JPS5997571A - 高圧蒸気放電灯用導電性部品の製造方法 - Google Patents
高圧蒸気放電灯用導電性部品の製造方法Info
- Publication number
- JPS5997571A JPS5997571A JP57204992A JP20499282A JPS5997571A JP S5997571 A JPS5997571 A JP S5997571A JP 57204992 A JP57204992 A JP 57204992A JP 20499282 A JP20499282 A JP 20499282A JP S5997571 A JPS5997571 A JP S5997571A
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- Japan
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- alumina
- cordierite
- volume percent
- granules
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- Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
- Vessels And Coating Films For Discharge Lamps (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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は高圧蒸気放電灯用の導電性部品及びその製造
方法、詳しくは透光性セラミックを発光管とする高圧蒸
気放電灯において、電極と電極リード端子を結合する端
部導電性サーメット部品及びその製造方法に関するもの
である。
方法、詳しくは透光性セラミックを発光管とする高圧蒸
気放電灯において、電極と電極リード端子を結合する端
部導電性サーメット部品及びその製造方法に関するもの
である。
従来、高圧蒸気放電灯として第1図に示すものがあった
。
。
第1図はセラミック製の、例えば透光性アルミナより成
る発光管を用いた従来の放電灯でちゃ、図において、l
は透光性アルミナから成る発光管、2は上記発光管10
両端に設けられた端部キャップ、3L上記端部キャップ
2に設けらnた放電用電椅、4は上記端部キャップ2に
設けらt′した電力供給用電極リード端子で、上記電極
3及び電極リード端子4は例えばタングステン等で形成
さnている。5は上記発光管1及び端部キャップ2ケ気
密に封じる封止ガラスである。
る発光管を用いた従来の放電灯でちゃ、図において、l
は透光性アルミナから成る発光管、2は上記発光管10
両端に設けられた端部キャップ、3L上記端部キャップ
2に設けらnた放電用電椅、4は上記端部キャップ2に
設けらt′した電力供給用電極リード端子で、上記電極
3及び電極リード端子4は例えばタングステン等で形成
さnている。5は上記発光管1及び端部キャップ2ケ気
密に封じる封止ガラスである。
このような構成含有する従来の放電灯において、発光管
1内に適当な添加物を封入し、対向する電極3間に外部
から電極リード端子4を通じて電力を供給すれば、上記
電極3間で放電を持続し、添加物に固有の光を発してラ
ンプとして機能する。
1内に適当な添加物を封入し、対向する電極3間に外部
から電極リード端子4を通じて電力を供給すれば、上記
電極3間で放電を持続し、添加物に固有の光を発してラ
ンプとして機能する。
ここで、’FJt極リードす子4とN、極3は導通状態
にしておく必要があり、従って端部キャップ2は導電性
部品でなけnばならない。かかる導電性部品として、特
開昭52−71695号公報にタングステ/−アルミナ
サーメットが開示されている。
にしておく必要があり、従って端部キャップ2は導電性
部品でなけnばならない。かかる導電性部品として、特
開昭52−71695号公報にタングステ/−アルミナ
サーメットが開示されている。
このサーメット部品はアルミナ顆粒?タングステン微粉
末で被覆し、こft’rブレス成形して凝集体と成し、
次に還元雰囲気中で高温で焼成することにより作らnる
。更に詳細に引用丁九ば、まず平均径0.3μで純度9
9.98% のαまたはr−アルミナに0.01〜0.
025 重量パーセントの酸化マグネシウムを加え、ま
た水を加えてよくかき混ぜる。乾燥後、710μのメツ
シュを通し通過した粒子をローリングさせた後、篩い分
けして粒度會揃え、七f1によって作らnた顆粒に、平
均径1μ、純度99.95チのタングステン粉末を適当
量加え、ローリングさせる。このようにしてアルミナ顆
粒の周囲にタングステン粉末が被覆さ九るが、こn全7
00〜る。これを水素を含む還元雰囲気中で1600℃
〜1800℃の温度で2〜6時間焼成すると導電性を有
するサーメット焼結体が完成する。
末で被覆し、こft’rブレス成形して凝集体と成し、
次に還元雰囲気中で高温で焼成することにより作らnる
。更に詳細に引用丁九ば、まず平均径0.3μで純度9
9.98% のαまたはr−アルミナに0.01〜0.
025 重量パーセントの酸化マグネシウムを加え、ま
た水を加えてよくかき混ぜる。乾燥後、710μのメツ
シュを通し通過した粒子をローリングさせた後、篩い分
けして粒度會揃え、七f1によって作らnた顆粒に、平
均径1μ、純度99.95チのタングステン粉末を適当
量加え、ローリングさせる。このようにしてアルミナ顆
粒の周囲にタングステン粉末が被覆さ九るが、こn全7
00〜る。これを水素を含む還元雰囲気中で1600℃
〜1800℃の温度で2〜6時間焼成すると導電性を有
するサーメット焼結体が完成する。
以上の如く、上記公報に開示さ′i″した製造方法によ
nば、透光性アルミナ管と同じ材質の高純度アルミナを
使用し7、かつタングステン量を極力少なく抑えてサー
メットを作ることが可能で、それによって熱膨張特性が
透光性アルミナ管に極めて近いものが得らn、従って封
止の応力が小さくなるといった優fした効果が得らnる
。
nば、透光性アルミナ管と同じ材質の高純度アルミナを
使用し7、かつタングステン量を極力少なく抑えてサー
メットを作ることが可能で、それによって熱膨張特性が
透光性アルミナ管に極めて近いものが得らn、従って封
止の応力が小さくなるといった優fした効果が得らnる
。
しかしながら、上記製造方法ではザーメットヲ焼き締め
るために1600℃〜1800℃という高温が必要で、
そのためにこの温度以下の場合と比較して1ランク上の
焼成炉を必要とし、またエネルギー節約の点か鼾】も工
業的大規模生産の目的には余りにも高〃1.髪であジ、
その経済性を著しく阻害するものである。ツに本出願人
の経験によnば、100チに近いアルミナk 1650
℃ で1時間焼成した場合に、なお5%もの吸水率が残
や、嵩密度も3.3 SF/mで十分な焼き締まり會示
さないのが実状である。
るために1600℃〜1800℃という高温が必要で、
そのためにこの温度以下の場合と比較して1ランク上の
焼成炉を必要とし、またエネルギー節約の点か鼾】も工
業的大規模生産の目的には余りにも高〃1.髪であジ、
その経済性を著しく阻害するものである。ツに本出願人
の経験によnば、100チに近いアルミナk 1650
℃ で1時間焼成した場合に、なお5%もの吸水率が残
や、嵩密度も3.3 SF/mで十分な焼き締まり會示
さないのが実状である。
実際、このような組成のアルミナ全緻密な焼結体とする
には、上記の場合より100℃も高い1750℃程度で
焼成するのが通例であり、かかる高温では上述の如き欠
点を一層増すことになってしまうのである。
には、上記の場合より100℃も高い1750℃程度で
焼成するのが通例であり、かかる高温では上述の如き欠
点を一層増すことになってしまうのである。
この発明は上記のような従来のものの欠点を除去するた
めになさfしたもので、アルミナ顆粒全作る際、ある種
の無機物質全添加することにより焼成温度を下げること
全可能とし、セラミック製高圧蒸気放電灯、殊にメタル
ノ・ライドランプの端部キャップの優nた導電性、透光
性アルミナに近い熱膨張係数、かつメタルノ・ライドに
対する耐性など高性能を有する導電性部品及びその製造
方法を提供すること全目的としている。
めになさfしたもので、アルミナ顆粒全作る際、ある種
の無機物質全添加することにより焼成温度を下げること
全可能とし、セラミック製高圧蒸気放電灯、殊にメタル
ノ・ライドランプの端部キャップの優nた導電性、透光
性アルミナに近い熱膨張係数、かつメタルノ・ライドに
対する耐性など高性能を有する導電性部品及びその製造
方法を提供すること全目的としている。
ところで、前述した従来技術において、高い焼成温度を
必要とする主たる理由は、アルミナが2050℃という
高い融点?有する物質であり、こfを焼成によって十分
焼き締めるためには、前述の如き高い温度を必要とする
ことである。そこで、焼成温度に1孕的なレベルまで下
げる手段として、必要な性卵會害わない限度内で少量の
焼結促進剤を添加する方法が知らnている。ここで、高
圧蒸気放電炉の端部キャップとして必要な性能とは、熱
膨張係数が上記透光性アルミナ発光管のそnに近いこと
、導電性を有すること、及び構成成分がNaI 、 I
nIs 、 5cIs 、Cel5などのメタルノ1
ライドに耐性があることの3点である。
必要とする主たる理由は、アルミナが2050℃という
高い融点?有する物質であり、こfを焼成によって十分
焼き締めるためには、前述の如き高い温度を必要とする
ことである。そこで、焼成温度に1孕的なレベルまで下
げる手段として、必要な性卵會害わない限度内で少量の
焼結促進剤を添加する方法が知らnている。ここで、高
圧蒸気放電炉の端部キャップとして必要な性能とは、熱
膨張係数が上記透光性アルミナ発光管のそnに近いこと
、導電性を有すること、及び構成成分がNaI 、 I
nIs 、 5cIs 、Cel5などのメタルノ1
ライドに耐性があることの3点である。
そこで、かかる観点よシ種々検討の結果、この発明の一
実施例では上記性能を満足する端部キャップなる導電性
部品の製造に必要な焼結促進剤を見出し、この発明の上
記目的の達Xf可能としたのである。
実施例では上記性能を満足する端部キャップなる導電性
部品の製造に必要な焼結促進剤を見出し、この発明の上
記目的の達Xf可能としたのである。
以下、この発明の一実施例を図面について説明する。
第2図はこの発明の一実施例によって得た導電性サーメ
ット部品の焼結体拡大断面写真である。
ット部品の焼結体拡大断面写真である。
すなわち、この発明の一実施例では、1ず平均径約2μ
の純度99.8チアルミナに2〜12容積パーセントの
合成コージェライト2MfO・ZAj4zOs ”5S
sO*の微粉末全混合し、水を媒体としてボールミルす
る。次いで、こfLヲ乾燥した後、篩い分けし、210
〜420μの顆粒を作る。この顆粒に平均径的0.7μ
のタングステン粉末を3〜35容積パ一セント混合する
。この混合物を十分振絶することにより、顆粒の周囲に
タングステン粉末が被覆さ九る。そこで、こfLヲ約1
ton/cf!Lの圧力で所望の形にプレス成形する。
の純度99.8チアルミナに2〜12容積パーセントの
合成コージェライト2MfO・ZAj4zOs ”5S
sO*の微粉末全混合し、水を媒体としてボールミルす
る。次いで、こfLヲ乾燥した後、篩い分けし、210
〜420μの顆粒を作る。この顆粒に平均径的0.7μ
のタングステン粉末を3〜35容積パ一セント混合する
。この混合物を十分振絶することにより、顆粒の周囲に
タングステン粉末が被覆さ九る。そこで、こfLヲ約1
ton/cf!Lの圧力で所望の形にプレス成形する。
成形が困難な場合はポリビニルアルコールの薄い水溶液
などを加えると成形が容易になる。さらに、この成形品
を水素ケ含む炉中で1500℃〜1600℃で焼成する
。時間は1時間で十分である。
などを加えると成形が容易になる。さらに、この成形品
を水素ケ含む炉中で1500℃〜1600℃で焼成する
。時間は1時間で十分である。
この発明の一実施例による製造方法において、以上の如
き操作によって導電性會有し、かつ第2図の写真に示す
如く、緻密な焼結体が完成するのである。
き操作によって導電性會有し、かつ第2図の写真に示す
如く、緻密な焼結体が完成するのである。
第3図及び第4図はこの発明の一実施例による製造方法
で得た燃結体について、それぞれその焼成温度と焼成密
度との関係、及び焼成温度と吸水率との関係を示す特性
図である。
で得た燃結体について、それぞれその焼成温度と焼成密
度との関係、及び焼成温度と吸水率との関係を示す特性
図である。
すなわち、第3図は焼成時間を1時間とした場合の焼結
体の密度が焼成温度が高くなるにつnて増加する様子を
示しており、従来の実質的な添加剤を含まないアルミナ
の場合(第3図のC曲線)に比べて、本実施例における
如く、コージェライト添加の場合(第3図のA、B曲線
)には低い温度から密度が高くなp、焼結性に与える優
nた効果全明瞭に現わしている。このようなコージェラ
イト添加による効果は第4図の吸水率に関しても同様に
得らnる1、すなわち、コージェライ)k添加した場合
は、第4図のA、B曲線に示す如く、そnぞn 150
0℃、1550℃で吸水率が零になるまで緻密化するの
に対して、無添加の場合は、第4図のC曲線に示す如く
、1650℃でもなお約5チの吸水率を示している。こ
のように、コージェライトを添加した焼結体の緻密化が
速く進む理由は1450℃以上の温度ではコージェライ
トが゛溶融し、アルミナ粒子間に液相を生成して粒子の
配列を促進させ、更にアルミナ粒子との間に溶解−析出
を繰ジ返す焼結機構の作用によるものと考えら扛る。
体の密度が焼成温度が高くなるにつnて増加する様子を
示しており、従来の実質的な添加剤を含まないアルミナ
の場合(第3図のC曲線)に比べて、本実施例における
如く、コージェライト添加の場合(第3図のA、B曲線
)には低い温度から密度が高くなp、焼結性に与える優
nた効果全明瞭に現わしている。このようなコージェラ
イト添加による効果は第4図の吸水率に関しても同様に
得らnる1、すなわち、コージェライ)k添加した場合
は、第4図のA、B曲線に示す如く、そnぞn 150
0℃、1550℃で吸水率が零になるまで緻密化するの
に対して、無添加の場合は、第4図のC曲線に示す如く
、1650℃でもなお約5チの吸水率を示している。こ
のように、コージェライトを添加した焼結体の緻密化が
速く進む理由は1450℃以上の温度ではコージェライ
トが゛溶融し、アルミナ粒子間に液相を生成して粒子の
配列を促進させ、更にアルミナ粒子との間に溶解−析出
を繰ジ返す焼結機構の作用によるものと考えら扛る。
コージェライトの量が2容積ノ(−セント以下テはこの
ような焼結促進効果が小さくなり、焼成温度を下げる所
期の目的は達せらnなくなる。一方、コージェライト量
の上限′に12容積)(−セントとする理由は、この量
を越えると熱膨張特性が透光性アルミナとマツチングし
なくなるからである。
ような焼結促進効果が小さくなり、焼成温度を下げる所
期の目的は達せらnなくなる。一方、コージェライト量
の上限′に12容積)(−セントとする理由は、この量
を越えると熱膨張特性が透光性アルミナとマツチングし
なくなるからである。
また、顆粒に混合するタングステン粉末の量を3〜35
容積パーセントとした理由は3容積)く−セント以下で
は焼結体の導電性が不十分であり、また35容積パーセ
ントヲ越えると透光性アルミナと熱膨張係数の差が大き
くなり過ぎるためである。
容積パーセントとした理由は3容積)く−セント以下で
は焼結体の導電性が不十分であり、また35容積パーセ
ントヲ越えると透光性アルミナと熱膨張係数の差が大き
くなり過ぎるためである。
このような導電性及び熱膨張係数と、コージェライト添
加量及びタングステン粉末量との量的関係會示すと第5
図の通りであり、斜線部分が適用可能の範囲である。こ
こで、透光性アルミナ、I−魚が許容ネnる。
加量及びタングステン粉末量との量的関係會示すと第5
図の通りであり、斜線部分が適用可能の範囲である。こ
こで、透光性アルミナ、I−魚が許容ネnる。
上記の導電性サーメット部品の最適の適用例はこの発明
の−・実施例により製作さ扛た上記メタルハライドラン
プ用端部キャップ2である。すなわち、上述の第1図に
示す構成を成すメタルハライドランプにおいて、上記方
法で製作した端部キャップ2は高温刺止ガラスを使って
透光性アルミナ発光管1と伺らの問題を生ずることなく
封止することができ、かつランプ動作中にメタルハライ
ドと実質的な反応を起こさないといった優nた利点を有
する。
の−・実施例により製作さ扛た上記メタルハライドラン
プ用端部キャップ2である。すなわち、上述の第1図に
示す構成を成すメタルハライドランプにおいて、上記方
法で製作した端部キャップ2は高温刺止ガラスを使って
透光性アルミナ発光管1と伺らの問題を生ずることなく
封止することができ、かつランプ動作中にメタルハライ
ドと実質的な反応を起こさないといった優nた利点を有
する。
このように該メタルハライドに耐性を有する理由は、導
電性部品を構成する成分、すなわち隔o3 。
電性部品を構成する成分、すなわち隔o3 。
MyO+ S IOz 、 W が全てメタルハライド
と両立し得る物質であるからであって、それだけに安定
した優れた特性が得られる。
と両立し得る物質であるからであって、それだけに安定
した優れた特性が得られる。
なお、焼結促進添加済のコージェライトの一部をメタル
ハライドと両立し得るBeO、5CtOs 、 ZrO
□。
ハライドと両立し得るBeO、5CtOs 、 ZrO
□。
Tb02.B工Os r Ti02y C門03. Y
zOsで置換しても上記実施例と同様な効果が得られる
。かかる導電性部品は透光性アルミナ管ケ使用したメタ
ルハライドランプの端部キャップとして使用するのに最
適なものであるが、高圧ナトリウムランプなどの他の高
圧蒸気放電灯にも適用でき、更に放電灯以外の用途にお
いて、高温に耐えられる導電性部品として適用出来るこ
とは勿論である。
zOsで置換しても上記実施例と同様な効果が得られる
。かかる導電性部品は透光性アルミナ管ケ使用したメタ
ルハライドランプの端部キャップとして使用するのに最
適なものであるが、高圧ナトリウムランプなどの他の高
圧蒸気放電灯にも適用でき、更に放電灯以外の用途にお
いて、高温に耐えられる導電性部品として適用出来るこ
とは勿論である。
以上説明した通シ、この発明によればアルミナ中に2〜
12容積パーセントのコージェライトを添加して成る製
造方法を構成し それの適用によって得た顆粒に混合作
用により3〜35容積パーセントのタングステンを被覆
した粒子成形体で1500〜1600℃の温度において
十分緻密な焼結体を得ることができ、従来に比し焼成温
度の低下全可能とし、従ってかかる製造方法の経済性に
与える大なる効果が得ら九る。しかもこの焼結体は優n
た導電性を有しており、熱膨張係数が透光性アルミナに
近似し、かつメタルハライドと両立し得るので、メタル
ハライドランプの端部キャップとして最適の高性能を発
揮出来るという犬なる効果を奏する。
12容積パーセントのコージェライトを添加して成る製
造方法を構成し それの適用によって得た顆粒に混合作
用により3〜35容積パーセントのタングステンを被覆
した粒子成形体で1500〜1600℃の温度において
十分緻密な焼結体を得ることができ、従来に比し焼成温
度の低下全可能とし、従ってかかる製造方法の経済性に
与える大なる効果が得ら九る。しかもこの焼結体は優n
た導電性を有しており、熱膨張係数が透光性アルミナに
近似し、かつメタルハライドと両立し得るので、メタル
ハライドランプの端部キャップとして最適の高性能を発
揮出来るという犬なる効果を奏する。
第1図は、従来のセラミック管を用いた放電灯の部分断
面図、第2図はこの発明の一実施例にょる製造方法でイ
Uた導電性サーメット部品の焼結体拡大断面写真、第3
図、第4図はそれぞnこの発明の一実施例によって得ら
れた焼結体の焼成温度と焼成密度との関係、焼成温度と
吸水率との関係を示す特性図である。第5図は、この発
明の一実施例によって得らnた焼結体の熱膨張係数、導
電性の項目とコージェライトとタングステンの量的な関
係を示す特性図である。 1・・・透光性アルミナ発光管、2・・・端部キャップ
、3・・・放電用電極、4・・・電力供給用電極リード
端子、5・・・封止ガラス。 代理人 葛 野 信 − 第1図 第2図 4目F真イl−1セ2ムイ色 第3図 焼成」foCJ A゛コーシ′ニライト名θ〜12VOノ%*6+1シに
tうイF8:コーS/エライト12込とθ↓人下VO1
’Aガト力ロしと慢2合C0來′實豹な全力p斧1名令
なにいアルミナのカイト第4図 火禿方父劫(0C)
面図、第2図はこの発明の一実施例にょる製造方法でイ
Uた導電性サーメット部品の焼結体拡大断面写真、第3
図、第4図はそれぞnこの発明の一実施例によって得ら
れた焼結体の焼成温度と焼成密度との関係、焼成温度と
吸水率との関係を示す特性図である。第5図は、この発
明の一実施例によって得らnた焼結体の熱膨張係数、導
電性の項目とコージェライトとタングステンの量的な関
係を示す特性図である。 1・・・透光性アルミナ発光管、2・・・端部キャップ
、3・・・放電用電極、4・・・電力供給用電極リード
端子、5・・・封止ガラス。 代理人 葛 野 信 − 第1図 第2図 4目F真イl−1セ2ムイ色 第3図 焼成」foCJ A゛コーシ′ニライト名θ〜12VOノ%*6+1シに
tうイF8:コーS/エライト12込とθ↓人下VO1
’Aガト力ロしと慢2合C0來′實豹な全力p斧1名令
なにいアルミナのカイト第4図 火禿方父劫(0C)
Claims (2)
- (1)七ラミック製高圧蒸気放電灯を構成する透光性ア
ルミナ発光管に封止ガラスで気密に封止され、放電用電
極と電力供給用電極リード端子と全結合して成る導電性
部品において、アルミナに2〜12容積パーセントのコ
ージェライト(2MyO+12fikOs・5SiOs
)と3〜35容積パーセントのタングステンとを含有す
る顆粒状の組成体から焼成爆れたこと全特徴とする導電
性部品。 - (2)アルミナ粉末中に2〜12容積パーセントの上記
コージェライト粉末全添加した組成物全顆粒となすこと
、該顆粒に3〜35容積パーセントのタングステン粉末
を混合し被覆したのち成形すること、並びに該成形体’
k 1500℃〜1600℃で焼成して焼結体とするこ
とから成ること全特徴とする導電性部品の製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP57204992A JPS5997571A (ja) | 1982-11-22 | 1982-11-22 | 高圧蒸気放電灯用導電性部品の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP57204992A JPS5997571A (ja) | 1982-11-22 | 1982-11-22 | 高圧蒸気放電灯用導電性部品の製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS5997571A true JPS5997571A (ja) | 1984-06-05 |
JPS6337061B2 JPS6337061B2 (ja) | 1988-07-22 |
Family
ID=16499671
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP57204992A Granted JPS5997571A (ja) | 1982-11-22 | 1982-11-22 | 高圧蒸気放電灯用導電性部品の製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS5997571A (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS62292666A (ja) * | 1986-06-09 | 1987-12-19 | 株式会社東芝 | 多機能セラミックの製造方法 |
JPH02111249A (ja) * | 1989-09-14 | 1990-04-24 | Alps Electric Co Ltd | モータの回転数検知用の検知基板とステータ側基板との位置決め固定方法 |
WO1999046801A1 (fr) * | 1998-03-09 | 1999-09-16 | Ushio Denki Kabushiki Kaisya | Cermet pour lampe et lampe a decharge en ceramique |
EP0971043A2 (en) * | 1998-07-09 | 2000-01-12 | Ushiodenki Kabushiki Kaisha | Cermet and ceramic discharge lamp |
-
1982
- 1982-11-22 JP JP57204992A patent/JPS5997571A/ja active Granted
Cited By (7)
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