プ等の高輝度放電灯の発光管として、特開昭５９−１８
４４５０号公報、特開平２−１３２７５０号公報等にも
開示されるように、従来から多結晶アルミナ等の透光性
セラミックスが用いられている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上述した発光管にあっ
ては、発光管内に封入したアマルガム中の成分（例えば
Ｓc等）と発光管を構成するＡl２Ｏ３やＳiＯ２等とが
反応し、発光管の劣化、封入したアマルガム中の成分が
消失し、所望の発光特性が得られない等の課題がある。
ては、発光管内に封入したアマルガム中の成分（例えば
Ｓc等）と発光管を構成するＡl２Ｏ３やＳiＯ２等とが
反応し、発光管の劣化、封入したアマルガム中の成分が
消失し、所望の発光特性が得られない等の課題がある。
【０００４】これらの問題については、例えば、照明学
会誌第７４巻第９号（平成２年）に報告されているよう
に、次のような反応が起こり発光物質（ＳcＩ３）が消
失してしまう。 ３ＭgＡl２Ｏ４（スピネル）＋２ＳcＩ３→２ＡlＳcＯ
３＋２Ａl２Ｏ３＋３ＭgＩ２ Ａl２Ｏ３＋ＳcＩ３→ＡlＳcＯ３＋ＡlＩ３ ＭgＯは、従来から粒成長抑制剤として一般によく知ら
れているが、Ｍg化合物は、上記のように容易にメタル
ハライドと反応してしまう。更に、Proc Symp High Tem
p Lamp Chem 2.,pl(1988)には、発光管や封止剤に含ま
れるＳiＯ２と以下のように反応し、やはり発光物質が
消失してしまう。 ＳiＯ２（固体）＋４ＳcＩ３（ガス）→ＳcＯ３（固
体）＋ＳcＩ４ また発光管に限らず、ギブスの標準生成エネルギーが小
さな材料からなる透光性セラミックスは酸やアルカリに
接触することで腐食しやすい。
会誌第７４巻第９号（平成２年）に報告されているよう
に、次のような反応が起こり発光物質（ＳcＩ３）が消
失してしまう。 ３ＭgＡl２Ｏ４（スピネル）＋２ＳcＩ３→２ＡlＳcＯ
３＋２Ａl２Ｏ３＋３ＭgＩ２ Ａl２Ｏ３＋ＳcＩ３→ＡlＳcＯ３＋ＡlＩ３ ＭgＯは、従来から粒成長抑制剤として一般によく知ら
れているが、Ｍg化合物は、上記のように容易にメタル
ハライドと反応してしまう。更に、Proc Symp High Tem
p Lamp Chem 2.,pl(1988)には、発光管や封止剤に含ま
れるＳiＯ２と以下のように反応し、やはり発光物質が
消失してしまう。 ＳiＯ２（固体）＋４ＳcＩ３（ガス）→ＳcＯ３（固
体）＋ＳcＩ４ また発光管に限らず、ギブスの標準生成エネルギーが小
さな材料からなる透光性セラミックスは酸やアルカリに
接触することで腐食しやすい。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決すべく本
発明に係る透光性セラミックスは、透光性の母材の一面
にギブス（Gibbs）の標準生成エネルギー（ΔＧｆ°）
が負でしかもその絶対値が母材を構成するセラミックス
のギブスの標準生成エネルギーよりも大きな酸化物から
なる耐食膜が形成されている透光性セラミックスであっ
て、透光性セラミックスは高輝度放電灯の発光管であ
り、母材の内側面に耐食膜が形成され、この耐食膜は発
光管内に封入されるアマルガムを構成する主元素の酸化
物からなることを第１の特徴とする。
発明に係る透光性セラミックスは、透光性の母材の一面
にギブス（Gibbs）の標準生成エネルギー（ΔＧｆ°）
が負でしかもその絶対値が母材を構成するセラミックス
のギブスの標準生成エネルギーよりも大きな酸化物から
なる耐食膜が形成されている透光性セラミックスであっ
て、透光性セラミックスは高輝度放電灯の発光管であ
り、母材の内側面に耐食膜が形成され、この耐食膜は発
光管内に封入されるアマルガムを構成する主元素の酸化
物からなることを第１の特徴とする。
【０００６】また、透光性の母材の一面にギブス（Gibb
s）の標準生成エネルギー（ΔＧｆ°）が負でしかもそ
の絶対値が母材を構成するセラミックスのギブスの標準
生成エネルギーよりも大きな酸化物と、母材を構成する
物質との混合層からなる耐食膜が形成されている透光性
セラミックスであって、透光性セラミックスは高輝度放
電灯の発光管であり、母材の内側面に耐食膜が形成さ
れ、この耐食膜は発光管内に封入されるアマルガムを構
成する主元素の酸化物からなることを第２の特徴とす
る。
s）の標準生成エネルギー（ΔＧｆ°）が負でしかもそ
の絶対値が母材を構成するセラミックスのギブスの標準
生成エネルギーよりも大きな酸化物と、母材を構成する
物質との混合層からなる耐食膜が形成されている透光性
セラミックスであって、透光性セラミックスは高輝度放
電灯の発光管であり、母材の内側面に耐食膜が形成さ
れ、この耐食膜は発光管内に封入されるアマルガムを構
成する主元素の酸化物からなることを第２の特徴とす
る。
【０００７】さらに、発光管はキャップにて閉塞され、
このキャップ自体を耐食膜を構成する物質にて構成する
か、キャップ表面に耐食膜を構成する物質からなる耐食
膜を形成したことを第３の特徴とする。
このキャップ自体を耐食膜を構成する物質にて構成する
か、キャップ表面に耐食膜を構成する物質からなる耐食
膜を形成したことを第３の特徴とする。
【０００８】 また、
母材をＡl２Ｏ３とした場合には耐
食膜を構成する酸化物を、Ｃe２Ｏ３、Ｄy２Ｏ３、Ｅu
２Ｏ３、Ｇd２Ｏ３、Ｈo２Ｏ３、Ｌa２Ｏ３、Ｌu
２Ｏ３、Ｎd２Ｏ３、Ｐr２Ｏ３、Ｓc２Ｏ３、Ｓm
２Ｏ３、Ｙ２Ｏ３、Ｙb２Ｏ３、Ｔb２Ｏ３、Ｔa２Ｏ３
のうちのいずれかとしたことを第４の特徴とする。
食膜を構成する酸化物を、Ｃe２Ｏ３、Ｄy２Ｏ３、Ｅu
２Ｏ３、Ｇd２Ｏ３、Ｈo２Ｏ３、Ｌa２Ｏ３、Ｌu
２Ｏ３、Ｎd２Ｏ３、Ｐr２Ｏ３、Ｓc２Ｏ３、Ｓm
２Ｏ３、Ｙ２Ｏ３、Ｙb２Ｏ３、Ｔb２Ｏ３、Ｔa２Ｏ３
のうちのいずれかとしたことを第４の特徴とする。
【０００９】
【作用】Ａl２Ｏ３等の透光性母材にて所定形状の中間
品を作製し、この中間品の表面に、Ｓc２Ｏ３等のスラ
リーを接触せしめて膜を形成し、この後焼成することで
ハイブリッド化する。ハイブリット化することで、化学
平衡の観点（ギブスの標準生成エネルギー）および化学
反応速度の観点（反応式で、右への反応を抑えること）
の両面から耐食性を向上させる。
品を作製し、この中間品の表面に、Ｓc２Ｏ３等のスラ
リーを接触せしめて膜を形成し、この後焼成することで
ハイブリッド化する。ハイブリット化することで、化学
平衡の観点（ギブスの標準生成エネルギー）および化学
反応速度の観点（反応式で、右への反応を抑えること）
の両面から耐食性を向上させる。
【００１０】
【実施例】以下に本発明の実施例を添付図面に基づいて
説明する。ここで、図１は本発明に係る透光性セラミッ
クスを発光管として適用した高輝度放電灯の断面図、図
２は透光性セラミックスの拡大断面図であり、高輝度放
電灯は減圧するか窒素等を封入した外管１内に発光管２
を設け、この発光管２内にキャップ３を介して内部電極
４を臨ませ、またキャップ３から露出する外部電極５は
リード線６を介して口金７に接続している。そして、内
部電極４間に高電圧を印加することでアーク放電を発生
させ、このアーク放電による熱で発光管２内に封入した
金属ハロゲン化物が蒸発して金属とハロゲンに解離し、
金属特有の色を呈する発光が生じる。
説明する。ここで、図１は本発明に係る透光性セラミッ
クスを発光管として適用した高輝度放電灯の断面図、図
２は透光性セラミックスの拡大断面図であり、高輝度放
電灯は減圧するか窒素等を封入した外管１内に発光管２
を設け、この発光管２内にキャップ３を介して内部電極
４を臨ませ、またキャップ３から露出する外部電極５は
リード線６を介して口金７に接続している。そして、内
部電極４間に高電圧を印加することでアーク放電を発生
させ、このアーク放電による熱で発光管２内に封入した
金属ハロゲン化物が蒸発して金属とハロゲンに解離し、
金属特有の色を呈する発光が生じる。
【００１１】
前記発光管２は図２に示すように、Ａl２
Ｏ３からなる透光性母材１１とこの透光性母材１１の内
側面に一体的に形成される厚みが１００μｍ以下の耐食
膜１２から構成され、母材１１と耐食膜１２の境界部は
それぞれの組成割合が連続的に変化する傾斜層１３とな
っている。この耐食膜１２は混合層として形成してもよ
い。
Ｏ３からなる透光性母材１１とこの透光性母材１１の内
側面に一体的に形成される厚みが１００μｍ以下の耐食
膜１２から構成され、母材１１と耐食膜１２の境界部は
それぞれの組成割合が連続的に変化する傾斜層１３とな
っている。この耐食膜１２は混合層として形成してもよ
い。
【００１２】
また、前記耐食膜１２としてはギブス（Gi
bbs）の標準生成エネルギーが負でしかもその絶対値が
母材を構成するセラミックスのギブスの標準生成エネル
ギーよりも大きな酸化物をその材料として用いる。
bbs）の標準生成エネルギーが負でしかもその絶対値が
母材を構成するセラミックスのギブスの標準生成エネル
ギーよりも大きな酸化物をその材料として用いる。
【００１３】
具体的には、母材１１をＡl２Ｏ３とする
場合には耐食膜を構成する酸化物を、Ｃe２Ｏ３、Ｄy２
Ｏ３、Ｅu２Ｏ３、Ｇd２Ｏ３、Ｈo２Ｏ３、Ｌa２Ｏ３、
Ｌu２Ｏ３、Ｎd２Ｏ３、Ｐr２Ｏ３、Ｓc２Ｏ３、Ｓm２
Ｏ３、Ｙ２Ｏ３、Ｙb２Ｏ３、Ｔb２Ｏ３、Ｔa２Ｏ３の
うちのいずれかとする。
場合には耐食膜を構成する酸化物を、Ｃe２Ｏ３、Ｄy２
Ｏ３、Ｅu２Ｏ３、Ｇd２Ｏ３、Ｈo２Ｏ３、Ｌa２Ｏ３、
Ｌu２Ｏ３、Ｎd２Ｏ３、Ｐr２Ｏ３、Ｓc２Ｏ３、Ｓm２
Ｏ３、Ｙ２Ｏ３、Ｙb２Ｏ３、Ｔb２Ｏ３、Ｔa２Ｏ３の
うちのいずれかとする。
【００１４】
尚、透光性セラミックスを発光管として適
用する場合には、耐食膜を構成する酸化物として、発光
管内に封入されるアマルガムを構成する主元素の酸化物
を用いるようにしてもよい。更に、耐食膜１２を構成す
る物質として、発光管構成物質とアマルガムの反応物を
用いてもよい。また、前記キャップ３については、キャ
ップ自体を前記耐食膜１２を構成する物質にて構成する
か、キャップ３表面に前記耐食膜１２を構成する物質か
らなる耐食膜を形成する。これにより、発光物質と接触
し得る発光管内面すべての耐食性が向上し、長期的なラ
ンプ特性の維持が可能となる。なお、キャップの場合、
耐食膜は透光性を要求されないので、１００μｍ以上に
してもよい。
用する場合には、耐食膜を構成する酸化物として、発光
管内に封入されるアマルガムを構成する主元素の酸化物
を用いるようにしてもよい。更に、耐食膜１２を構成す
る物質として、発光管構成物質とアマルガムの反応物を
用いてもよい。また、前記キャップ３については、キャ
ップ自体を前記耐食膜１２を構成する物質にて構成する
か、キャップ３表面に前記耐食膜１２を構成する物質か
らなる耐食膜を形成する。これにより、発光物質と接触
し得る発光管内面すべての耐食性が向上し、長期的なラ
ンプ特性の維持が可能となる。なお、キャップの場合、
耐食膜は透光性を要求されないので、１００μｍ以上に
してもよい。
【００１５】
次に、本発明に係る透光性セラミックスの
製造工程を図３（Ａ）に基づいて説明する。先ず、母材
の原料となるとしてＡl２Ｏ３原料等の透光性セラミッ
クス粉末原料１００部に対し、純水を２０〜１００部、
バインダ及び解膠剤を０．２〜１部加えてボールミル中
で１０時間以上混合分散してスラリーを得る。尚、射出
成形用を行う場合には純水を加えない。
製造工程を図３（Ａ）に基づいて説明する。先ず、母材
の原料となるとしてＡl２Ｏ３原料等の透光性セラミッ
クス粉末原料１００部に対し、純水を２０〜１００部、
バインダ及び解膠剤を０．２〜１部加えてボールミル中
で１０時間以上混合分散してスラリーを得る。尚、射出
成形用を行う場合には純水を加えない。
【００１６】
ここで、Ａl２Ｏ３原料としては、ＡＡＣ
Ｈ（アンモニウム・アルミニウム・カーボネイト・ハイ
ドロオキサイド）を母塩とする４Ｎ（４ナイン）以上の
純度で、０．０５〜１．０μｍの粒径分布の原料を用い
る。さらに、粒成長を抑制するため、例えばＬa２Ｏ３
等の希土類酸化物もしくはＭgＯ等を添加してもよい。
また、バインダーとしてはメチルセルロース、ポリビニ
ルアルコール、アクリルエマルジョン、糖アルコール等
が挙げられ、解膠剤としてはポリカルボン酸やポリアク
リル酸のアンモニウム塩等が挙げられる。
Ｈ（アンモニウム・アルミニウム・カーボネイト・ハイ
ドロオキサイド）を母塩とする４Ｎ（４ナイン）以上の
純度で、０．０５〜１．０μｍの粒径分布の原料を用い
る。さらに、粒成長を抑制するため、例えばＬa２Ｏ３
等の希土類酸化物もしくはＭgＯ等を添加してもよい。
また、バインダーとしてはメチルセルロース、ポリビニ
ルアルコール、アクリルエマルジョン、糖アルコール等
が挙げられ、解膠剤としてはポリカルボン酸やポリアク
リル酸のアンモニウム塩等が挙げられる。
【００１７】
上記のようにして調製したスラリーを必要
に応じて消泡剤を加え真空下で脱泡した後、石膏型、多
孔質樹脂型或いは多孔質セラミック型等を用いて鋳込み
成形を行い、発光管形状をした未焼成のセラミック成形
体を得る。尚、鋳込み成形の代りに押出し成形と乾燥、
或いは射出成形と脱脂を行うようにしてもよい。
に応じて消泡剤を加え真空下で脱泡した後、石膏型、多
孔質樹脂型或いは多孔質セラミック型等を用いて鋳込み
成形を行い、発光管形状をした未焼成のセラミック成形
体を得る。尚、鋳込み成形の代りに押出し成形と乾燥、
或いは射出成形と脱脂を行うようにしてもよい。
【００１８】
一方、上記とは別に耐食膜の原料となるセ
ラミックス粉末原料、例えば、Ｓc２Ｏ３等に純水もし
くは、メタノール、エタノール、アセトン等の有機溶媒
を添加し、１〜５０wt%となるようにし、またバインダ
ー及び解膠剤をセラミックス粉末原料に対し、０．２〜
１wt%加え、これを混合分散してスラリーを調製してお
く。
ラミックス粉末原料、例えば、Ｓc２Ｏ３等に純水もし
くは、メタノール、エタノール、アセトン等の有機溶媒
を添加し、１〜５０wt%となるようにし、またバインダ
ー及び解膠剤をセラミックス粉末原料に対し、０．２〜
１wt%加え、これを混合分散してスラリーを調製してお
く。
【００１９】
次に、母材用のスラリーから得られた未焼
成の成形体に対し、耐食膜用のスラリーをスリップキャ
ストにより成形体の内面にコートすることにより、ハイ
ブリッド化する。
成の成形体に対し、耐食膜用のスラリーをスリップキャ
ストにより成形体の内面にコートすることにより、ハイ
ブリッド化する。
【００２０】
具体的には、図４に示すようにシリンダ２
０とピストン２１との空間に耐食膜用のスラリー２２を
入れ、また該空間と成形体２３はチューブ２４及びコネ
クター２５を介して接続し、ピストン２１を押し込むこ
とで、耐食膜用のスラリー２２を成形体２３内に充填
し、所定時間経過後、ピストン２１を引くことで、成形
体２３内のスラリー２２を排除する。これによって、成
形体２３内面にスラリー２２の膜が形成される。この際
シリンダ２０及びピストン２１の代りに、送液ポンプ等
を用いてもよい。また、石膏型等から成形体２３を離型
させた後、チューブ２４を介して直接接続し、スラリー
２２を成形体２３内に充填することも可能である。
０とピストン２１との空間に耐食膜用のスラリー２２を
入れ、また該空間と成形体２３はチューブ２４及びコネ
クター２５を介して接続し、ピストン２１を押し込むこ
とで、耐食膜用のスラリー２２を成形体２３内に充填
し、所定時間経過後、ピストン２１を引くことで、成形
体２３内のスラリー２２を排除する。これによって、成
形体２３内面にスラリー２２の膜が形成される。この際
シリンダ２０及びピストン２１の代りに、送液ポンプ等
を用いてもよい。また、石膏型等から成形体２３を離型
させた後、チューブ２４を介して直接接続し、スラリー
２２を成形体２３内に充填することも可能である。
【００２１】
図５は耐食膜の粉末原料として例えばＳc
２Ｏ３を用いた場合の形成される膜厚と粉体濃度、スラ
リーの保持時間の関係を示したもので、所望の膜厚は粉
体濃度及びスラリーの保持時間によって決定される。母
材を完全に被覆する場合には、膜厚を２μｍ以上とし、
剥離を極力生じさせないためには１００μｍ以下とする
ことが好ましい。この際、膜厚が２μｍ以下では母材を
完全に被覆することが困難であり、また１００μｍ以上
では剥離が生じ易くなる。このため、形成する膜厚とし
ては２〜１００μｍが好ましい。
２Ｏ３を用いた場合の形成される膜厚と粉体濃度、スラ
リーの保持時間の関係を示したもので、所望の膜厚は粉
体濃度及びスラリーの保持時間によって決定される。母
材を完全に被覆する場合には、膜厚を２μｍ以上とし、
剥離を極力生じさせないためには１００μｍ以下とする
ことが好ましい。この際、膜厚が２μｍ以下では母材を
完全に被覆することが困難であり、また１００μｍ以上
では剥離が生じ易くなる。このため、形成する膜厚とし
ては２〜１００μｍが好ましい。
【００２２】
更に、耐食膜の剥離強度及び母材の透光性
を維持するため、組成の異なる複数種のスラリーを用意
し、これを成形体の内面に導入することで耐食膜を構成
する主成分酸化物の分布が連続的に変化する傾斜層を形
成させることも可能である。具体的には、例えばＳc２
Ｏ３等の耐食膜構成酸化物と母材を構成するＡl２Ｏ３
等を所定の割合で混合し、前記方法と同様にＳc２Ｏ３
等のスラリーを複数種作製する。例えば、Ｓc２Ｏ３濃
度５〜１００wt%の範囲で数種類作製する。これを前記
耐食膜の作製法にしたがってＳc２Ｏ３濃度の低いスラ
リーから順次母材の内面に導入し、最後にＳc２Ｏ３１
００wt%のスラリーとする。これにより、図６に示すよ
うにＳc２Ｏ３の分布が０からＳc２Ｏ３のみの層に傾斜
させることができる。
を維持するため、組成の異なる複数種のスラリーを用意
し、これを成形体の内面に導入することで耐食膜を構成
する主成分酸化物の分布が連続的に変化する傾斜層を形
成させることも可能である。具体的には、例えばＳc２
Ｏ３等の耐食膜構成酸化物と母材を構成するＡl２Ｏ３
等を所定の割合で混合し、前記方法と同様にＳc２Ｏ３
等のスラリーを複数種作製する。例えば、Ｓc２Ｏ３濃
度５〜１００wt%の範囲で数種類作製する。これを前記
耐食膜の作製法にしたがってＳc２Ｏ３濃度の低いスラ
リーから順次母材の内面に導入し、最後にＳc２Ｏ３１
００wt%のスラリーとする。これにより、図６に示すよ
うにＳc２Ｏ３の分布が０からＳc２Ｏ３のみの層に傾斜
させることができる。
【００２３】
図３（Ｂ）は透光性セラミックスの製造工
程の別実施例を示すものであり、この実施例にあって
は、鋳込み成形の後に乾燥させ、仮焼した後にハイブリ
ッド化するようにしている。仮焼の条件としては例えば
１０３０℃で１時間とする。
程の別実施例を示すものであり、この実施例にあって
は、鋳込み成形の後に乾燥させ、仮焼した後にハイブリ
ッド化するようにしている。仮焼の条件としては例えば
１０３０℃で１時間とする。
【００２４】
この後、内面にスラリー２２の膜が形成さ
れた成形体２３を一次焼成した後、熱間静水圧プレス処
理（ＨＩＰ処理）して図２に示したような発光管２を得
る。一次焼結の条件としては、真空、空気、Ｎ２、Ａ
r、Ｈ２または水蒸気雰囲気中で、１３５０〜１８００
℃、０．５時間以上とし、９８％以上の嵩密度を有する
ようにする。また、ＨＩＰ処理の条件としては、処理温
度１３００〜１８００℃の温度範囲でＡr、Ｎ２、
Ｈ２、Ｏ２の一種以上のガスにより、５００〜１５００
ａｔｍの加圧範囲で０．５ｈ以上保持する。これによ
り、気泡を全く含まず、図７に示す如く、直線透過率の
低下が殆んどないＳc２Ｏ３等の耐食膜を有する透光性
セラミックスが形成される。
れた成形体２３を一次焼成した後、熱間静水圧プレス処
理（ＨＩＰ処理）して図２に示したような発光管２を得
る。一次焼結の条件としては、真空、空気、Ｎ２、Ａ
r、Ｈ２または水蒸気雰囲気中で、１３５０〜１８００
℃、０．５時間以上とし、９８％以上の嵩密度を有する
ようにする。また、ＨＩＰ処理の条件としては、処理温
度１３００〜１８００℃の温度範囲でＡr、Ｎ２、
Ｈ２、Ｏ２の一種以上のガスにより、５００〜１５００
ａｔｍの加圧範囲で０．５ｈ以上保持する。これによ
り、気泡を全く含まず、図７に示す如く、直線透過率の
低下が殆んどないＳc２Ｏ３等の耐食膜を有する透光性
セラミックスが形成される。
【００２５】
図８は本発明に係る透光性セラミックス製
品の表層部の粒子構造を示す顕微鏡写真であり、同図
（ａ）は断面を示し、同図（ｂ）はＡl元素の分布を示
し、同図（ｃ）はＳc元素の分布を示す。尚、図８
（ａ）、（ｂ）については断面と元素の分布を示す線と
を合成し示している。これらの図から明らかなように、
コーティングしたＳc２Ｏ３が発光管母材の主成分であ
るＡl２Ｏ３と傾斜層を介して、発光管表面に形成され
ている。これにより、発光管に対しての密着性に優れ、
耐剥離性の高いコーティング膜とすることができる。
品の表層部の粒子構造を示す顕微鏡写真であり、同図
（ａ）は断面を示し、同図（ｂ）はＡl元素の分布を示
し、同図（ｃ）はＳc元素の分布を示す。尚、図８
（ａ）、（ｂ）については断面と元素の分布を示す線と
を合成し示している。これらの図から明らかなように、
コーティングしたＳc２Ｏ３が発光管母材の主成分であ
るＡl２Ｏ３と傾斜層を介して、発光管表面に形成され
ている。これにより、発光管に対しての密着性に優れ、
耐剥離性の高いコーティング膜とすることができる。
【００２６】
【発明の効果】以上に説明した如く本発明によれば、Ａ
l２Ｏ３等の透光性母材の耐食性が要求される表面に、
ギブスの標準生成エネルギーが負でしかもその絶対値が
母材を構成するセラミックスのギブスの標準生成エネル
ギーよりも大きな酸化物からなる耐食膜を形成したの
で、当該透光性セラミックスで例えば高輝度放電灯の発
光管を作製すれば、発光管内に封入した金属蒸気等の経
時的な減少を防止することができ、さらに、発光管の劣
化が生じないため透光性が維持され、長寿命化を図るこ
とができる。特に、母材と耐食膜との間を傾斜層にて組
成を連続的につなげるようにすることで、剥離等のない
製品が得られる。
l２Ｏ３等の透光性母材の耐食性が要求される表面に、
ギブスの標準生成エネルギーが負でしかもその絶対値が
母材を構成するセラミックスのギブスの標準生成エネル
ギーよりも大きな酸化物からなる耐食膜を形成したの
で、当該透光性セラミックスで例えば高輝度放電灯の発
光管を作製すれば、発光管内に封入した金属蒸気等の経
時的な減少を防止することができ、さらに、発光管の劣
化が生じないため透光性が維持され、長寿命化を図るこ
とができる。特に、母材と耐食膜との間を傾斜層にて組
成を連続的につなげるようにすることで、剥離等のない
製品が得られる。
【図１】本発明に係る透光性セラミックスを発光管とし
て適用した高輝度放電灯の断面図
て適用した高輝度放電灯の断面図
【図２】透光性セラミックスの拡大断面図
【図３】（Ａ）及び（Ｂ）は本発明に係る透光性セラミ
ックスの製造工程を示すブロック図
ックスの製造工程を示すブロック図
【図４】ハイブリッド化の工程を説明した斜視図
【図５】膜厚に対する粉体濃度とスラリー保持時間の関
係を表わすグラフ
係を表わすグラフ
【図６】多段階キャスティングによる傾斜層形成拡大断
面図
面図
【図７】ハイブリット化前後における直線透過率の変化
【図８】ハイブリット化セラミックス発光管の粒子構造
を示す電子顕微鏡写真
を示す電子顕微鏡写真
２…発光管、３…キャップ、１１…母材、１２…耐食
膜、２２…耐食膜用のスラリー、２３…成形体。
膜、２２…耐食膜用のスラリー、２３…成形体。
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(56)参考文献 特開 平３−33057（ＪＰ，Ａ)
特開 昭63−201077（ＪＰ，Ａ)
特開 昭58−145661（ＪＰ，Ａ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
C04B 41/80 - 41/91
Claims (4)
- 【請求項１】 透光性の母材の一面にギブス（Gibbs）
の標準生成エネルギー（ΔＧｆ°）が負でしかもその絶
対値が母材を構成するセラミックスのギブスの標準生成
エネルギーよりも大きな酸化物からなる耐食膜が形成さ
れている透光性セラミックスであって、 前記透光性セラミックスは高輝度放電灯の発光管であ
り、母材の内側面に耐食膜が形成され、この耐食膜は発
光管内に封入されるアマルガムを構成する主元素の酸化
物からなること を特徴とする透光性セラミックス。 - 【請求項２】 透光性の母材の一面にギブス（Gibbs）
の標準生成エネルギー（ΔＧｆ°）が負でしかもその絶
対値が母材を構成するセラミックスのギブスの標準生成
エネルギーよりも大きな酸化物と、前記母材を構成する
物質との混合層からなる耐食膜が形成されている透光性
セラミックスであって、 前記透光性セラミックスは高輝度放電灯の発光管であ
り、母材の内側面に耐食膜が形成され、この耐食膜は発
光管内に封入されるアマルガムを構成する主元素の酸化
物からなる ことを特徴とする透光性セラミックス。 - 【請求項３】 請求項１または請求項２に記載の透光性
セラミックスにおいて、前記発光管はキャップにて閉塞
され、このキャップ自体を前記耐食膜を構成する物質に
て構成するか、キャップ表面に前記耐食膜を構成する物
質からなる耐食膜を形成したことを特徴とする透光性セ
ラミックス。 - 【請求項４】 前記耐食膜を構成する酸化物は、ギブス
（Gibbs）の標準生成エネルギー（ΔＧｆ°）が負でし
かもその絶対値が１５８１．９KJ/mol以上であり、母材
をＡｌ ２ Ｏ ３ とした場合にＣe２Ｏ３、Ｄy２Ｏ３、Ｅu
２Ｏ３、Ｇd２Ｏ３、Ｈo２Ｏ３、Ｌa２Ｏ３、Ｌu
２Ｏ３、Ｎd２Ｏ３、Ｐr２Ｏ３、Ｓc２Ｏ３、Ｓm
２Ｏ３、Ｙ２Ｏ３、Ｙb２Ｏ３、Ｔb２Ｏ３、Ｔa２Ｏ３
のうちの一種もしくは複数種としたことを特徴とする請
求項１乃至３に記載の透光性セラミックス。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP05259994A JP3407284B2 (ja) | 1994-02-28 | 1994-02-28 | 透光性セラミックス |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP05259994A JP3407284B2 (ja) | 1994-02-28 | 1994-02-28 | 透光性セラミックス |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07237983A JPH07237983A (ja) | 1995-09-12 |
| JP3407284B2 true JP3407284B2 (ja) | 2003-05-19 |
Family
ID=12919254
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP05259994A Expired - Fee Related JP3407284B2 (ja) | 1994-02-28 | 1994-02-28 | 透光性セラミックス |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3407284B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CA2255983C (en) * | 1997-12-16 | 2007-10-23 | Konoshima Chemical Co., Ltd. | A corrosion resistant ceramic and a production method thereof |
| JP5003016B2 (ja) * | 2005-04-28 | 2012-08-15 | Ｔｏｔｏ株式会社 | アルミナ多孔体 |
| JP5570027B2 (ja) * | 2011-02-14 | 2014-08-13 | 大学共同利用機関法人自然科学研究機構 | 透光性多結晶材料とその製造方法 |
| CN109354497B (zh) * | 2018-12-12 | 2021-06-22 | 中国工程物理研究院化工材料研究所 | Ho掺杂的透明氧化钪陶瓷及其制备方法 |
-
1994
- 1994-02-28 JP JP05259994A patent/JP3407284B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Publication date |
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| JPH07237983A (ja) | 1995-09-12 |
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