JPH04132130A - 真空インタラプタの真空容器およびその製造方法 - 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】 Ａ、産業上の利用分野 この発明は、真空インタラプタの真空容器に係わり、特
に耐食性に優れた真空容器およびその製造方法に関する
。

Ｂ０発明の概要 この発明は、ガラス容器の開口部に金属部を接合してな
る真空インタラプタの真空容器において、真空容器の金
属部の表面に酸化皮膜を形成し、または金属部にチタン
・ニオブを添加することにより、耐食性を向上させたも
のである。

Ｃ１従来の技術 真空インタラプタ（ＶＩ）は、電極を真空容器内に封入
することにより構成されるものである。

真空容器の材質としては、アルミナセラミクスとガラス
の２種類がある。−船釣には、コスト面で有利なガラス
が用いられる。

ガラス製の真空容器の場合、円筒形のガラス容器の開口
部に、ガラスと熱膨張係数が等しい金属材料からなるＫ
Ｖ部を形成する必要がある。この金属材料としては、鉄
・ニッケル・コバルト合金にッケル：２８〜２９％、コ
バルト：１７〜１８％、鉄：残り）が使用される。この
合金は、耐食性について難点があるため、通常、表面に
メツキや塗装が施される。

ここで、従来のガラス製の真空容器の製造方法を説明す
る。

まず合金をプレス整形し、この合金に１０６０℃で脱炭
処理を行い、ガラスと合金の接合時に悪影響を及ぼす炭
素を除去したうえで、この合金をガラス容器にガラス付
けする。

この後、４９５℃（大気中）で歪み取り処理を１時間程
度行って合金中の残留応力を除去し、これに酸洗を施す
ことにより完成品が得られる。

この真空容器の内部に電極等の部品を装着し、塗装等を
施すことにより、ＶＩが製造される。

Ｄ０発明が解決しようとする問題点 上記のように従来の真空容器では、合金に塗装等を施し
て耐食性を向上させているが、塗装等の被覆膜の合金本
体に対する密着性はあまり強いものではないため、外力
等により剥離する可能性があり、根本的な防食対策とな
っていないという問題があった。

この発明は、このような問題点に鑑み、ＶＩの真空容器
において、耐食性を向上させる技術を提供することを目
的とする。

２１課題を解決するための手段および作用この発明は、
上記の目的を達成するために、円筒形のガラス容器と、
このガラス容器の開口部に接合される熱膨張係数がガラ
スと同等な金属部とを備えた真空インタラプタの真空容
器において、金属部の表面に酸化皮膜を形成すると共に
、この酸化皮膜上に化粧塗装膜を形成するものである。

酸化皮膜はそれ自体が優れた耐食性を有し、しかも酸化
皮膜が金属部の本体と化粧塗装膜とのっなぎとなって化
粧塗装膜の密着性を高めるので、金属部の耐食性を向上
させることができる。

また、円筒形のガラス容器の開口部にからなる金属部を
接合し、この後、金属部の残留応力除去のための加熱処
理を行うことによって真空容器を製造する場合、前記加
熱処理の際に金属部の表面に酸化皮膜が形成されるので
、この酸化皮膜を除去することなく、その上に化粧塗装
を施すことにより、簡素な工程をもって上記の真空容器
を製造することができる。

さらに、この真空容器の金属部（鉄・ニッケル・コバル
ト合金製）にチタンおよび／またはニオブを添加しても
よい。これにより、合金の結晶粒界における炭化物の生
成を抑制することができ、金属部の耐食性を向上させる
ことができる。

Ｆ、実施例 以下、この発明の詳細な説明する。

Ｆ、１．酸化皮膜の耐食性試験 前記のように、ガラス容器に合金を接合した後、合金の
残留応力を除去するために４９５℃（大気中）で歪み取
り処理を１時間程度行うが、このとき合金の表面に形成
される酸化皮膜を防食対策に利用できるかどうかを検証
した。

まず、試験片として、合金の表面に酸化皮膜を形成した
ものと、酸化皮膜を酸洗により除去したものを用意した
。そして、各試験片に対して腐食試験を行った。

この腐食試験では、試験片に腐食性物質（塩化ナトリウ
ム）を添加し、６０℃恒温槽中に５００ｈｒ放置するこ
ととした。この試験は、実フィールドに対して２００倍
程変種速させた条件となっている。

この試験の結果、酸化皮膜を除去した試験片は、表面か
ら１００〜１５０μｍの深さまで粒界腐食が生じている
のに対し、酸化皮膜を有する試験片は腐食が認められな
かった。

Ｆ、２．真空容器の製造方法 合金に酸化皮膜を有する真空容器を製造する手順の１例
を示す。

■　合金のプレス整形・脱炭処理（１０６０℃）を行い
、この合金をガラス容器にガラス付けする。

■　４８５〜５００℃（大気中）で歪み取り処理を１時
間程度行う。

■　４５０〜４６０℃で焼鈍処理を１０時間程度行う。

■　酸化皮膜上に化粧塗装を施す。

Ｆ、３．チタン・ニオブ添加合金の耐食性試験ガラス容
器の耐食性の向上を考えるにあたって、合金の粒界腐食
のメカニズムについて検討を行った。

すなわち、粒界腐食を発生する材料としてステンレス鋼
が揚げられるが、ステンレス鋼の場合は、熱処理によっ
て結晶粒界に炭化物が生成されるためにクロン欠乏相が
粒界に発生し、この部分が腐食することが知られている
。

そこで、鉄・ニッケル・コバルト合金においても、何ら
かの炭化物が結晶粒界に発生することにより腐食が生じ
るものと考え、炭化物の発生を抑制する手法として、炭
化物を生成し易いチタン・ニオブを合金に添加する手法
を検証した。

まず、試験片として、鉄・ニッケル・コバルト合金にチ
タン・ニオブを添加したものと、添加しないものとを用
意した。そして、各試験片に対して腐食試験を行った。

腐食試験は、酸化皮膜の試験と同様の条件で行った。

この試験の結果、チタン・ニオブを含有しない合金では
１５０μｍ程度の深さまで粒界腐食が発生していたのに
対し、チタン・ニオブの含量で０゜０１２％を含有する
合金では腐食が認められなかった。

チタン・ニオブの添加量は、安全面を考慮して、チタン
単独添加の場合またはニオブ単独添加の場合は添加量を
０．０２％以上とし、チタン・ニオブの両方を添加する
場合は合量を０．０２以上とすることが好ましい。

Ｇ０発明の詳細 な説明したように、この発明によれば、金属部の表面を
耐食性の優れた酸化皮膜で被覆し、しかも酸化皮膜が金
属部の本体と化粧塗装膜とのつなぎとなって化粧塗装膜
の密着性を高めることにより、金属部の耐食性を向上さ
せることができ、真空インタラプタの信頼性をより一層
高めることができるという利点がある。

また、金属部の残留応力除去のための加熱処理の際に金
属部の表面に酸化皮膜が形成されるので、この酸化皮膜
を除去せずにその上に化粧塗装を施すことにより、上記
の真空容器を容易に製造することができ、しかもこの場
合、酸化皮膜の酸洗工程を省略できるのでランニング−
コストを低減できる利点がある。

さらに、金属部にチタンニオブまたはそれらの両方を添
加してもよい。これにより、合金の結晶粒界における炭
化物の生成を抑制することができ、金属部の耐食性を向
上させることができる。

さらに、上記のように金属部の耐食性が向上することか
ら、金属部の表面処理は化粧塗装程度で十分となり、従
来のようなメツキ・塗装等の表面処理が不要となる利点
もある。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）円筒形のガラス容器と、このガラス容器の開口部
   に接合される熱膨張係数がガラスと同等な金属部とを備
   えた真空インタラプタの真空容器において、 金属部の表面に酸化皮膜が形成され、 この酸化皮膜上に化粧塗装膜が形成されていること を特徴とする真空インタラプタの真空容器。
2. （２）円筒形のガラス容器の開口部に熱膨張係数がガラ
   スと同等な金属部を接合し、この後、金属部の残留応力
   除去のための加熱処理を行う真空インタラプタの真空容
   器の製造方法において、前記加熱処理の後、同処理の際
   に金属部の表面に形成された酸化皮膜上に化粧塗装を施
   すことを特徴とする真空インタラプタの真空容器の製造
   方法。
3. （３）円筒形のガラス容器と、このガラス容器の開口部
   に接合される鉄・ニッケル・コバルト合金からなる金属
   部とを備えた真空インタラプタの真空容器において、 金属部にチタンおよび／またはニオブが添加され、 金属部の表面に化粧塗装膜が形成されていること を特徴とする真空インタラプタの真空容器。