JPH08138555A - 傾斜機能材料の製造方法及び傾斜機能材料を用いた電子管の封止構造 - Google Patents
傾斜機能材料の製造方法及び傾斜機能材料を用いた電子管の封止構造Info
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- JPH08138555A JPH08138555A JP26997094A JP26997094A JPH08138555A JP H08138555 A JPH08138555 A JP H08138555A JP 26997094 A JP26997094 A JP 26997094A JP 26997094 A JP26997094 A JP 26997094A JP H08138555 A JPH08138555 A JP H08138555A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 低コストで傾斜機能材料を作成する。
【構成】 ＳiＯ2等のセラミック粉末とＭo等の金属粉
末との混合割合が異なった混合粉末体を複数種類用意
し、この混合粉末体を有機バインダを含む溶剤とともに
湿式混合した後、乾燥せしめて造粒粉末を作成し、この
造粒した粉末をセラミック粉末と金属粉末との混合割合
毎に金型１内に複数の層状Ａ〜Ｅに充填し、パンチ２で
加圧して成形体を得た後、成形体を加熱して成形体から
有機バインダを除去し、この後、成形体を焼成する。
末との混合割合が異なった混合粉末体を複数種類用意
し、この混合粉末体を有機バインダを含む溶剤とともに
湿式混合した後、乾燥せしめて造粒粉末を作成し、この
造粒した粉末をセラミック粉末と金属粉末との混合割合
毎に金型１内に複数の層状Ａ〜Ｅに充填し、パンチ２で
加圧して成形体を得た後、成形体を加熱して成形体から
有機バインダを除去し、この後、成形体を焼成する。
Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はハロゲンランプ、メタル
ハライドランプ、ブラウン管、真空管の閉塞体（キャッ
プ）等に使用する傾斜機能材料の製造方法と、この製造
方法によって得られた傾斜機能材料を用いた電子管の封
止構造に関する。
ハライドランプ、ブラウン管、真空管の閉塞体（キャッ
プ）等に使用する傾斜機能材料の製造方法と、この製造
方法によって得られた傾斜機能材料を用いた電子管の封
止構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】例えば、メタルハライドランプの場合、
ＳiＯ2やＡlＯ2等からなる透光性の電子管内に発光物質
を入れて閉塞体で封止し、電子管内に挿入された内部電
極間に外部電極を介して高電圧を印加することで電極間
にアーク放電を発生させ、このアーク放電による熱で電
子管内に封入した発光物質を蒸発させ、特有の色を呈す
る発光を行なわせるようにしたものである。
ＳiＯ2やＡlＯ2等からなる透光性の電子管内に発光物質
を入れて閉塞体で封止し、電子管内に挿入された内部電
極間に外部電極を介して高電圧を印加することで電極間
にアーク放電を発生させ、このアーク放電による熱で電
子管内に封入した発光物質を蒸発させ、特有の色を呈す
る発光を行なわせるようにしたものである。
【０００３】上述したランプの封止部の従来構造は、閉
塞体に１本の電極棒を貫通させて内部電極と外部電極と
したものがあるが、この構造では貫通孔を介してリーク
が発生しやすい。そこで、サーメットからなる閉塞体の
一部に内部電極と外部電極を離して圧入し、サーメット
の導電性により、内部電極と外部電極の導通を図るよう
にしたものもある。またＳiＯ2を管材料として利用する
ものは、内部電極と外部電極をモリブデン箔を介して導
通を図るようにしているが、その際のシールを管の両端
部の加熱による溶着により行っている。
塞体に１本の電極棒を貫通させて内部電極と外部電極と
したものがあるが、この構造では貫通孔を介してリーク
が発生しやすい。そこで、サーメットからなる閉塞体の
一部に内部電極と外部電極を離して圧入し、サーメット
の導電性により、内部電極と外部電極の導通を図るよう
にしたものもある。またＳiＯ2を管材料として利用する
ものは、内部電極と外部電極をモリブデン箔を介して導
通を図るようにしているが、その際のシールを管の両端
部の加熱による溶着により行っている。
【０００４】しかしながら、サーメットの閉塞体は、管
との熱膨張の違いにより、ガラス封止した後、熱応力の
発生により封止部にクラックが発生し、封入ガスがリー
クしてしまうおそれがあった。また、溶着によりシール
する場合においても、電極、モリブデン箔の熱膨張係数
の違いにより、熱応力が発生し、剥離が生じ、やはりリ
ークに至ってしまうという問題があった。そこで、本出
願人は先に傾斜機能材料で閉塞体を構成することで、こ
れらの課題を解決する提案を行った。
との熱膨張の違いにより、ガラス封止した後、熱応力の
発生により封止部にクラックが発生し、封入ガスがリー
クしてしまうおそれがあった。また、溶着によりシール
する場合においても、電極、モリブデン箔の熱膨張係数
の違いにより、熱応力が発生し、剥離が生じ、やはりリ
ークに至ってしまうという問題があった。そこで、本出
願人は先に傾斜機能材料で閉塞体を構成することで、こ
れらの課題を解決する提案を行った。
【０００５】上述した提案では傾斜機能材料を鋳込み成
形によって作製している。即ち、セラミック粉末と金属
粉末を含むスラリーを鋳込み型内に注入し、金属粉末と
セラミック粉末の比重差を利用して組成割合が連続的に
変化し絶縁部と導電部の両方を備えた傾斜機能材料を作
るようにしている。
形によって作製している。即ち、セラミック粉末と金属
粉末を含むスラリーを鋳込み型内に注入し、金属粉末と
セラミック粉末の比重差を利用して組成割合が連続的に
変化し絶縁部と導電部の両方を備えた傾斜機能材料を作
るようにしている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】上述したように傾斜機
能材料にて閉塞体を構成すれば、構造の簡略化とシール
性を維持しつつ内部電極への電気の供給を行うことがで
きるが、鋳込み成形の場合には、型を成形毎に作製しな
ければならないので、手間がかかり、コストが極めて高
くなる。
能材料にて閉塞体を構成すれば、構造の簡略化とシール
性を維持しつつ内部電極への電気の供給を行うことがで
きるが、鋳込み成形の場合には、型を成形毎に作製しな
ければならないので、手間がかかり、コストが極めて高
くなる。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決すべく本
発明に係る傾斜機能材料の製造方法は、ＳiＯ2等のセラ
ミック粉末とＭo等の金属粉末との混合割合が異なった
混合粉末体を複数種類用意する第１の工程と、前記混合
粉末体を有機バインダを含む溶剤とともに湿式混合した
後、乾燥する第２の工程と、前記第２の工程によって造
粒された粉末をセラミック粉末と金属粉末との混合割合
毎に型内に複数の層状に充填し、加圧して成形体を得る
第３の工程と、前記成形体を加熱して成形体から有機バ
インダを除去する第４の工程と、有機バインダが除去さ
れた成形体を焼成する第５の工程とによって構成した。
発明に係る傾斜機能材料の製造方法は、ＳiＯ2等のセラ
ミック粉末とＭo等の金属粉末との混合割合が異なった
混合粉末体を複数種類用意する第１の工程と、前記混合
粉末体を有機バインダを含む溶剤とともに湿式混合した
後、乾燥する第２の工程と、前記第２の工程によって造
粒された粉末をセラミック粉末と金属粉末との混合割合
毎に型内に複数の層状に充填し、加圧して成形体を得る
第３の工程と、前記成形体を加熱して成形体から有機バ
インダを除去する第４の工程と、有機バインダが除去さ
れた成形体を焼成する第５の工程とによって構成した。
【０００８】ここで、前記第３の工程において、型内に
充填する複数の層の積層方向は、例えば下から上に、ま
たは外側ら中心に向かって積層する。また、第３の工程
で型内においては、混合粉末を充填した後、振動を与え
て充填した混合粉末の各層の境界の組成を連続的につな
げることが好ましい。
充填する複数の層の積層方向は、例えば下から上に、ま
たは外側ら中心に向かって積層する。また、第３の工程
で型内においては、混合粉末を充填した後、振動を与え
て充填した混合粉末の各層の境界の組成を連続的につな
げることが好ましい。
【０００９】尚、成形体に研削、穴開け等の加工を施す
場合には、前記第４の工程と第５の工程の間で行うのが
歩留まりの点で好ましい。
場合には、前記第４の工程と第５の工程の間で行うのが
歩留まりの点で好ましい。
【００１０】また、本発明に係る傾斜機能材料を用いた
電子管封止構造は、閉塞体を傾斜機能材料で構成し、こ
の傾斜機能材料はセラミック粉末と金属粉末の組成割合
が異なる層を軸方向に積層したものとし、この傾斜機能
材料の絶縁体として作用する部分の端面が電子管内に臨
み、傾斜機能材料の導電体として作用する部分の一部が
外部に露出し、導電体として作用する部分は軸方向に形
成されたスリットまたは絶縁体が挿入されたスリットに
て電気的に複数の導電部に分離され、分離された各導電
部には絶縁体として作用する部分から孔が形成され、こ
の孔に内部電極が圧入保持されている構造とした。
電子管封止構造は、閉塞体を傾斜機能材料で構成し、こ
の傾斜機能材料はセラミック粉末と金属粉末の組成割合
が異なる層を軸方向に積層したものとし、この傾斜機能
材料の絶縁体として作用する部分の端面が電子管内に臨
み、傾斜機能材料の導電体として作用する部分の一部が
外部に露出し、導電体として作用する部分は軸方向に形
成されたスリットまたは絶縁体が挿入されたスリットに
て電気的に複数の導電部に分離され、分離された各導電
部には絶縁体として作用する部分から孔が形成され、こ
の孔に内部電極が圧入保持されている構造とした。
【００１１】ここで、前記導電体として作用する部分の
うちスリットまたは絶縁体が挿入されたスリットにて電
気的に分離された複数の導電部には外部電極を圧入する
ことが可能である。
うちスリットまたは絶縁体が挿入されたスリットにて電
気的に分離された複数の導電部には外部電極を圧入する
ことが可能である。
【００１２】また、本発明に係る傾斜機能材料を用いた
電子管封止構造の他の例は、閉塞体を傾斜機能材料で構
成し、この傾斜機能材料はセラミック粉末と金属粉末の
組成割合が異なる層を軸方向に積層してなり、この傾斜
機能材料の絶縁体として作用する部分は傾斜機能材料の
軸方向両端部に形成され、傾斜機能材料の導電体として
作用する部分は軸方向中間部に形成され、この軸方向中
間部に形成された導電体として作用する部分まで内部電
極と外部電極の先端部が圧入された構造とした。
電子管封止構造の他の例は、閉塞体を傾斜機能材料で構
成し、この傾斜機能材料はセラミック粉末と金属粉末の
組成割合が異なる層を軸方向に積層してなり、この傾斜
機能材料の絶縁体として作用する部分は傾斜機能材料の
軸方向両端部に形成され、傾斜機能材料の導電体として
作用する部分は軸方向中間部に形成され、この軸方向中
間部に形成された導電体として作用する部分まで内部電
極と外部電極の先端部が圧入された構造とした。
【００１３】前記閉塞体の外周には電子管の熱膨張率に
近似した熱膨張率を有する絶縁体層を形成してもよい。
近似した熱膨張率を有する絶縁体層を形成してもよい。
【００１４】また、本発明に係る傾斜機能材料を用いた
電子管封止構造の他の例は、閉塞体を傾斜機能材料で構
成し、この傾斜機能材料はセラミック粉末と金属粉末の
組成割合が異なる層を径方向に積層してなり、この傾斜
機能材料の絶縁体として作用する部分は傾斜機能材料の
径方向外周部に形成され、傾斜機能材料の導電体として
作用する部分は径方向中心部に形成され、この径方向中
心部に形成された導電体として作用する部分に内部電極
と外部電極が圧入された構造とした。
電子管封止構造の他の例は、閉塞体を傾斜機能材料で構
成し、この傾斜機能材料はセラミック粉末と金属粉末の
組成割合が異なる層を径方向に積層してなり、この傾斜
機能材料の絶縁体として作用する部分は傾斜機能材料の
径方向外周部に形成され、傾斜機能材料の導電体として
作用する部分は径方向中心部に形成され、この径方向中
心部に形成された導電体として作用する部分に内部電極
と外部電極が圧入された構造とした。
【００１５】
【作用】傾斜機能材料を製造するにあたり、金属、樹
脂、ゴム、セラミックス等の材質からなる型内に混合粉
末を入れて加圧成形するので、何回も型を使用すること
ができ、コスト低減を図ることができる。
脂、ゴム、セラミックス等の材質からなる型内に混合粉
末を入れて加圧成形するので、何回も型を使用すること
ができ、コスト低減を図ることができる。
【００１６】
【実施例】本発明に係る傾斜機能材料の製造方法にあっ
ては、先ずセラミック粉末と金属粉末との混合割合が異
なった混合粉末体を複数種類用意する。セラミック粉末
としては、アルミナ、ジルコニア、マグネシア、シリ
カ、炭化硅素、炭化チタン、窒化硅素、ＡlＯＮなどの
非金属化合物から選ばれた１つ以上の粉末を、また金属
粉末としては、モリブデン、ニッケル、タングステン、
タンタル、クロムなどの金属粒子の少なくとも１つ以上
の粉末を適宜選択して使用すればよく、セラミック粉末
としては例えばＳiＯ2、金属粉末としては例えばＭoを
選定し、具体的な混合割合は以下の（表１）に示す。
ては、先ずセラミック粉末と金属粉末との混合割合が異
なった混合粉末体を複数種類用意する。セラミック粉末
としては、アルミナ、ジルコニア、マグネシア、シリ
カ、炭化硅素、炭化チタン、窒化硅素、ＡlＯＮなどの
非金属化合物から選ばれた１つ以上の粉末を、また金属
粉末としては、モリブデン、ニッケル、タングステン、
タンタル、クロムなどの金属粒子の少なくとも１つ以上
の粉末を適宜選択して使用すればよく、セラミック粉末
としては例えばＳiＯ2、金属粉末としては例えばＭoを
選定し、具体的な混合割合は以下の（表１）に示す。
【００１７】
【表１】
【００１８】ここで、セラミック粉末と金属粉末を選定
するにあたっては両者の焼結パターン及び焼結温度が近
似することを考慮する。また、セラミック粉末について
は傾斜機能材料が接する部材、例えば電子管を構成する
材料と同じ組成又は熱的、機械的、化学的性質等が近似
する材料、具体的な例としては、熱膨張係数が略等しい
ことを考慮する。それらは上記したセラミックス粉末の
ほか種々のガラスも利用できる。本発明は、後述するよ
うに比重差を利用することで利点はあるものの、特に、
比重差を要求しないので、より多くの材料の組み合わせ
による傾斜機能材料を形成できる。
するにあたっては両者の焼結パターン及び焼結温度が近
似することを考慮する。また、セラミック粉末について
は傾斜機能材料が接する部材、例えば電子管を構成する
材料と同じ組成又は熱的、機械的、化学的性質等が近似
する材料、具体的な例としては、熱膨張係数が略等しい
ことを考慮する。それらは上記したセラミックス粉末の
ほか種々のガラスも利用できる。本発明は、後述するよ
うに比重差を利用することで利点はあるものの、特に、
比重差を要求しないので、より多くの材料の組み合わせ
による傾斜機能材料を形成できる。
【００１９】また、（表１）における層Ａ，Ｂが導電性
を発揮する領域となるが、この領域の組成は、比抵抗が
0.1Ω・cm以下、好ましくは0.005Ω・cm以下（室温〜７
００℃）となるような組成を選定する。また、層として
はＭo１００％のものを用意してもよいが、Ｍo１００％
の場合にはＭo単独で焼結が進行し下層との整合性が悪
くなるおそれがあるので、多少ＳiＯ2を混合することが
好ましい。この挙動は他の金属を用いた時も同様であ
り、その際には、選定したセラミックス粉末を混合す
る。Ｍo単独層とする場合には層の厚みを５０μｍ以下
にする。
を発揮する領域となるが、この領域の組成は、比抵抗が
0.1Ω・cm以下、好ましくは0.005Ω・cm以下（室温〜７
００℃）となるような組成を選定する。また、層として
はＭo１００％のものを用意してもよいが、Ｍo１００％
の場合にはＭo単独で焼結が進行し下層との整合性が悪
くなるおそれがあるので、多少ＳiＯ2を混合することが
好ましい。この挙動は他の金属を用いた時も同様であ
り、その際には、選定したセラミックス粉末を混合す
る。Ｍo単独層とする場合には層の厚みを５０μｍ以下
にする。
【００２０】また、Ｍo粉末にコンタミ（Ｆe、Ｃo等の
不純物）が混入していると、焼成等の際にクラックが発
生する原因となったり、電子管としての製品の耐久性の
低下の原因となるので、予め除去しておく。除去の方法
としては、例えば、Ｍo粉末１００ｇを０．１Ｎの塩酸
（他の酸でも可）に１２時間浸漬し、この後メンブレン
フィルタにより溶液を分離し、更に純水で数回Ｍoを洗
浄した後、７０℃で６時間乾燥させる。
不純物）が混入していると、焼成等の際にクラックが発
生する原因となったり、電子管としての製品の耐久性の
低下の原因となるので、予め除去しておく。除去の方法
としては、例えば、Ｍo粉末１００ｇを０．１Ｎの塩酸
（他の酸でも可）に１２時間浸漬し、この後メンブレン
フィルタにより溶液を分離し、更に純水で数回Ｍoを洗
浄した後、７０℃で６時間乾燥させる。
【００２１】そして、上記したＭo粉末とＳiＯ2粉末と
の混合粉末を各混合粉末毎に湿式混合して造粒する。具
体的には、混合粉末１００ｇに対して、ＰＶＢ（ポリビ
リルブチラール）０．６ｇ、ステアリン酸０．７ｇ、ナ
フテン酸０．０７ｇ、アセトン１００ｇをモノポット、
モノボールを用いて１２時間、３６rpmで湿式混合し、
この後、噴霧乾燥して５０〜１００μｍの球状凝集体を
得る。
の混合粉末を各混合粉末毎に湿式混合して造粒する。具
体的には、混合粉末１００ｇに対して、ＰＶＢ（ポリビ
リルブチラール）０．６ｇ、ステアリン酸０．７ｇ、ナ
フテン酸０．０７ｇ、アセトン１００ｇをモノポット、
モノボールを用いて１２時間、３６rpmで湿式混合し、
この後、噴霧乾燥して５０〜１００μｍの球状凝集体を
得る。
【００２２】以上のようにして得られた球状凝集体を図
１に示すように、各組成割合毎に金型１内に充填する。
充填の順序は、比重の小さなＳiＯ2粉末を多量に含む層
が下に、比重の大きなＭo粉末を多量に含む層が上にな
るようにするのが好ましい。このようにすることで、各
層の境目の組成が混じり合って組成的に段差のない連続
したものが得られる。特に、本方法によれば平面的に組
成が変化するのではなく、三次元的（例えば、波形な
ど）に連続したものが得られ、各層の境界が熱応力に強
く、強度的に優れたものとなる。
１に示すように、各組成割合毎に金型１内に充填する。
充填の順序は、比重の小さなＳiＯ2粉末を多量に含む層
が下に、比重の大きなＭo粉末を多量に含む層が上にな
るようにするのが好ましい。このようにすることで、各
層の境目の組成が混じり合って組成的に段差のない連続
したものが得られる。特に、本方法によれば平面的に組
成が変化するのではなく、三次元的（例えば、波形な
ど）に連続したものが得られ、各層の境界が熱応力に強
く、強度的に優れたものとなる。
【００２３】また、各層の境目の組成が混じり合せて均
一化するには、充填後に振動を与えるようにしてもよ
い。この操作は、上記したような比重を考慮した場合に
一層効果が大きい。
一化するには、充填後に振動を与えるようにしてもよ
い。この操作は、上記したような比重を考慮した場合に
一層効果が大きい。
【００２４】このようにして、金型１内に混合粉末を組
成毎に充填したならば、パンチ２によって約１．５kg/c
m2の荷重で圧縮し、図２に示すような成形体３を得る。
成毎に充填したならば、パンチ２によって約１．５kg/c
m2の荷重で圧縮し、図２に示すような成形体３を得る。
【００２５】この後、成形体３から有機バインダを除去
する。除去条件は、例えば、Ｈ2、Ｏ2、Ａr、Ｎ2又はこ
れらを混合した雰囲気中、もしくは減圧雰囲気下で加熱
する。加熱のパターンとしては、室温から６００℃まで
３時間かけて昇温し、この後１時間６００℃を維持し、
更に１時間かけて１３００℃まで昇温し、この温度を２
時間保持する。
する。除去条件は、例えば、Ｈ2、Ｏ2、Ａr、Ｎ2又はこ
れらを混合した雰囲気中、もしくは減圧雰囲気下で加熱
する。加熱のパターンとしては、室温から６００℃まで
３時間かけて昇温し、この後１時間６００℃を維持し、
更に１時間かけて１３００℃まで昇温し、この温度を２
時間保持する。
【００２６】以上のようにして得られた成形体３に図３
に示すように加工を施す。本実施例にあっては成形体３
は電子管の端部開口を封止する閉塞体に使用するため、
内部電極を挿入する孔４，４及び電気的な絶縁を図るス
リット５を形成する。内部電極を挿入する孔４は絶縁性
を発揮する組成領域（層Ｅ）の端面から導電性を発揮す
る組成領域（層Ａ，Ｂ）に致る位置まで穿設し、スリッ
ト５は導電性を発揮する組成領域（層Ａ）から絶縁性を
発揮する組成領域（層Ｄ）に致る位置まで穿設してい
る。このようにスリット５を形成することにより、導電
性を発揮する部分６は電気的に絶縁された複数の導電部
６ａ，６ａに分離される。図では、各層とも同程度の厚
みにて示したが、これらの厚みは異なってもよく、特
に、管とのシールをより確実にするためには、絶縁部で
あるＥ層を他の層に比べて厚くしたり、内部及び外部電
極の導通の信頼性を確保するために導電部であるＡ層を
他の層に比べて厚くしてもよい。
に示すように加工を施す。本実施例にあっては成形体３
は電子管の端部開口を封止する閉塞体に使用するため、
内部電極を挿入する孔４，４及び電気的な絶縁を図るス
リット５を形成する。内部電極を挿入する孔４は絶縁性
を発揮する組成領域（層Ｅ）の端面から導電性を発揮す
る組成領域（層Ａ，Ｂ）に致る位置まで穿設し、スリッ
ト５は導電性を発揮する組成領域（層Ａ）から絶縁性を
発揮する組成領域（層Ｄ）に致る位置まで穿設してい
る。このようにスリット５を形成することにより、導電
性を発揮する部分６は電気的に絶縁された複数の導電部
６ａ，６ａに分離される。図では、各層とも同程度の厚
みにて示したが、これらの厚みは異なってもよく、特
に、管とのシールをより確実にするためには、絶縁部で
あるＥ層を他の層に比べて厚くしたり、内部及び外部電
極の導通の信頼性を確保するために導電部であるＡ層を
他の層に比べて厚くしてもよい。
【００２７】次いで、所定の加工が終了した成形体３を
焼結する。焼結は図４に示すようにＭo製の鞘７及びＭo
製の蓋８にて囲まれる空間に成形体３をセットし、６時
間かけて１７２０℃まで昇温し、５分間１７２０℃を維
持する。以上によって傾斜機能材料からなる緻密な閉塞
体が得られる。
焼結する。焼結は図４に示すようにＭo製の鞘７及びＭo
製の蓋８にて囲まれる空間に成形体３をセットし、６時
間かけて１７２０℃まで昇温し、５分間１７２０℃を維
持する。以上によって傾斜機能材料からなる緻密な閉塞
体が得られる。
【００２８】図５は本発明に係る封止構造を適用したハ
ロゲンランプの断面図であり、ハロゲンランプ１０はＳ
iＯ2からなる電子管１１の開口部１２に上記によって得
られた焼成後の成形体３（傾斜機能材料）を閉塞体とし
て填め込んでいる。閉塞体３に形成された孔４，４には
内部電極１３，１３をタングステン製のコイル１４を介
して圧入保持し、内部電極１３，１３の先端部間はフィ
ラメント１５で接続し、またスリット５によって電気的
に絶縁された複数の導電部６ａ，６ａをそのまま外部電
極としている。尚、電子管１１をＳiＯ2とした場合には
ガラスフリットを用いることなく、加熱だけで閉塞体３
を電子管１１に溶着することができる。
ロゲンランプの断面図であり、ハロゲンランプ１０はＳ
iＯ2からなる電子管１１の開口部１２に上記によって得
られた焼成後の成形体３（傾斜機能材料）を閉塞体とし
て填め込んでいる。閉塞体３に形成された孔４，４には
内部電極１３，１３をタングステン製のコイル１４を介
して圧入保持し、内部電極１３，１３の先端部間はフィ
ラメント１５で接続し、またスリット５によって電気的
に絶縁された複数の導電部６ａ，６ａをそのまま外部電
極としている。尚、電子管１１をＳiＯ2とした場合には
ガラスフリットを用いることなく、加熱だけで閉塞体３
を電子管１１に溶着することができる。
【００２９】図５に示した実施例にあってはスリット５
を形成するだけで、導電部６ａ，６ａが導通しないよう
にしているが、スリット５内に絶縁性のガラスを充填す
るか、或いは図６（ａ）、（ｂ）に示すように、スリッ
ト５内に絶縁性石英板１６を挿入し、導電部６ａ，６ａ
の端面については酸化防止の目的でＡgやＡuのろう材１
７を塗布してもよい。また、図７に示すように導電部６
ａ，６ａに外部電極１８，１８を圧入してろう材で固定
してもよい。更に、酸化防止手段としては、Ａ層から図
で更に上方に組成を連続的に変化させ、最外層に絶縁性
のＥ層を形成してもよい。この場合、酸化防止だけを狙
う場合であれば、このＥ層は厚くする必要はない。
を形成するだけで、導電部６ａ，６ａが導通しないよう
にしているが、スリット５内に絶縁性のガラスを充填す
るか、或いは図６（ａ）、（ｂ）に示すように、スリッ
ト５内に絶縁性石英板１６を挿入し、導電部６ａ，６ａ
の端面については酸化防止の目的でＡgやＡuのろう材１
７を塗布してもよい。また、図７に示すように導電部６
ａ，６ａに外部電極１８，１８を圧入してろう材で固定
してもよい。更に、酸化防止手段としては、Ａ層から図
で更に上方に組成を連続的に変化させ、最外層に絶縁性
のＥ層を形成してもよい。この場合、酸化防止だけを狙
う場合であれば、このＥ層は厚くする必要はない。
【００３０】図８及び図９は本発明に係る封止構造を適
用したメタルハライドランプの断面図であり、図８に示
すメタルハライドランプは、閉塞体３の導電性を発揮す
る部分６を複数の部分に分離せずに、導電性を発揮する
部分６をそのまま内部電極１３と導通する外部電極とし
て使用し、また図９に示すメタルハライドランプは導電
性を発揮する部分６にＭoパイプ１９を外部電極として
圧入し、このＭoパイプ１９に内部電極１３を挿入して
いる。尚、Ｍoパイプ１９については発光物質封入後に
先端を溶着して気密性を保つ。
用したメタルハライドランプの断面図であり、図８に示
すメタルハライドランプは、閉塞体３の導電性を発揮す
る部分６を複数の部分に分離せずに、導電性を発揮する
部分６をそのまま内部電極１３と導通する外部電極とし
て使用し、また図９に示すメタルハライドランプは導電
性を発揮する部分６にＭoパイプ１９を外部電極として
圧入し、このＭoパイプ１９に内部電極１３を挿入して
いる。尚、Ｍoパイプ１９については発光物質封入後に
先端を溶着して気密性を保つ。
【００３１】図１０（ａ）はメタルハライドランプの閉
塞体の別実施例を示す断面図であり、この実施例にあっ
ては閉塞体３の両端部に絶縁体として作用する部分（層
Ｅ）を形成し、導電体として作用する部分（層Ｂ）は軸
方向中間部に形成し、この軸方向中間部に形成された導
電体として作用する部分（層Ｂ）まで内部電極１３と外
部電極１８の先端部を圧入してこの部分で導通を図って
いる。このように絶縁体として作用する部分（層Ｅ）、
即ち、電子管１１と熱膨張率が等しい部分を軸方向の両
端に形成することで、シール性を高めることができる。
尚、シール性及び導通の信頼性を確保するためには、前
述したように同図（ｂ）に示すようにＥ層及びＢ層を他
の層に比べて厚くすることが望ましい。
塞体の別実施例を示す断面図であり、この実施例にあっ
ては閉塞体３の両端部に絶縁体として作用する部分（層
Ｅ）を形成し、導電体として作用する部分（層Ｂ）は軸
方向中間部に形成し、この軸方向中間部に形成された導
電体として作用する部分（層Ｂ）まで内部電極１３と外
部電極１８の先端部を圧入してこの部分で導通を図って
いる。このように絶縁体として作用する部分（層Ｅ）、
即ち、電子管１１と熱膨張率が等しい部分を軸方向の両
端に形成することで、シール性を高めることができる。
尚、シール性及び導通の信頼性を確保するためには、前
述したように同図（ｂ）に示すようにＥ層及びＢ層を他
の層に比べて厚くすることが望ましい。
【００３２】図１１は閉塞体３の外周部に電子管１１と
熱膨張率が等しい層２０を形成してシール性を高めるよ
うにしたものである。このような構成の閉塞体３を作成
するには、先ず１２図（ａ）に示すように、金型１内に
小径部２１を臨ませて環状キャビティを形成し、この環
状キャビティ内に組成がＳiＯ2１００％の粉体を充填
し、この後、同図（ｂ）に示すように小径部２１を引き
抜き、そこに形成された孔に順次所定組成の粉体を充填
し、同図（ｃ）に示すようにパンチ２で加圧成形する。
この後の工程は前記したものと同様である。
熱膨張率が等しい層２０を形成してシール性を高めるよ
うにしたものである。このような構成の閉塞体３を作成
するには、先ず１２図（ａ）に示すように、金型１内に
小径部２１を臨ませて環状キャビティを形成し、この環
状キャビティ内に組成がＳiＯ2１００％の粉体を充填
し、この後、同図（ｂ）に示すように小径部２１を引き
抜き、そこに形成された孔に順次所定組成の粉体を充填
し、同図（ｃ）に示すようにパンチ２で加圧成形する。
この後の工程は前記したものと同様である。
【００３３】図１３は閉塞体の他の別実施例を示す断面
図であり、この実施例にあっては組成割合が異なる層Ｂ
〜Ｅを径方向に積層している。即ち、絶縁体として作用
する部分（層Ｅ）は径方向外周部に形成し、導電体とし
て作用する部分（層Ｂ）は径方向中心部に形成し、この
径方向中心部に形成された導電体として作用する部分に
内部電極１３と外部電極１８を圧入している。このよう
な構造の閉塞体３を作成する場合も、図１２に示した方
法を応用すればよい。
図であり、この実施例にあっては組成割合が異なる層Ｂ
〜Ｅを径方向に積層している。即ち、絶縁体として作用
する部分（層Ｅ）は径方向外周部に形成し、導電体とし
て作用する部分（層Ｂ）は径方向中心部に形成し、この
径方向中心部に形成された導電体として作用する部分に
内部電極１３と外部電極１８を圧入している。このよう
な構造の閉塞体３を作成する場合も、図１２に示した方
法を応用すればよい。
【００３４】
【発明の効果】以上に説明した如く本発明に係る傾斜機
能材料の製造方法によれば、ＳiＯ2等のセラミック粉末
とＭo等の金属粉末との混合割合が異なった混合粉末体
を複数種類用意し、この混合粉末体を有機バインダを含
む溶剤とともに湿式混合した後、乾燥せしめて造粒粉末
を作成し、この造粒した粉末をセラミック粉末と金属粉
末との混合割合毎に型内に複数の層状に充填し、加圧し
て成形体を得た後、成形体を加熱して成形体から有機バ
インダを除去し、この後、成形体を焼成するようにした
ので、従来の鋳込み成形による製造方法と比較して、成
形型を何回も使用することができるので、大幅にコスト
を低減することができる。
能材料の製造方法によれば、ＳiＯ2等のセラミック粉末
とＭo等の金属粉末との混合割合が異なった混合粉末体
を複数種類用意し、この混合粉末体を有機バインダを含
む溶剤とともに湿式混合した後、乾燥せしめて造粒粉末
を作成し、この造粒した粉末をセラミック粉末と金属粉
末との混合割合毎に型内に複数の層状に充填し、加圧し
て成形体を得た後、成形体を加熱して成形体から有機バ
インダを除去し、この後、成形体を焼成するようにした
ので、従来の鋳込み成形による製造方法と比較して、成
形型を何回も使用することができるので、大幅にコスト
を低減することができる。
【００３５】ここで、型内に混合粉末を充填した後、振
動を与えることで、充填した混合粉末の各層の境界の組
成を連続的にすることができ、層境界部での剥離を更に
防止することができる。
動を与えることで、充填した混合粉末の各層の境界の組
成を連続的にすることができ、層境界部での剥離を更に
防止することができる。
【００３６】また、本発明に係る傾斜機能材料を閉塞体
として用いた電子管の封止構造において、傾斜機能材料
の導電体として作用する部分を軸方向に形成されたスリ
ットまたは絶縁体が挿入されたスリットにて電気的に複
数の導電部に分離し、分離された各導電部を外部電極と
するか外部電極を圧入し、更に各導電部に絶縁体として
作用する部分から孔を形成し、この孔に内部電極を圧入
したので、１つの閉塞体によって、複数の電極を備えた
機器に対応できる。
として用いた電子管の封止構造において、傾斜機能材料
の導電体として作用する部分を軸方向に形成されたスリ
ットまたは絶縁体が挿入されたスリットにて電気的に複
数の導電部に分離し、分離された各導電部を外部電極と
するか外部電極を圧入し、更に各導電部に絶縁体として
作用する部分から孔を形成し、この孔に内部電極を圧入
したので、１つの閉塞体によって、複数の電極を備えた
機器に対応できる。
【００３７】また、傾斜機能材料の絶縁体として作用す
る部分を傾斜機能材料の軸方向両端部に形成し、傾斜機
能材料の導電体として作用する部分を軸方向中間部に形
成し、この軸方向中間部に形成された導電体として作用
する部分まで内部電極と外部電極の先端部が圧入した構
造とするか、或いは傾斜機能材料の絶縁体として作用す
る部分を傾斜機能材料の径方向外周部に形成し、傾斜機
能材料の導電体として作用する部分を径方向中心部に形
成し、この径方向中心部に形成した導電体として作用す
る部分に内部電極と外部電極を圧入した構造とすること
で、内部電極と外部電極の導通を確保しつつシール性を
高めることができる。
る部分を傾斜機能材料の軸方向両端部に形成し、傾斜機
能材料の導電体として作用する部分を軸方向中間部に形
成し、この軸方向中間部に形成された導電体として作用
する部分まで内部電極と外部電極の先端部が圧入した構
造とするか、或いは傾斜機能材料の絶縁体として作用す
る部分を傾斜機能材料の径方向外周部に形成し、傾斜機
能材料の導電体として作用する部分を径方向中心部に形
成し、この径方向中心部に形成した導電体として作用す
る部分に内部電極と外部電極を圧入した構造とすること
で、内部電極と外部電極の導通を確保しつつシール性を
高めることができる。
【図１】造粒された粉末をセラミック粉末と金属粉末と
の混合粉末を金型内に充填した状態を示す図
の混合粉末を金型内に充填した状態を示す図
【図２】金型で成形した成形体の斜視図
【図３】成形体に加工を施した状態を示す断面図
【図４】成形体を焼成している状態を示す図
【図５】本発明に係る封止構造を適用したハロゲンラン
プの断面図
プの断面図
【図６】（ａ）は同ハロゲンランプの閉塞体の別実施例
の断面図、（ｂ）は閉塞体の別実施例の上面図
の断面図、（ｂ）は閉塞体の別実施例の上面図
【図７】同ハロゲンランプの閉塞体の別実施例の断面図
【図８】本発明に係る封止構造を適用したメタルハライ
ドランプの断面図
ドランプの断面図
【図９】本発明に係る封止構造を適用したメタルハライ
ドランプの別実施例の断面図
ドランプの別実施例の断面図
【図１０】（ａ）及び（ｂ）は本発明に係る封止構造を
適用したメタルハライドランプの閉塞体の別実施例を示
す断面図
適用したメタルハライドランプの閉塞体の別実施例を示
す断面図
【図１１】閉塞体の他の別実施例を示す断面図
【図１２】（ａ）及び（ｂ）は図１１に示した閉塞体の
成形法を説明した図
成形法を説明した図
【図１３】閉塞体の他の別実施例を示す断面図
１…金型、２…パンチ、３…成形体、４…内部電極を挿
入する孔、５…電気的な絶縁を図るスリット、６…導電
性を発揮する部分、６ａ…電気的に絶縁された複数の導
電部、１１…電子管、１３…内部電極、１４…タングス
テン製のコイル、１８…外部電極、Ａ，Ｂ…導電性を発
揮する層、Ｃ…中間の層、Ｄ，Ｅ…絶縁性を発揮する
層。
入する孔、５…電気的な絶縁を図るスリット、６…導電
性を発揮する部分、６ａ…電気的に絶縁された複数の導
電部、１１…電子管、１３…内部電極、１４…タングス
テン製のコイル、１８…外部電極、Ａ，Ｂ…導電性を発
揮する層、Ｃ…中間の層、Ｄ，Ｅ…絶縁性を発揮する
層。
Claims (14)
- 【請求項１】 絶縁性を発揮する組成領域と導電性を発
揮する組成領域とが１つの材料内で連続して存在する傾
斜機能材料であって、以下の工程からなることを特徴と
する傾斜機能材料の製造方法。 セラミック粉末と金属粉末との混合割合が異なった混
合粉末体を複数種類用意する第１の工程。 前記混合粉末体を有機バインダを含む溶剤とともに湿
式混合した後、乾燥する第２の工程。 前記第２の工程によって造粒された粉末をセラミック
粉末と金属粉末との混合割合毎に型内に複数の層状に充
填し、加圧して成形体を得る第３の工程。 前記成形体を加熱して成形体から有機バインダを除去
する第４の工程。 有機バインダが除去された成形体を焼成する第５の工
程。 - 【請求項２】 請求項１に記載の傾斜機能材料の製造方
法において、前記第３の工程で、型内に充填する複数の
層は下から上に積層することを特徴とする傾斜機能材料
の製造方法。 - 【請求項３】 請求項１に記載の傾斜機能材料の製造方
法において、前記第３の工程で、型内に充填する複数の
層は外側ら中心に向かって積層することを特徴とする傾
斜機能材料の製造方法。 - 【請求項４】 請求項１乃至請求項３に記載の傾斜機能
材料の製造方法において、前記第３の工程で型内に混合
粉末を充填した後、振動を与えて充填した混合粉末の各
層の境界の組成を連続的につなげるようにしたことを特
徴とする傾斜機能材料の製造方法。 - 【請求項５】 請求項１に記載の傾斜機能材料の製造方
法において、前記第４の工程と第５の工程の間で成形体
に研削、穴開け等の加工を施すことを特徴とする傾斜機
能材料の製造方法。 - 【請求項６】 請求項１乃至請求項５に記載の傾斜機能
材料の製造方法において、前記セラミック粉末は、アル
ミナ、ジルコニア、マグネシア、シリカ、炭化硅素、炭
化チタン、窒化硅素、ＡlＯＮなどの非金属化合物から
選ばれた１つ以上の粉末であり、前記金属粉末は、モリ
ブデン、ニッケル、タングステン、タンタル、クロムな
どの金属粒子の少なくとも１つ以上の粉末であることを
特徴とする傾斜機能材料の製造方法。 - 【請求項７】 透光性電子管の開口を閉塞体で封止した
電子管封止構造において、前記閉塞体は傾斜機能材料か
らなり、この傾斜機能材料はセラミック粉末と金属粉末
の組成割合が異なる層を軸方向に積層してなり、この傾
斜機能材料の絶縁体として作用する部分の端面が電子管
内に臨み、傾斜機能材料の導電体として作用する部分の
一部が外部に露出し、導電体として作用する部分は軸方
向に形成されたスリットまたは絶縁体が挿入されたスリ
ットにて電気的に絶縁された複数の導電部に分離され、
分離された各導電部には絶縁体として作用する部分から
孔が形成され、この孔に内部電極が圧入保持されている
ことを特徴とする傾斜機能材料を用いた電子管の封止構
造。 - 【請求項８】 請求項７に記載の傾斜機能材料を用いた
電子管封止構造において、前記導電体として作用する部
分のうちスリットまたは絶縁体が挿入されたスリットに
て電気的に分離された複数の導電部には外部電極が圧入
されていることを特徴とする傾斜機能材料を用いた電子
管の封止構造。 - 【請求項９】 透光性電子管の開口を閉塞体で封止した
電子管封止構造において、前記閉塞体は傾斜機能材料か
らなり、この傾斜機能材料はセラミック粉末と金属粉末
の組成割合が異なる層を軸方向に積層してなり、この傾
斜機能材料の絶縁体として作用する部分は傾斜機能材料
の軸方向両端部に形成され、傾斜機能材料の導電体とし
て作用する部分は軸方向中間部に形成され、この軸方向
中間部に形成された導電体として作用する部分まで内部
電極と外部電極の先端部が圧入されていることを特徴と
する傾斜機能材料を用いた電子管の封止構造。 - 【請求項１０】 請求項９に記載の傾斜機能材料を用い
た電子管封止構造において、前記閉塞体の外周には電子
管の熱膨張率に近似した熱膨張率を有する絶縁体層が形
成されていることを特徴とする傾斜機能材料を用いた電
子管の封止構造。 - 【請求項１１】 透光性電子管の開口を閉塞体で封止し
た電子管封止構造において、前記閉塞体は傾斜機能材料
からなり、この傾斜機能材料はセラミック粉末と金属粉
末の組成割合が異なる層を径方向に積層してなり、この
傾斜機能材料の絶縁体として作用する部分は傾斜機能材
料の径方向外周部に形成され、傾斜機能材料の導電体と
して作用する部分は径方向中心部に形成され、この径方
向中心部に形成された導電体として作用する部分に内部
電極と外部電極が圧入されていることを特徴とする傾斜
機能材料を用いた電子管の封止構造。 - 【請求項１２】 請求項７、請求項９または請求項１１
に記載の傾斜機能材料を用いた電子管の封止構造におい
て、前記セラミック粉末は、管と同組成か或いは性質が
近似したガラス及びセラミックス粉末であることを特徴
とする傾斜機能材料を用いた電子管の封止構造。 - 【請求項１３】 請求項７、請求項９または請求項１１
に記載の傾斜機能材料を用いた電子管の封止構造におい
て、少なくとも導電体として作用する部分の厚みは他の
層に比べて、厚いことを特徴とする傾斜機能材料を用い
た電子管の封止構造。 - 【請求項１４】 請求項７または請求項９に記載の傾斜
機能材料を用いた電子管の封止構造において、少なくと
も管の熱膨張に近似する層は他の層に比べて厚いことを
特徴とする傾斜機能材料を用いた電子管の封止構造。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26997094A JP3384513B2 (ja) | 1994-11-02 | 1994-11-02 | 傾斜機能材料を用いた電子管の封止構造 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26997094A JP3384513B2 (ja) | 1994-11-02 | 1994-11-02 | 傾斜機能材料を用いた電子管の封止構造 |
Related Child Applications (2)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001028097A Division JP2001250505A (ja) | 2001-02-05 | 2001-02-05 | 電子管の封止構造およびこの封止構造を用いたランプ |
| JP2002320342A Division JP3669359B2 (ja) | 2002-11-01 | 2002-11-01 | 傾斜機能材料の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08138555A true JPH08138555A (ja) | 1996-05-31 |
| JP3384513B2 JP3384513B2 (ja) | 2003-03-10 |
Family
ID=17479770
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP26997094A Expired - Fee Related JP3384513B2 (ja) | 1994-11-02 | 1994-11-02 | 傾斜機能材料を用いた電子管の封止構造 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3384513B2 (ja) |
Cited By (11)
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|---|---|---|---|---|
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| EP1107286A1 (en) * | 1999-12-02 | 2001-06-13 | Ushiodenki Kabushiki Kaisha | High pressure mercury lamp |
| US6271627B1 (en) | 1997-04-11 | 2001-08-07 | Ushiodenki Kabushiki Kaisha | Sealing body having a shielding layer for hermetically sealing a tube lamp |
| JP2006092946A (ja) * | 2004-09-24 | 2006-04-06 | Toshiba Lighting & Technology Corp | 管球および封止部材 |
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| KR100784742B1 (ko) * | 1999-03-31 | 2007-12-13 | 에스피에스 신텍스 가부시키가이샤 | 자동 펄스 통전 가압 소결 방법 및 장치 |
| CN103418788A (zh) * | 2013-07-23 | 2013-12-04 | 浙江大学 | 用于梯度材料热压成形的装置及成形方法 |
| JPWO2014181828A1 (ja) * | 2013-05-10 | 2017-02-23 | クラレノリタケデンタル株式会社 | ジルコニア焼結体、ジルコニア組成物及びジルコニア仮焼体並びにこれらの製造方法、及び歯科用補綴物 |
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| JP2021062623A (ja) * | 2020-12-25 | 2021-04-22 | クラレノリタケデンタル株式会社 | ジルコニア仮焼体及びジルコニア焼結体並びに積層体 |
| CN113664204A (zh) * | 2021-08-25 | 2021-11-19 | 中国核动力研究设计院 | 一种轴向电阻率梯度可控的合金板及制备方法 |
-
1994
- 1994-11-02 JP JP26997094A patent/JP3384513B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| KR100533660B1 (ko) * | 1998-10-19 | 2005-12-05 | 우시오덴키 가부시키가이샤 | 램프용 경사기능 재료제 봉지체 및 램프 |
| EP1049134A1 (en) * | 1998-10-19 | 2000-11-02 | Ushio Denki Kabushiki Kaisya | Lamp and lamp package made of functionally gradient material |
| WO2000024039A1 (fr) * | 1998-10-19 | 2000-04-27 | Ushio Denki Kabushiki Kaisya | Lampe et enveloppe de lampe fabriquee dans un materiau a gradient fonctionnel |
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| KR100784742B1 (ko) * | 1999-03-31 | 2007-12-13 | 에스피에스 신텍스 가부시키가이샤 | 자동 펄스 통전 가압 소결 방법 및 장치 |
| US6462471B1 (en) | 1999-12-02 | 2002-10-08 | Ushiodenki Kabushiki Kaisha | High pressure mercury lamp provided with a sealing body made of a functional gradient material |
| EP1107286A1 (en) * | 1999-12-02 | 2001-06-13 | Ushiodenki Kabushiki Kaisha | High pressure mercury lamp |
| US7301282B2 (en) | 2002-05-29 | 2007-11-27 | Ngk Insulators, Ltd. | High pressure mercury lamps and sealing members therefor |
| JP2006092946A (ja) * | 2004-09-24 | 2006-04-06 | Toshiba Lighting & Technology Corp | 管球および封止部材 |
| JP4585823B2 (ja) * | 2004-09-24 | 2010-11-24 | 東芝ライテック株式会社 | 管球および封止部材 |
| JPWO2014181828A1 (ja) * | 2013-05-10 | 2017-02-23 | クラレノリタケデンタル株式会社 | ジルコニア焼結体、ジルコニア組成物及びジルコニア仮焼体並びにこれらの製造方法、及び歯科用補綴物 |
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| US10231807B2 (en) | 2013-05-10 | 2019-03-19 | Kuraray Noritake Dental Inc. | Zirconia sintered body, zirconia composition, zirconia pre-sintered body and preparing method thereof, and dental prosthesis |
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| US10512527B2 (en) | 2013-05-10 | 2019-12-24 | Kuraray Noritake Dental Inc. | Zirconia sintered body, zirconia composition, zirconia pre-sintered body and preparing method thereof, and dental prosthesis |
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