JPH01270538A - 封着用組成物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 −・上の利　　野 本発明は、セラミックとセラミック、セラミックと金属
、セラミックとサーメット等を封着する封着用組成物に
関する。

【【９良【 従来、放電ランプ端部封着用組成物、特にＮａランプ用
封着組成物としてアルミナとカルシアを含む組成物、ア
ルミナとシリカを含む組成物が知られている。前者の例
として、特公昭５８＝６７１５及び特公昭５６−１９３
１ＢはそれぞれＡ１２０３−Ｃａ　０−３ｒ○−［３ａ
　　Ｏ−（Ｂ２　０３　　、Ｍｑ　○、　　Ｓｉ　　０
２　　。

Ｔｉ　０２　）系及びＡＱｚ０３−Ｃａ　０−３ｒ　０
−Ｙ２０３系の組成物を開示している。また、後者の例
として、特開昭６１−４０８７６及び特開昭６１−８６
　／１．４５はそれぞれＡ９２０３−８ｉ　０２−ＥＪ
３ｅ　０−Ｂｚ　０３−Ｐ２０ｓ系及び△Ｑ２０３−３
ｉ　０２−Ｏｙ　２０３−Ｂ２０３系の組成物を開示し
ている。

発明が−１しようどする山に点 カルシア又はシリカを含む封着用組成物をナトリウムラ
ンプやハロゲンランプ端部の封着に用いると、月肴剤成
分中のカルシア又はシリカが封入金属す（−リウムや封
入金属ハロゲン化物と反応してしまい、反応が進むと、
ランプがリークしてしまう欠点を右ず。この）ζめ、カ
ルシアとシリカを含まず、しかも金属ナトリウムや金属
ハロゲン化物と反応しない成分で封着用組成物を構成す
る必要がある。

また、従来の封着用組成物は約１５００℃で封着し、急
激に降温を行うとガラス化しやすい。ガラス化した結合
層は熱的安定性に欠（プ、ランプの寿命に悪影響を与え
る。従って、約１５００℃で溶融し、急激に降温しでも
ガラス化しない封着用組成物が望まれている。

さらに、ランプの封着用組成物としで、ランプの材料に
対する濡れ性が良好であること、ランプ点灯時の発熱に
耐えることが必要である。ランプ点灯時に封着部分の湿
度は約１１００℃の高温に達づる。このような高温にさ
らされｌこ場合にも化学的・物理的に安定していること
が重要である。特に結晶相の変化が起こらないものが望
ましい。

また、接合部の材お１であるアークチューブやディスク
、電極と熱膨張率が同じ程度であることも重要である。

アーク・チューブやディスクの材料としては、アルミナ
、サノｊ・イヤ、スピネル等が用いられる１、電極の材
料どじては、タンタル、ニオブ、タングステン、七すブ
デン等やそれらとアルミナとのザーメットが用いられる
。

免叱頒ｌ江 前述の問題点に鑑み本Ｒ明は、アークチューブやディス
クや電極等の月利に対する濡れ竹が良好で、耐熱性があ
り、さらにす１−リウム蒸気やハロゲン蒸気に対する耐
性にすぐれた１４名用組成物を提供りることを目的とし
ている。

問題点を解決−ｄるための手段 第１発明の封着用組成物は酸化アルミニウム１０−４０
モル％と、酸化ユーロピウム、酸化ザマリウム、酸化が
トリニウムまたは酸化ジスプロシウムから選んだ１種類
の酸化物０〜３０モル％と、酸化ス１ヘロンヂウム５０
一９０モル％ど、酸化スカンジウム、酸化イツデリビウ
ム、酸化ツリウム、酸化チタン、酸化ジルコニウムまた
は酸化イツトリウムの６種類の酸化物の中から選んだ少
なくとも１種類の酸化物０〜１５モル％とを用いて、合
計１００モル％としたちのである。

第２発明の封着用組成物は酸化アルミニウム１０〜４０
　Ｅル％と、二酸化セリウム０〜４０モル％と、酸化ス
［〜］］ンチウム５０−９５モル％と、酸化スカンジウ
ム、酸化イッテリビウム、酸化ツリウム、酸化チタン、
酸化ジルコニウムまたは酸化ピッ１〜リウムの６種類の
酸化物の中から選んだ少なくとも１種類の酸化物０〜１
５モル％どを用いて、合計１００モル％としたものであ
る。

酸化アルミニウムは、アルミナ・セラミクスとの結合性
を良くする働き、化学的安定性（耐ハロゲン性・耐ナト
リウム性）を高める動き、熱膨張率をアルミナ・セラミ
クスに近づりる働きを有している。添加量が４０モル％
を越えると融点が１５００℃以上どなり到着作業が困ガ
［どなる。逆に添加量が１０モル％より少なくなると上
記働ぎを得にくくなる。

また、酸化ストロンチウムは融点の低下をもたらし、到
着作業を容易に苅る働きを有する。酸化ストロンチウム
の添加量が、９０モル％を越えると酸化ストロンチウム
が単体で存在Ｉ）、化学的安定性に欠（プる。逆に５０
モル％より少ないと融点が下ってしまい耐熱性に問題が
生ずる。

酸化ニー１」ピウム、酸化サマリウム、酸化ガドリニウ
ム、酸化ジスプロシウム及び二酸化レリウムは熱膨張率
を上げるはたらきを有しており、組成物をアルミナと同
程度の熱膨張率にする。また、アルミナとの化合物を作
り化学的安定性を高める働ぎを持つ。酸化ニ一ロビウム
、酸化ナマリウム、酸化ガドリニウム及び酸化ジスプロ
シウムを０〜３０モル％と限定したのは３０モル％を越
えると融点が１５００℃以上となり、封着作業が著しく
困難となるからである。

二酸化セリウムを０〜４０モル％と限定したのは、４０
モル％を越えると融点が１５００℃以上となり、茗しく
封着作業が困難となるからである。

酸化スカンジウム、酸化イツデリビウム、酸化ツリウム
、酸化チタン、酸化ジルコニウム及び酸化イツトリウム
の６種類の酸化物は、封着組成物の結晶化を促進させる
働きを有し、これは到着部の化学的安定性を高め、同時
に強度を高める働きを有する。また、封着時の冷却過程
で急冷が可能となるため作業時間の短縮となる。これら
の６種類の酸化物を０〜１５モル％と限定したのは、１
５モル％を越えると、封＠層中に単体でこれらの酸化物
が析出して来る為、リーク等の問題につながるためであ
る。

なお、これらの６種類の酸化物は、１種類以上の組合せ
をを任意に選ぶことができる。例えば、６種類全部を所
定の量（０〜１５モル％）だけ用いることも可能である
。

１敷１ 酸化アルミニウム３０モル％と、酸化ニー［１ピウム１
０モル％と、酸化ストロンヂウム５５モル％と、酸化イ
ツトリウム５モル％の特級試薬を秤量し、これにアセト
ンを加えボールミルで１２時時間式混合を行い、更に酢
酸ビニルポリマーを５重間％加え１時間混合を行なった
。この後、乾燥、造粒、成形を行ないリング状のフリッ
ト成形体とした。このフリット成形体を空気中、１１０
０℃で２時間焼成し、フリット中酢酸ビニルポリマーを
−〇　　− 焼散させフリッ］〜３とした。

このようにして、得られた焼成物（フリット）３を透光
性アルミナセラミックスチューブ１の端部にアルミナ・
タングスデンザーメッｉ〜２で封止し、高周波炉で２０
０℃／分で昇温させ１５００℃で５分間保持した後、２
００℃／分で降温冷却を行ない、発光管１０を得た。（
第１図参照） ユーロピウム１０モル％のかわりにそれぞれ二酸化サマ
リウム１０モル％、酸化ガドリウム１０モル％、酸化ジ
スプロシウム１０モル％、二酸化セリウム１０モル％を
用いて同様の方法で４個の発光管を製作した。

このようにして、得られた５個の発光管について、ヘリ
ウム・リークテストを行ないその気密性を調べたところ
いずれも良好な気密性を示した。

また、発光管の中にＳｃＩ３、Ｈｇ、Ｎａ■を封入レメ
タルハライトランプとして寿命試験を行なつノこが、１
５０００時間点灯後もいずれのランプにも変化が見られ
なかった。

ざらに、封着組成物を用いて、ナトリウムランプを製作
し寿命試験を行なったが、１５０００時間の点灯後も変
化が見られなかった。

化１Δ立刺 本発明の生り着用組成物を、例えばナトリウムランプや
メタル・ハライドランプ等の端部の月６に用いた場合に
、次のような効果がある。

１）ランプの発光管の月利であるアルミナ・セラミック
スやアルミナ・サーメッ１−に対する濡れ性が良好であ
る。

２）熱応力によるクラックの発生が極めて少ない。

３）ナトリウム蒸気やハロゲン蒸気に対する耐性がおお
きく、ランプ点灯中に成分の−部が金属ハライドと反応
して発光し演色性が悪くなるような現象がほとんど生じ
ない。

以上のように、本発明の」″Ｊ＠用組成物は優れた性能
を右する。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の封着用組成物を用いで」」着を行っ
た発光管の断面図である。 １・・・透光性アルミナセラミックスデユープ２・・・
アルミナ・タングステンザーメット３・・・フリッ（〜 １０・・・発光管

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、酸化アルミニウム１０〜４０モル％と、酸化ユーロ
   ピウム、酸化サマリウム、酸化ガドリニウムまたは酸化
   ジスプロシウムから選ばれた１種類の酸化物０〜３０モ
   ル％と、酸化ストロンチウム５０〜９０モル％と、酸化
   スカンジウム、酸化イッテリビウム、酸化ツリウム、酸
   化チタン、酸化ジルコニウムまたは酸化イットリウムの
   ６種類の酸化物の中から選んだ少なくとも１種類の酸化
   物０〜１５モル％とを用いて、合計１００モル％とした
   封着用組成物。 ２、酸化アルミニウム１０〜４０モル％と、二酸化セリ
   ウム０〜４０モル％と、酸化ストロンチウム５０〜９５
   モル％と、酸化スカンジウム、酸化イッテリビウム、酸
   化ツリウム、酸化チタン、酸化ジルコニウムまたは酸化
   イットリウムの６種類の酸化物の中から選んだ少なくと
   も１種類の酸化物０〜１５モル％とを用いて、合計１０
   ０モル％とした封着用組成物。