JPH0264603A - 光導部材及びその製法 - Google Patents
光導部材及びその製法Info
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- JPH0264603A JPH0264603A JP63217318A JP21731888A JPH0264603A JP H0264603 A JPH0264603 A JP H0264603A JP 63217318 A JP63217318 A JP 63217318A JP 21731888 A JP21731888 A JP 21731888A JP H0264603 A JPH0264603 A JP H0264603A
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- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 50
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Landscapes
- Light Guides In General And Applications Therefor (AREA)
- Optical Fibers, Optical Fiber Cores, And Optical Fiber Bundles (AREA)
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。
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Description
【発明の詳細な説明】
［産業上の利用分野］
本発明は、単結晶アルミナの高強度、高耐熱性、透光性
等の特性を利用し、例えば高温測定用の放射温度計や赤
外線検出器等の窓部分に使用するに好適な先導部材に関
するものである。
等の特性を利用し、例えば高温測定用の放射温度計や赤
外線検出器等の窓部分に使用するに好適な先導部材に関
するものである。
［従来の技術］
従来、単結晶アルミナをセラミックス等の構造部材に！
Ｂ着する技術は、低融点フリットガラスで接着するか、
構造材料の接着面にタングステンまたはモリブデン等で
メタライズ層を形成して、その後ニッケル等でメツキし
た後、金又は銀等によりロウ付けして接着する方法が一
般的である。
Ｂ着する技術は、低融点フリットガラスで接着するか、
構造材料の接着面にタングステンまたはモリブデン等で
メタライズ層を形成して、その後ニッケル等でメツキし
た後、金又は銀等によりロウ付けして接着する方法が一
般的である。
［発明が解決しようとする課題］
しかしながら、前記従来の方法によると、使用される構
造部材と単結晶アルミナとの熱膨張差が大きいと、接合
時の高温から低温へ冷却される際に両者の熱歪みにより
割れやハガレが生じたり、また接合部分に熱歪みが残留
し、長時間使用すると熱疲労等により割れやハガレが生
じる。また接着剤として低融点フリットガラスやロウ材
を使用するとこれらの耐熱性が低いため前記と同様に接
合部分で気密性が損われたり、ハガレが生じ易く高温下
での使用に耐えない。さらに前記の方法では接着剤の塗
布工程や前処理工程が必要とされ工程数が増えるので生
産性において不利である。
造部材と単結晶アルミナとの熱膨張差が大きいと、接合
時の高温から低温へ冷却される際に両者の熱歪みにより
割れやハガレが生じたり、また接合部分に熱歪みが残留
し、長時間使用すると熱疲労等により割れやハガレが生
じる。また接着剤として低融点フリットガラスやロウ材
を使用するとこれらの耐熱性が低いため前記と同様に接
合部分で気密性が損われたり、ハガレが生じ易く高温下
での使用に耐えない。さらに前記の方法では接着剤の塗
布工程や前処理工程が必要とされ工程数が増えるので生
産性において不利である。
［課題を解決するための手段］
本発明によれば、光遮蔽材となるセラミック製部材の生
成型体開口部に、この開口部の径と略同一若しくはやや
小さい径を有する透光性単結晶アルミナを位置させ、そ
の後焼成して前記生成形体の焼成時の収縮作用による焼
締め効果によって単結晶アルミナをセラミック製部材内
に焼結一体止することにより上記課題を解消した。
成型体開口部に、この開口部の径と略同一若しくはやや
小さい径を有する透光性単結晶アルミナを位置させ、そ
の後焼成して前記生成形体の焼成時の収縮作用による焼
締め効果によって単結晶アルミナをセラミック製部材内
に焼結一体止することにより上記課題を解消した。
本発明においては、特に高温使用において耐久性に優れ
た先導部材を提供するものである。
た先導部材を提供するものである。
〔実施例Ｊ
純度９９χのアルミナ粉末に、マグネシア、カルシア又
はシリカ等の焼結助剤を０．０１〜２０％とバインダー
とを混合し、これをアルミナボールにて粉砕後プレス成
型し、外径１ｈ＋ｇｉ、内径４１Ｉｌ１ｇ、長さ１０［
０１１のアルミナ製筒状生成型体を得た。
はシリカ等の焼結助剤を０．０１〜２０％とバインダー
とを混合し、これをアルミナボールにて粉砕後プレス成
型し、外径１ｈ＋ｇｉ、内径４１Ｉｌ１ｇ、長さ１０［
０１１のアルミナ製筒状生成型体を得た。
一方、ＥＦＧ法により得られた単結晶アルミナを前記ア
ルミナ製筒状体の内周径より約５〜ｂさい寸法に加工し
た。これを前記筒状生成型体の内周部に該単結晶アルミ
ナのＣ軸が前記アルミナ製筒状体の軸方向（開口方向）
と一致するようにセットし、その棲、その状態を保持し
たまま約１５００℃〜１７００℃で約１〜３時間焼成し
第１図に示す先導部材の試料を得た。図中符号１はアル
ミナ製筒状体、２は単結晶アルミナ、３は筒状体１の内
孔である。
ルミナ製筒状体の内周径より約５〜ｂさい寸法に加工し
た。これを前記筒状生成型体の内周部に該単結晶アルミ
ナのＣ軸が前記アルミナ製筒状体の軸方向（開口方向）
と一致するようにセットし、その棲、その状態を保持し
たまま約１５００℃〜１７００℃で約１〜３時間焼成し
第１図に示す先導部材の試料を得た。図中符号１はアル
ミナ製筒状体、２は単結晶アルミナ、３は筒状体１の内
孔である。
１９られた試料を第１図のＡ部におけるアルミナ製筒状
体１と単結晶アルミナ２との接合部分を熱リン酸エツチ
ングした破断面を顕微鏡により観察し、この顕微鏡写真
を第２図に示す。該写真から理解されるように、アルミ
ナ製筒状体１と単結晶アルミナ２との接合部においては
割れ及びハガレは発生していなっかった。これは単結晶
アルミナはこのＣ軸に垂直な方向からの圧縮力に弱く、
Ｃ軸の周囲方向からの圧縮力に強いことが抗折試験の結
果でわかり、このＣ軸が上記アルミナ製筒状体の軸方向
と一致するようにし、焼成時の筒状体内径の収縮圧力が
単結晶アルミナのＣ軸の周囲方向から加わるようにして
いる。そして、前記生成形体の焼成時の収縮応力に充分
耐えられる様にしている。また、前記写真を観察すると
アルミナ製筒状体の内周に単結晶アルミナの外周は約０
．１ｍｍ食込んでいた。この食込み量はアルミナ製筒状
体の焼成時の収縮率により制御され、この収縮率はこの
生成型体の生密度を制御することにより求められる。こ
の食込み量が約０．０５１１未満であると高温使用時に
ハガレが生じ易く、約０．６市を越えるとアルミナ製筒
状体に割れが発生し易く成る傾向があった。したがって
、この食込み出については約ｏ、Ｏ５＋ａｍ〜０．６ｕ
程度が適切と考えられる。また、同一試料について７０
０℃の雰囲気中に１０００時間放置する高温放置試験及
び常温から１００℃までの昇降温繰返試験を５０００サ
イクル行ったところ上記の割れ及びハガレは生じていな
つかだ。
体１と単結晶アルミナ２との接合部分を熱リン酸エツチ
ングした破断面を顕微鏡により観察し、この顕微鏡写真
を第２図に示す。該写真から理解されるように、アルミ
ナ製筒状体１と単結晶アルミナ２との接合部においては
割れ及びハガレは発生していなっかった。これは単結晶
アルミナはこのＣ軸に垂直な方向からの圧縮力に弱く、
Ｃ軸の周囲方向からの圧縮力に強いことが抗折試験の結
果でわかり、このＣ軸が上記アルミナ製筒状体の軸方向
と一致するようにし、焼成時の筒状体内径の収縮圧力が
単結晶アルミナのＣ軸の周囲方向から加わるようにして
いる。そして、前記生成形体の焼成時の収縮応力に充分
耐えられる様にしている。また、前記写真を観察すると
アルミナ製筒状体の内周に単結晶アルミナの外周は約０
．１ｍｍ食込んでいた。この食込み量はアルミナ製筒状
体の焼成時の収縮率により制御され、この収縮率はこの
生成型体の生密度を制御することにより求められる。こ
の食込み量が約０．０５１１未満であると高温使用時に
ハガレが生じ易く、約０．６市を越えるとアルミナ製筒
状体に割れが発生し易く成る傾向があった。したがって
、この食込み出については約ｏ、Ｏ５＋ａｍ〜０．６ｕ
程度が適切と考えられる。また、同一試料について７０
０℃の雰囲気中に１０００時間放置する高温放置試験及
び常温から１００℃までの昇降温繰返試験を５０００サ
イクル行ったところ上記の割れ及びハガレは生じていな
つかだ。
尚、単結晶アルミナ２は生アルミナ製筒状体の開放端に
該アルミナ単結晶の外周が収まる段付き部を設け、この
段付き部に焼結一体止することもできる。さらに、前記
実施例においてはアルミナ’Ｉｆｆ状体及びその内径が
円形状としたが、その他四角形状やそれ以上の多角形状
であっても上記と同様の結果が得られる。また、セラミ
ック製部材としては、筒状体に限らず板状体でもよく、
その開口部に単結晶アルミナを装着するようにしてもよ
い。
該アルミナ単結晶の外周が収まる段付き部を設け、この
段付き部に焼結一体止することもできる。さらに、前記
実施例においてはアルミナ’Ｉｆｆ状体及びその内径が
円形状としたが、その他四角形状やそれ以上の多角形状
であっても上記と同様の結果が得られる。また、セラミ
ック製部材としては、筒状体に限らず板状体でもよく、
その開口部に単結晶アルミナを装着するようにしてもよ
い。
Ｅ比較例］
実施例１と同様のアルミナ製筒状体の生成型体を焼成し
て焼結体としての筒状体の内部に、この内径より若干小
さい径を有する単結晶アルミナを低融点ガラスを用いて
接合し比較例試料１を得た。また、同様に焼結体として
のアルミナ製筒状体の内周と単結晶アルミナの外周にタ
ングステンメタライズ及びニッケルメッキを施し、これ
らを金ロウにより接合し比較例試料２を得た。これら比
較例試料１及び比較例試料２を前記実施例１と同様に７
００℃の雰囲気にさらす高温放置試験と常温から７００
℃までの昇降温繰返試験とを行った結果、比較例試料１
のものは高温放置試験においては約７０時間で、昇降温
繰返試験においては約１２００すイクルで割れまたはハ
ガレが生じていた。また、比較例試料２のものでは高温
放置試験においては約２０時間で、昇降温繰返試験にお
いては約３００サイクルで割れまたはハガレが生じてい
た。
て焼結体としての筒状体の内部に、この内径より若干小
さい径を有する単結晶アルミナを低融点ガラスを用いて
接合し比較例試料１を得た。また、同様に焼結体として
のアルミナ製筒状体の内周と単結晶アルミナの外周にタ
ングステンメタライズ及びニッケルメッキを施し、これ
らを金ロウにより接合し比較例試料２を得た。これら比
較例試料１及び比較例試料２を前記実施例１と同様に７
００℃の雰囲気にさらす高温放置試験と常温から７００
℃までの昇降温繰返試験とを行った結果、比較例試料１
のものは高温放置試験においては約７０時間で、昇降温
繰返試験においては約１２００すイクルで割れまたはハ
ガレが生じていた。また、比較例試料２のものでは高温
放置試験においては約２０時間で、昇降温繰返試験にお
いては約３００サイクルで割れまたはハガレが生じてい
た。
［発明の効果］
上述の如く本発明においては、光遮蔽材となるセラミッ
ク製部材の開口部に透光性単結晶アルミナを装着するよ
うにしたので、高温使用において耐久性に優れ、例えば
高温測定用の放射温度計や赤外線検出器、スモーク検出
器等の窓部分に適用できる。また単結晶アルミナのＣ軸
が前記セラミック製部材の開口方向に一致するように装
着するようにしたので、前記部材の生成型体の焼成時の
収縮応力に充分耐えることができ、生成型体の収縮率コ
ントロールが容易となると共に、従来の低融点ガラスや
ロウ材による接合と比べ高温での接合部分の耐久性が著
しく向上した先導部材を提供することができる。
ク製部材の開口部に透光性単結晶アルミナを装着するよ
うにしたので、高温使用において耐久性に優れ、例えば
高温測定用の放射温度計や赤外線検出器、スモーク検出
器等の窓部分に適用できる。また単結晶アルミナのＣ軸
が前記セラミック製部材の開口方向に一致するように装
着するようにしたので、前記部材の生成型体の焼成時の
収縮応力に充分耐えることができ、生成型体の収縮率コ
ントロールが容易となると共に、従来の低融点ガラスや
ロウ材による接合と比べ高温での接合部分の耐久性が著
しく向上した先導部材を提供することができる。
第１図は本発明の実施例を示す先導部材の一部断面斜視
図、 部紺械の１００ ２゜ ３゜ 第２図は第１図中へ部における接合 部における顕ｙ１鏡写真である。 セラミック製部材を成す筒状体 単結晶アルミナ 内孔
図、 部紺械の１００ ２゜ ３゜ 第２図は第１図中へ部における接合 部における顕ｙ１鏡写真である。 セラミック製部材を成す筒状体 単結晶アルミナ 内孔
Claims (2)
- （１）光遮蔽材となるセラミック製部材の開口部に、透
光性単結晶アルミナを該単結晶アルミナのＣ軸が前記セ
ラミック製部材の前記開口部の開口方向と一致するよう
に装着されていることを特徴とする先導部材。 - （２）光遮蔽材となるセラミック製部材の生成形体の開
口部に、この内周部の径と略同一若しくはやや小さい径
を有する透光性単結晶アルミナを該単結晶アルミナのＣ
軸が前記セラミック製部材の前記開口方向と一致するよ
うに設定し、その後前記生成型体と単結晶アルミナとを
焼結一体化することを特徴とする先導部材の製法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63217318A JPH0264603A (ja) | 1988-08-31 | 1988-08-31 | 光導部材及びその製法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63217318A JPH0264603A (ja) | 1988-08-31 | 1988-08-31 | 光導部材及びその製法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0264603A true JPH0264603A (ja) | 1990-03-05 |
Family
ID=16702289
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63217318A Pending JPH0264603A (ja) | 1988-08-31 | 1988-08-31 | 光導部材及びその製法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0264603A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2008123626A1 (ja) | 2007-04-03 | 2008-10-16 | Ngk Insulators, Ltd. | 複合発光管容器 |
-
1988
- 1988-08-31 JP JP63217318A patent/JPH0264603A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2008123626A1 (ja) | 2007-04-03 | 2008-10-16 | Ngk Insulators, Ltd. | 複合発光管容器 |
| US8092875B2 (en) | 2007-04-03 | 2012-01-10 | Ngk Insulators, Ltd. | Composite luminous vessels |
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