JPS5816057A - 封着用合金 - 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】 本発明は軟質ガラスと封着する封着用合金に関する。軟
質ガラスとの封着用合金として４２Ｎｉ−６Ｏｒ−Ｆ−
合金、４８〜５２Ｎｊ−Ｆ−合金、１８〜２７０ｒ−Ｆ
−合金等が知られている。

このうち４２Ｎ　１−６Ｏｒ−Ｆ−合金は封着の信頼性
その他の面から最もよく使用されている。

この４２　Ｎ　ｉ　−６Ｏｒ　−Ｆ−合金と軟質ガラス
とを封着するとき、４２Ｎｉ−６Ｏｒ−Ｆｇ金合金まず
湿潤水素炉中で予備酸化した後大気中加熱し、軟質ガラ
スとの封着に供するのが普通である。

したがって、従来この系の合金では、予備酸化処理によ
り生成する酸化膜の性買、特に酸化膜と地金との密着性
、の改良が主たる技術的課題となっていた。そのために
、４２　Ｎ　ｉ　−６０ｒ−ｐｍ合金にＡＺ、Ｓ＝、Ｖ
あるいは希土類元素を少量添加することにより、酸化膜
の性質を改良することが行なわれてきた。

本発明は、従来の技術的課題と観点を異にし主としてガ
ラス番と封着された状態での歪を少なくするとともに耐
食性を向上させることによりガラスとの封着強度を総合
的に改善しようとするものである。

すなわち本発明に係る封着用合金は、重量％でＮ１４６
％を越え５３％迄、Ｃｒａ−ｓ％、Ａ　Ｉ　０．０２〜
１５％、０曾２００ｖ％以下、Ｎ。

２０〇−以下、残部Ｆ−と不純物からなることを特徴と
する。

本発明合金は、従来の４２Ｎ番−６Ｏｒ−Ｆ−系合金と
比較してＮｉを多量に含有せしめ熱膨張曲線の屈曲点お
よび低温での熱膨張率を上げることにより封着時の歪を
少なくするとともに、耐食性をも改善する。また０、、
Ｎ、を微量とすること番こより、酸化膜をより均一に生
成することができ、これらの相乗効果により封着強度を
総合的に改良するものである。

本発明の組成範囲の限定理由は、それぞれ次の通りであ
る。Ｎｉは前述のとおり４６％以下では本発明の効果を
奏さず５３％を越えると熱膨張係数が高くなりすぎる。

ｏｒが３％未満では熱膨張係数が低くなり、８％を越え
ると逆ｉζ高くなりすぎ、いずれもガラスの熱着に不適
となる。ＡＪは、合金表面の酸化膜を緻密にし、地金と
酸化膜の密着性を高めるものである。

この効果を得るには少くとも０．０２％以上必要である
が、１．５％を越えると熱膨張曲線の屈曲点が下り、封
着時の歪を増大させる。０．。

Ｎ、は、酸化膜の生成および緻密性に影響を及ぼすもの
で、いずれも２００−を越えると地金と酸化膜の密着性
を害する。また、この封着用合金は、実用的には、合金
製造の際脱酸剤として添加されるＭ　ｎ　、　８　ｉあ
るいはＣα１Ｍ！を不純物としてＭ　ｎ　０．０５〜０
．５％、Ｓ　Ｋ　０．０５〜０．５％あるいはＯｇ　０
．１％以下、Ｍ　７０．１％以下含むものである。更に
原料その他から混入するＯ、Ｐ、８などが含まれること
がある。

更に本発明合金に希土類元素を０．００１〜２．０％含
有するものは、ＡＩとの相乗効果により地金と酸化膜の
密着性が更に改善される。ここで希土類元素は周期律表
にあける第５７番元素から７１番元素及びｙ、ｓＣを含
むものである。

実用的には、０−を４０％以上含むミツシュメタルが用
いられる。希土類元素を２．０％越えて含有するものは
加工性を損ないまた価格も上昇する。

更に、本実ｌ１合金に、Ｔｉ　ａＶ＊Ｎｂ、ＴａＺｒを
単独又は複合で０．０５〜１．５％含有するものは、地
金と酸化膜の密着性を改善する０例えばＶは、酸化膜表
面に生成する針状酸化物結晶の成長を抑制して、ガラス
との封着を改善する。更にこの酸化膜は地金との密着性
も優れており、電気抵抗が低く点溶接が容品である利点
をも有する。これらの元素も１．５％を越えて含有する
と封着性を損ねる。

梃に本発明合金にｆ３ｉを脱酸剤として添加する範囲を
越えて合金成分として積極的に０．５〜３％含有するも
のは、地金と酸化膜の密着性を改善する。Ｓｉは、予備
酸化処理に詔いて□ｒ酸化物層と地金との間にＳｉ層を
形成し酸化物と地金との密着性を改善する。Ｓｉは３％
を越えて含有すると熱膨張曲線の屈曲点が下り封着時の
歪増加を招く。

以下実施例を説明する。

溶製して得られた表１に示す合金を、軟質ガラスとの封
着に先立ち、湿潤水素雰囲気中にて温度１０５０℃〜１
２５０℃、水素露点ｌＯ℃〜４０℃、時間１０分〜１０
０分の条件で予備酸化を施した。ついで、大気中にて温
度１２００℃、時間５分の条件でガラスに封着した。

（以下余白） 表２に表１に示した合金の特性を示した０表２中密着性
及び封着性は、ガラスと封着したものにハンマーにより
衝撃を与え破壊試験を行ない調査したものである。密着
性は地金と酸化膜との間の付着の糧度を示し、各試料そ
れぞれ１００個のサンプルにて試験を行ない、地金と酸
化膜との間ではがれないものが９５％以上のものを「◎
」８０％以上のものをｒＯＪとし、それ未満のものを「
Δ」とした、また封着性は上記衝撃試験によりガラスと
酸化膜の間ではがれたものと酸化膜と地金との間ではが
れたものの総数が０〜１０％のものを「◎」、１０〜４
０％のものを「○」、それ以上のものを「Δ」とした。

また耐食性は、塩水噴霧試験（噴霧時間８Ｈ）後の錆の
発生の有無を調べた。更に熱膨張係数を付記した。錆が
発生しないものを「○」、錆が薄く発生したものを「Δ
」とした。

（以下余白） 表　２ 封着時ガラスに生ずる歪を、試料ｌ及び３について調査
した。

この結果を図に示す０図より明らかなように従来の歪１
ｌＩＩＩに比較して本発明合金は、歪が格段に少ない０
図の縦軸は、歪量を示し、横軸は温度を示す。

以上述べたように本発明合金は総合的に側着合金として
の特性を向上させたものであり実用的効果は大きい。

なお、本発明合金においてＮｔのより好ましい範囲は、
４６％を越え５０％迄、Ｑｒは５〜７％、ＡＩは０．１
〜０．５％である。また、希土類元素は０．００１〜０
．３％、Ｔｊ、ＮＡ、Ｖ。

Ｔｄ、Ｚｒ０．０５〜０．３％である。

【図面の簡単な説明】

図は、封着用合金とガラスとを封着した際のプラスに生
ずる歪の変化を示すグラフである。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ＋１１　　＠量うでＮｉ４６％を越え５３迄、０１３〜
   ８％、Ａ　Ｉ　０．０２〜１．５％、０．２００ｆｆ１
   以下、Ｎ、２００−以下、残部Ｆ−と不純物からなる封
   着用合金。 （２）　　重量％でＮｉ４６％を越え５３％迄、Ｏｒ３
   〜８％、ＡＪｏ、０２〜１．５％、希土類元素（周期律
   表における５７７番元素ら７１番元素およびｙ、ｓｃを
   含む）　０．００１〜２．０％０．２００−以下、Ｎ、
   ２００Ｐ以下、残部Ｆ−と不純物からなる封着用合金、 （３１重量％でＮ１４６％を越え５３％迄、０１３〜８
   ％、Ａ　Ｉｔ　Ｏ，０２〜１．５％、Ｔ　ｉ　、　Ｖ　
   。 Ｎｈ、Ｔａ、７．ｒを単独または複合で０．０５〜１．
   ５％、０．２００−以下、Ｎ、２００１１１１１以下、
   残部Ｐ＃と不純物からなる封着用合金。 （４）　　重量％でＮｉ’６％を越え５３％迄、０１３
   〜８％、Ａ　Ｉ　０．０２〜１．５％、８番０．５〜３
   ％、０．２００−以下、Ｎ會２００−以下残部Ｆ＃と不
   純物からなる封着用合金。