JP4031895B2 - 釉薬層付きセラミック部材を用いた金属−セラミック接合体及びそれを用いた真空スイッチユニット - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、釉薬層付きセラミック部材を用いた金属−セラミック接合体及びそれを用いた真空スイッチユニットに関する。
【０００２】
【従来の技術】
高電圧付加への電流供給を開閉するためのスイッチとして、電流遮断に伴う火花発生と、その後の放電短絡とを防止して十分な絶縁性を確保するために、セラミック製の容器に接点部分を収納し、内部を真空減圧した真空スイッチが多く用いられている。該真空スイッチのセラミック容器の外面には、沿面放電短絡等に対する絶縁耐電圧を向上させるために、通常、釉薬層が形成される。この釉薬層は、セラミック製の容器表面を平滑化して汚染を防止したり、化学的あるいは機械的強度を高めたりといった役割も果たす。
【０００３】
セラミックへの釉薬層の形成は、釉薬スラリーを絶縁体表面に塗布し、これを焼成する（「釉焼」と呼ばれる）ことにより行われている。上記容器のような絶縁性が重視されるセラミックとしては、通常アルミナ系セラミックが用いられるが、焼成済みのセラミックに対し釉焼温度１０００〜１１００℃で後焼付けにより釉薬層の形成を行うので、ケイ酸塩ガラスの含有量の高い比較的低融点の釉薬が使用されることが多かった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、真空スイッチ用のセラミック容器には、容器内にて接点部分の周囲を覆うアークシールド部材等の取付けのため、金属／セラミック接合部が形成されている。このような接合部の形成は、通常ろう付けにより行われるが、ろう付け温度は前記した釉薬の釉焼温度よりも低いため、先にセラミック容器への釉焼を行っておいて、その後、その釉薬層付きのセラミック容器に金属部をろう付けすることになる。また、釉焼までの工程をセラミック製造メーカが担当し、ろう付け以降の工程はスイッチ製造メーカが担当するなど、製品供給形態上の要請により釉焼工程を先に行わざるを得なくなる事情が存在することもある。
【０００５】
しかしながら、従来使用されていた釉薬は、軟化温度自体がろう付け温度（例えば一般に多く使用されるＡｇ−Ｃｕ系ろうの場合、７８０℃前後である）に比較的近接していることもあって、ろう付け処理中に生ずると思われる表面粗化により外観不良を招くことがある。また、このような粗化した釉薬層は、炉からのコンタミ（例えば、蒸気圧の高い金属や金属酸化物等）により、金属成分を主体とする汚れ等が付着しやすくなり、絶縁性を低下させる原因ともなりうる。このような現象は、形成した釉薬層の表層部がわずかに軟化し、釉薬層中に内在していた気泡等が表面に顕在化して発生するものと推測され、特にろう付け処理が１×１０^−６ｔｏｒｒ以下の高真空にてなされる場合に起こりやすい。
【０００６】
本発明の課題は、従来の釉薬と比較して軟化温度が高く、例えば金属部をろう付け接合する際の表面粗化や汚れ付着による絶縁性低下等を生じにくい釉薬層付きセラミック部材を用いた金属−セラミック接合体及びそれを用いた真空スイッチユニットを提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段及び作用・効果】
上記の課題を解決するために、本発明の釉薬層付きセラミック部材を用いた金属−セラミック接合体は、
セラミックにて構成された本体部の表面に、ＳｉをＳｉＯ_２換算にて６０〜７４重量％、ＡｌをＡｌ_２Ｏ_３換算にて１６〜３０重量％含有した釉薬層が形成され、
前記釉薬層を構成する釉薬は、ＳｉＯ_２換算したＳｉの重量含有率をＷSiO2（重量％）、Ａｌ_２Ｏ_３換算したＡｌの重量含有率をＷAl2O3（重量％）として、ＷSiO2＋ＷAl2O3が８０重量％以上であり、かつ酸化物換算したアルカリ金属元素の重量含有率が３〜２０重量％であり、かつ融点が１１００〜１４００℃である釉薬層付きセラミック部材を備え、
該釉薬層付きセラミック部材のセラミック本体部に、金属部材が接合されるとともに、前記金属部材は前記セラミック本体部に対しろう材層を介して接合され、かつ前記釉薬層を構成する釉薬の融点が、前記ろう材層の融点よりも１００℃以上高温であることを特徴とする。
【０００８】
上記の釉薬層付きセラミック部材においては、釉薬層の組成を、ガラス質形成成分の主体となるＳｉＯ_２成分を６０〜７４重量％とする一方、融点の高いＡｌ_２Ｏ_３成分（アルミナ成分）を１６〜３０重量％と多く設定した点に特徴がある。その結果、釉薬層の軟化温度を高めることができ、釉焼後に金属部をろう付け接合する処理、特に高真空下でのろう付け処理を行う際の、釉薬層の表面粗化による外観低下や、汚れ付着による絶縁性低下等を生じにくくすることができる。また、特に金属部のろう付けを行わない釉薬層付きセラミック部材の構成を採用する場合でも、例えば釉薬層付きセラミック部材を高温環境にて使用する際に、釉薬層の粗化等を効果的に防止することができる。
【０００９】
Ａｌ_２Ｏ_３換算したＡｌの重量含有率（以下、ＷAl2O3（重量％）と記す）が１６重量％未満になると釉薬層の融点が低下し、上記した本発明の効果が不十分となる。一方、ＷAl2O3が３０重量％を超えると、釉焼温度が高くなりすぎて、製造コストアップが避けがたくなる。他方、ＳｉＯ_２換算したＳｉの重量含有率（以下、ＷSiO2（重量％）と記す）が６０重量％未満になると、釉薬層の強度や絶縁性が十分に確保できなくなる場合がある。また、ＷSiO2が７４重量％を超えると釉薬層の流れ性が不十分となり、また、釉薬層の融点上昇を十分に図ることが困難になる場合もある。なお、ＷAl2O3はより望ましくは１７〜２３重量％であるのがよく、ＷSiO2はより望ましくは６７〜７２重量％であるのがよい。
【００１０】
本発明の釉薬層付きセラミック部材における釉薬層においては、上記した効果が損なわれない範囲内にてＡｌあるいはＳｉ以外の副成分が含有されていてもよい。特に、釉薬の融点（あるいは軟化温度）の調整を行い、さらには釉焼時に適度な流動性を付与して得られる釉薬層の平滑性等を高めるために、アルカリ金属成分（特に、Ｌｉ、Ｎａ、Ｋ）、あるいはアルカリ土類金属成分（特に、Ｃａ）を適量含有していてもよい。いずれにしろ、ろう付け処理時等に発生する釉薬層の粗化や汚れ付着を効果的に防止し、さらに釉焼温度の過度の上昇を招かないよう、釉薬の融点は、１１００〜１４００℃の範囲内となるように、その組成調整を行うことが望ましい。
【００１１】
釉薬層の融点は、本明細書では釉薬の液相線温度として定義する。なお、セラミック部材上に形成された釉薬層の液相線温度は、例えば部材から釉薬層をはがしとって得られる試料に対し、ＤＳＣ（Differential Scanning Calorimetry）やＤＴＡ（Differential Thermal Analysis）等による熱分析を行い、昇温時において最後に現れる吸熱ピークの終了温度として求めるものとする。また、十分な試料を用意することが困難な場合は、Ａｌ、Ｓｉ及びその他のカチオン成分（ただし、０．５重量％未満の微量元素を除く）の含有量をＥＰＭＡ、ＸＰＳあるいは化学分析等により分析して酸化物換算した組成（ただし、酸素の価数を−２とし、カチオンは、１Ａ族は＋１、２Ａ族は＋３、３Ａ族は＋３、４Ａ族は＋４、５Ａ族は＋５、６Ａ族は＋６，７Ａ族は＋４、８族は＋３、１Ｂ族は＋１、２Ｂ族は＋２、３Ｂ族は＋３、４Ｂ族は＋４の各価数として、化学量論組成を有する酸化物に換算するものとする）を求め、この組成とほぼ等しくなるように各カチオン元素成分の酸化物原料を配合・溶解後、急冷してガラス試料を得、そのガラス試料の融点をもって形成された釉薬層の融点を推定するものとする。
【００１２】
金属部材を（釉薬層の形成された）セラミック本体部に対しろう材層を介して接合する場合、ろう付け処理時等に発生する釉薬層の粗化や汚れ付着を防止するには、釉薬の融点を、ろう材層の融点よりも１００℃以上高温に設定することが望ましい。
【００１３】
例えば、アルミナ系セラミックからなる本体部に対して、鉄系材料（例えばＦｅ−Ｎｉ合金）からなる金属部を接合する場合、ろう材は、ＴｉやＺｒ等の活性金属成分を含んだ活性ろう材を使用できる。この場合、活性金属成分が添加されるべきろう材の基本組成としては、Ａｇ−Ｃｕ系合金（Ａｇ−Ｃｕ系ろう材）を用いることができる。Ａｇ−Ｃｕ系合金は、Ｔｉ等の活性金属成分との間に脆弱な金属間化合物を形成することがなく、融点もそれほど高くない上、鉄系材料との接合性も良いため、本発明に好適に使用できる。
【００１４】
Ｎｉを含有する鉄系金属部材とアルミナ系セラミックからなる本体部とを、ろう材層を介して接合する場合、Ｔｉ，Ｚｒ，Ｈｆから選択される１種又は２種以上の活性金属成分を含む一次ろう材を用いて、セラミック部材の接合面にメタライズ処理する一次ろう付けを行い、その後に、一次ろう材よりも低融点で、かつ活性金属成分の含有量が小さい二次ろう材により、金属部材をセラミック部材のメタライズ処理された端面部に二次ろう付けすることができる。この場合、このような二次ろう材としては、前述のＡｇ−Ｃｕ系ろう材が用いることができる。このようなＡｇ−Ｃｕ系合金としては、例えばＪＩＳ−Ｚ３２６１に記載された銀ろう：ＢＡｇ−８等を用いることができる。
【００１５】
釉薬層を構成する釉薬は、ＷSiO2＋ＷAl2O3が８０重量％以上であることが、釉薬層の軟化温度を高める観点において望ましいが、釉薬が極度に高融点化することを避け、その軟化点を適正化する観点において、アルカリ金属元素を、酸化物換算した重量含有率にて３〜２０重量％の範囲にて配合するのがよい。アルカリ金属元素は、釉薬軟化点の低温側への調整を図る上で有効であるが、含有量が５重量％未満では効果が顕著でなく、２０重量％以上では軟化点が下がりすぎる不具合のほか、釉薬層の絶縁性が損なわれる懸念も生じ易くなる。なお、アルカリ金属元素は、望ましくは酸化物換算した重量含有率にて５〜１８重量％の範囲で配合するのがよい。
【００１６】
次に、本発明の釉薬層付きセラミック部材を用いた金属−セラミック接合体においては、真空スイッチなど絶縁性が要求される用途では、本体部の構成セラミックをアルミナ系セラミック（例えばアルミナ含有量（Ａｌ_２Ｏ_３換算したＡｌ含有量）が８５重量％以上のもの）にて構成することが望ましい。また、アルミナ系セラミックにて構成された本体部に対し、前述の通りアルミナ成分の含有量を高めた釉薬層を形成することにより密着力が高められ、また、本体部と釉薬層との線膨張係数の差も小さくなるので、釉焼後の冷却時にひび割れやクレージング等が生じにくい。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について、図面に示すいくつかの実施例に基づいて説明する。図１は、本発明の釉薬層付きセラミック部材を真空スイッチ用の容器として構成した例を示している。該図には、本発明の釉薬層付きセラミック部材を用いた金属−セラミック接合体の概念を含んで構成された真空スイッチユニット１が開示されている。具体的には、該真空スイッチユニット１においては、外周面に釉薬層７１が形成された筒状部材１０が本発明の釉薬層付きセラミック部材として構成されており、その筒状部材１０の内側には金属製の筒状のアークシールド部材６１が配置されている。そして、そのアークシールド部材６１を金属部材として、これが筒状部材１０の内側にろう材層６２を介して接合されている。具体的には、アークシールド部材６１を金属部材として、これがろう材層６２により本体部１０ａに接合されており、本発明の金属−セラミック接合体が構成されている。
【００１８】
この実施例では、筒状部材１０の内周面には周方向の凸条部１２が形成され、その凸条部１２の内周面に対し、アークシールド部材６１の外周面がろう材層６２を介して接合されている。筒状部材１０の本体部１０ａはアルミナ系セラミック（例えばアルミナ含有率９２重量％）にて構成される一方、釉薬層７１は、ＳｉをＳｉＯ_２換算にて６０〜７４重量％、ＡｌをＡｌ_２Ｏ_３換算にて１６〜３０重量％含有したガラスセラミックとして構成される。また、ろう材層６２はＡｇ−Ｃｕ系ろう材を主成分（ただし、本明細書において主成分とは、合計含有率が５０重量％以上となる成分（元素、化合物及び相の概念を含む）のことをいう）とするものであって、本体部１０ａとの間には活性金属成分（例えばＴｉ等）とセラミックとの反応層が形成されている。
【００１９】
そして、上記の筒状部材１０には、各端部側を遮蔽する１対の遮蔽部材２，３が設けられており、容器１０の内部にスイッチ遮蔽空間１１を形成している。そして、一方の遮蔽部材２を貫く形で固定電極部材４が配置されている。この固定電極部材４には、スイッチ遮蔽空間１１外に位置する基端側に固定側端子部４１ａが形成され、他方、スイッチ遮蔽空間１１内に位置する先端側に固定側スイッチ接点部４２が形成されている。また、他方の遮蔽部材３を貫く形で、容器１０の軸線方向に移動可能な可動電極部材５が設けられている。該可動電極部材５には、スイッチ遮蔽空間１１外に位置する基端側に可動側端子部５１ａが形成され、スイッチ遮蔽空間１１内に位置する先端側に、自身の移動に伴い固定側スイッチ接点部４２と当接／離間する可動側スイッチ接点部５２が形成されている。そして、前記したアークシールド部材６１は、筒状部材１０内にて固定側スイッチ接点部４２と可動側スイッチ接点部５２とを取り囲む形で配置されている。
【００２０】
具体的には、遮蔽部材２，３は円板状の蓋部材として形成され、材質は例えばＦｅ−Ｎｉ−Ｃｏ合金（例えばコバール（商品名）：Ｆｅ−２９重量％Ｎｉ−１７〜１８重量％Ｃｏ）である。その各中央部には、固定電極部材４及びガイド３１を固着するための穴２１，３２が孔設されている。ガイド３１は、セラミックブッシュ等にて構成され、可動側電極部材５の可動軸５１の摺動をスムーズに行わせる役割を果たす。
【００２１】
固定電極部材４は基端側が穴２１に固着される固定軸４１とされ、先端側に円環状の固定側スイッチ接点部４２が取り付けられている。また、可動電極部材５の基端側は前述の可動軸５１とされ、先端側に円環状の可動側スイッチ接点部５２が取り付けられている。なお、可動電極部材５は、可動軸５１に外装された蛇腹状の金属ベローズ５３により固定側スイッチ接点部４２に対して接近・離間駆動される。また、金属ベローズ５３はベローズカバー５４で囲まれており、電流開閉時に接点部４２，５２（接触子４３，５５）から発生する金属蒸気が直接触れるのを防いでいる。
【００２２】
接触子４３，５５はスイッチ接点６を形成し、高融点金属（例えばタングステン系金属）により、固定側スイッチ接点部４２及び可動側スイッチ接点部５２の接点形成部を構成するものである。また、アークシールド部６１は、前述の金属蒸気が容器１０の内壁に付着して絶縁性を低下させるのを防止する役割を果たす。
【００２３】
上記の真空スイッチユニット１は、例えば以下のようにして製造される。まず、筒状部材１０を作製するために、アルミナセラミック粉末に焼結助剤粉末と有機バインダ及び溶媒を加えて湿式混合し、その後スプレー噴霧等により造粒して成形用素地粉末を作る。これをラバープレス等により筒状に成形し、外面研削、及び凸条部１２を形成するための内面研削を施して成形体を得る。そして、その成形体を所定温度（例えば１６００℃前後）にて焼成し、アルミナ焼結体からなる本体部１０ａを得る。
【００２４】
他方、釉薬スラリーの調製を以下のようにして行う。
まず、Ｓｉ、Ａｌ及び副カチオン成分（例えばＫ等のアルカリ金属元素）の各成分源となる成分源粉末を、Ｓｉ成分はＳｉＯ_２に酸化物換算した重量にて６０〜７４重量％、Ａｌ成分はＡｌをＡｌ_２Ｏ_３換算にて１６〜３０重量％、アルカリ金属元素ＭはＭＯに酸化物換算した重量にて２０重量％以下の割合で配合し、さらに水あるいはこれに適量の溶媒を配合したものを加え、トロンメル混合等により粉砕・混合して釉薬スラリーを得る。なお、成分源粉末は、ＳｉＯ_２、Ａｌ_２Ｏ_３、ＣａОの単体酸化物や、焼成により酸化物転化する金属塩類（Ｋ_２ＣＯ_３等）、あるいはそれらを主体とする鉱物類(石灰石、珪石等）を用いることができる。また、複数種類のカチオンを含有する複合酸化物や複塩類、あるいはそれらを主体とする天然又は合成の鉱物類（例えば長石（（Ｎａ，Ｋ）Ａｌ_２Ｓｉ_３О_８−ＣａＡｌ_２Ｓｉ_３О_８）、カオリン（Ａｌ_２Ｓｉ_２О_５（ОＨ）_４[Ａｌ_２Ｏ_３・２ＳｉＯ_２・２Ｈ_２О]等）を用いることもできる。また、成分源粉末の混合物を１３００〜１７００℃に加熱して溶融させ、その溶融物を水中に投じて急冷・ガラス化し、さらに粉砕することにより釉薬フリットを作り、これに有機バインダ（必要により適量のカオリンや蛙目粘土等の粘土鉱物）を適量配合し、さらに水を加えて混合することにより釉薬スラリーを得るようにしてもよい。
【００２５】
上記のような釉薬スラリーを噴霧ノズルから本体部１０ａの外周面に噴霧・塗布することにより、釉薬粉末堆積層としての釉薬スラリー塗布層を形成し、これを乾燥する。そして、これを１４００〜１５００℃にて釉焼することにより、釉薬層７１を形成する。
【００２６】
続いて、ろう材層６２となるべきろう材ペースト（例えば、Ｔｉを活性金属成分とするＡｇ−Ｃｕ系活性ろう材）を本体部１０ａの凸条部１２の内面に塗布し、さらに適当な治具を用いてアークシールド部材６１を内側から重ね合わせて固定し、例えば、１×１０^−７ｔｏｒｒ程度の高真空雰囲気にて、８００〜９００℃にてろう付け処理する。このとき、釉薬層７１が上記のような組成の釉薬により形成されることで、釉薬層７１の軟化温度が高められ高真空下でのろう付け処理を行う際に、釉薬層７１の表面粗化による外観低下や、汚れ付着による絶縁性低下等が生じにくくなる。
【００２７】
その後、本体部１０ａに対して図１に示す各部品を組みつけることにより、真空スイッチユニット１が完成する。
【００２８】
なお、図２は、筒状部材１０の本体部に対するアークシールド部材６１の接合形態の変形例を示している。ここでは、筒状部材１０の本体部は、軸線方向中間位置にて第一筒状部１０ｂと第二筒状部１０ｃとに分割されており、金属部材としての接続部材１３を介して互いに接合されている。接続部材１３は、短尺筒状の本体１３ｂと、その本体１３ｂの外周面から外向きに突出する周方向のフランジ部１３ａとを有する。そして、そのフランジ部１３ａを、第一筒状部１０ｂと第二筒状部１０ｃとの端面間に挟持し、該フランジ部１３ａの両挟持面と各筒状部１０ｂ，１０ｃの対応する端面同士を、それぞれろう材層１２，１２にて接合している。ろう材層１２の材質は、図１のろう材層６２とほぼ同じである。一方、接続部材１３の本体１３ｂの内周面には、アークシールド部材６１の外周面が、ろう材層６３を介して接合されている。このろう材層６３も、例えばＡｇ−Ｃｕ系ろう材合金を主体に構成することができるが、金属部材同士の接合となるので、Ｔｉ等の活性金属成分が含有されている必要はない。
【００２９】
上記の構造では、第一筒状部１０ｂと第二筒状部１０ｃとにそれぞれ釉薬層７１ｂ，７１ｃを形成した後に、接続部材１３のフランジ部１３ａの両面にろう材箔を配置する形で、これを第一筒状部１０ｂと第二筒状部１０ｃとの端面に挟み付け、図１と同様の条件にてろう付け処理する。７１ｂ，７１ｃが前記組成の釉薬により形成されることで、同様の効果が達成される。
【００３０】
なお、本発明の釉薬層付きセラミック部材の概念は、上記のような真空スイッチ用の容器に留まらず、例えば絶縁碍子等にも適用することができる。図３はその一例を示している。碍子１００はいわゆるクレビス型懸垂碍子と呼ばれるものであり、硬質磁器１０２を可鍛鋳鉄や炭素鋼等で構成されたキャップ１０４とピン１０１とにより挟み、セメント層１０３，１０３でこれらを接着した構造を有する。硬質磁器１０２が本発明の釉薬層付きセラミック部材として構成され、アルミナ系セラミックからなる本体部１０２ｂの表面を前記した組成の釉薬からなる釉薬層１０２ａにて覆われている。ただし、セメント層１０３による接着面には釉薬層１０２ａは必ずしも形成されている必要はない。上記構造の碍子１００では、キャップ１０４の上部が耳金１０５とされており、ここに他の碍子のピンを差し込んでコッタボルト１０６にて連結できるようになっている。
【００３１】
【実験例】
以下、本発明の効果を確認するために、以下の実験を行った。 図１に示す形状の筒状部材の本体部（ただし、外径７０ｍｍ、内径６０ｍｍ、高さ１００ｍｍ、凸条部の高さ５ｍｍ、幅１０ｍｍ）を、前記した方法によりアルミナ系セラミックにより作製した。ただし、セラミックの組成はＡｌ
_２Ｏ_３が９２重量％、ＳｉＯ_２が５重量％、ＣａОが２重量％、ＭｇＯが０．１重量％である。
【００３２】
一方、釉薬スラリーを以下のようにして調整した。まず、原料として長石粉末、カオリン粉末、珪石粉末及び石灰石粉末を各種比率で配合し、これに適量のバインダと水とを加えてトロンメル混合により粉砕・混合することにより釉薬スラリーを作製した。
【００３３】
この釉薬スラリーを、噴霧ノズルより本体部の表面に噴霧後、乾燥して釉薬スラリー塗布層を形成した。なお、乾燥後の釉薬の塗布厚さは８００μｍ程度とした。これを各種温度にて釉焼することにより、釉薬層付きの容器を得た。他方、粉砕せずに塊状に凝固させた釉薬試料も作製した。なお、この塊状の釉薬試料は、Ｘ線回折によりガラス化（非晶質化）したものであることを確認した。これを用いて下記の実験を行った。
▲１▼化学組成分析：蛍光Ｘ線分析による。各試料毎の分析値（酸化物換算した値による）を表１に示している。なお、釉焼により得られた釉薬層の各組成をＥＰＭＡ法により測定したが、該塊状試料を用いて測定した分析値とほぼ一致していることが確認できた。
▲２▼溶融温度：粉末試料５０ｍｇを加熱しながら示差熱分析を行い、室温より測定開始し、第２番目の吸熱ピークの終了温度を溶融温度（液相線温度）として測定した。
【００３４】
続いて、Ｆｅ−４２重量％Ｎｉ合金からなるアークシールド部材を、活性ろう材（組成＝Ａｇ：６８重量％、Ｃｕ：２７重量％、Ｔｉ：５重量％）により、真空度１．０×１０^−７ｔｏｒｒ、温度８５０℃にて０．５時間ろう付け処理し、処理後の釉薬層の外観を目視にて検査した。なお、検査判定は以下の２つの観点にて行っている。
▲１▼汚れ・変色の有無：明らかに汚れの発生していたものを不良（×）、そうでないものを良（○）として判定した。
▲２▼釉薬溶融状態：釉薬の溶けが不十分なものを不良（×）、大きな溶け不良の見られなかったものを良（○）として判定した。
なお、ろう材層を含む金属−セラミック接合部の試験片を切り出して示差熱分析を行うことにより、ろう材層の融点（液相線温度）を測定したところ、約７８０℃であった（液相線温度は、最後に現れる吸熱ピークの終了温度として求めた）。以上の結果を表１に示す。
【００３５】
【表１】

【００３６】
本発明の釉薬を使用することにより、１４００℃前後の適度な温度にて良好な釉焼面の外観状態が得られ、ろう付け時の変色も起こりにくくすることができることがわかる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の真空スイッチユニットの一例を示す断面図。
【図２】 本発明の真空スイッチユニットの変形例を示す断面図。
【符号の説明】
１ 真空スイッチユニット
２，３ 遮蔽部材
４ 固定電極部材
５ 可動電極部材
１０ 筒状部材（釉薬層付きセラミック部材）
１０ａ 本体部
１１ スイッチ遮蔽空間
１２ 凸条部
１３ 接続部材（金属部材）
４２ 固定側スイッチ接点部
５２ 可動側スイッチ接点部
６１ アークシールド部材（金属部材）
６２ ろう材層
７１ 釉薬層

Claims (8)

1. セラミックにて構成された本体部の表面に、ＳｉをＳｉＯ_２換算にて６０〜７４重量％、ＡｌをＡｌ_２Ｏ_３換算にて１６〜３０重量％含有した釉薬層が形成され、前記釉薬層を構成する釉薬は、ＳｉＯ_２換算したＳｉの重量含有率をＷSiO2（重量％）、Ａｌ_２Ｏ_３換算したＡｌの重量含有率をＷAl2O3（重量％）として、ＷSiO2＋ＷAl2O3が８０重量％以上であり、かつ酸化物換算したアルカリ金属元素の重量含有率が３〜２０重量％であり、かつ融点が１１００〜１４００℃である釉薬層付きセラミック部材を備え、
   該釉薬層付きセラミック部材のセラミック本体部に、金属部材が接合されるとともに、前記金属部材は前記セラミック本体部に対しろう材層を介して接合され、かつ前記釉薬層を構成する釉薬の融点が、前記ろう材層の融点よりも１００℃以上高温であることを特徴とする釉薬層付きセラミック部材を用いた金属−セラミック接合体。
2. 前記本体部はアルミナ系セラミックにて構成されている請求項１記載の金属−セラミック接合体。
3. 前記ろう材層はＡｇ−Ｃｕ系ろう材にて構成されている請求項１又は請求項２に記載の金属−セラミック接合体。
4. 前記釉薬層付きセラミック部材が真空スイッチ用の容器として構成された請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の金属−セラミック接合体。
5. 前記釉薬層付きセラミック部材として構成され、外周面に前記釉薬層が形成された筒状部材と、
   その筒状部材の内側に配置された金属製の筒状のアークシールド部材とを備え、
   前記アークシールド部材又はそのアークシールド部材に結合される接続部材を前記金属部材として、これが前記筒状部材にろう材層を介して接合されている請求項４記載の金属−セラミック接合体。
6. 前記筒状部材の内周面には周方向の凸条部が形成され、その凸条部の内周面に対し、前記アークシールド部材の外周面がろう材層を介して接合されている請求項５記載の金属−セラミック接合体。
7. 前記筒状部材は軸線方向中間位置にて第一筒状部と第二筒状部とに分割されており、
   筒状の本体とその本体の外周面から外向きに突出する周方向のフランジ部と、を有する接続部材の前記フランジ部を、前記第一筒状部と第二筒状部との端面間に挟持し、該フランジ部の両挟持面と各筒状部の対応する端面同士をそれぞれ前記ろう材層にて接合する一方、前記本体の内周面に前記アークシールド部材の外周面を接合した請求項６記載の金属−セラミック接合体。
8. 請求項５ないし７のいずれかに記載の金属−セラミック接合体と、
   前記筒状部材の内側にスイッチ遮蔽空間を形成するために、該筒状部材の各端部側を遮蔽する１対の遮蔽部材と、
   前記遮蔽部材の一方のものを貫く形で配置されるとともに、前記スイッチ遮蔽空間外に位置する基端側に固定側端子部が形成され、前記スイッチ遮蔽空間内に位置する先端側に固定側スイッチ接点部が形成された固定電極部材と、
   前記遮蔽部材の他方のものを貫くとともに、前記容器の軸線方向に移動可能に設けられ、前記スイッチ遮蔽空間外に位置する基端側に可動側端子部が形成され、前記スイッチ遮蔽空間内に位置する先端側に、自身の移動に伴い前記固定側スイッチ接点部と当接／離間する可動側スイッチ接点部が形成された可動電極部材とを備え、
   前記アークシールド部材が、前記筒状部材内にて前記固定側スイッチ接点部と前記可動側スイッチ接点部とを取り囲む形で配置されていることを特徴とする真空スイッチユニット。

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