JPS6137225B2 - - Google Patents

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JPS6137225B2
JPS6137225B2 JP52092617A JP9261777A JPS6137225B2 JP S6137225 B2 JPS6137225 B2 JP S6137225B2 JP 52092617 A JP52092617 A JP 52092617A JP 9261777 A JP9261777 A JP 9261777A JP S6137225 B2 JPS6137225 B2 JP S6137225B2
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JP52092617A
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Agunesu Anna Medennpiesuringeru Herutorauto
Teodorusu Kuronpu Yohanesu
Yan Korunerisu Oomen Yorisu
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Koninklijke Philips Electronics NV
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Publication of JPS6137225B2 publication Critical patent/JPS6137225B2/ja
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Description

【発明の詳細な説明】
本発明は、緻密に焼結した酸化アルミニウム、
サフアイア、タンタル、ニオブ、タングステンお
よびモリブデンからなる群から選定した1種の金
属、又はこれらの金属の1種を主成分とする合
金、又は鉄、ニツケルおよびコバルトからなる群
から選定した1種の金属を主成分とする合金およ
び/又は金属酸化物と金属との混合物からなる材
料(サーメツト)の2個又は3個以上の部材から
なり、これらの部材を封鎖材により気密かつ真空
密に一体に接合し、かくして約1350℃以下の温度
において蒸気又は液体の沃化物、臭化物および塩
化物の作用に対する抵抗性の優れた接合部を得、
この接合部の上記封鎖材中に酸化アルミニウムお
よび希士類金属の酸化物を存在させた複合構造体
に関するものである。緻密に焼結した酸化アルミ
ニウムは1350℃以下の温度において金属ハロゲン
化物の作用を防止するものに極めて適当な物質で
ある。米国特許明細書第3224421号にはかかるガ
ス放電灯が披濾されている。 米国特許第3588573号には、酸化アルミニウム
と、ほぼ共融組成の1種又は2種以上の希士類金
属酸化物との二成分又は三成分組成物からなり、
金属沃化物、臭化物および塩化物の作用に対する
抵抗性の極めて優れた接合部を提供する封鎖材が
披濾されている。かかる封鎖材の欠点は融点が高
いので形成する接合部に大きな機械的応力が残る
ことである。 実際に冒頭に記載した種類の複合構造体を得る
には1700℃以下好ましくは1600℃以下の処理温度
が適当である。 本発明は、接合部の形成に関するかかる必要条
件を満たし、かつ1350℃以下の温度において金属
沃化物、臭化物および塩化物の作用に対する抵抗
性の優れている材料から接合部を形成した復合構
造体を提供する。 本発明の複合構造体は、接合部の少くとも部分
的に結晶化している上記封鎖材が次の組成(モル
%): Al2O3 10〜70 SiO2およびB2O3からなる 群から選定した少くとも1種 の酸化物 15〜70 ただし、SiO2 0〜55 B2O3 0〜50 La2O3,Y2O3およびSc2O3 からなる群から選定した少く とも1種の酸化物 10〜50 ただし、La2O3 0〜50 Y2O3 0〜50 Sc2O3 0〜50 を有し、上記接合部を得るための上記封鎖材を
1700℃以下の温度で被着させたことを特徴とす
る。 さらに、本発明の複合構造体においては、接合
部の少くとも部分的に結晶化している上記封鎖材
はTiO2,ZrO2およびHfO2からなる群から選定し
た1種の酸化物を合計で20モル%以下含有するこ
とができる。これらの酸化物の添加は出発材料の
結晶化特性、従つて接合部の性質に影響を及ぼ
す。 1600℃以下の処理温度は、接合部の少くとも部
分的に結晶化している上記封鎖材が次の組成(モ
ル%): Al2O3 10〜65 BiO2およびB2O3からなる 群から選定した少くとも1種 の酸化物 20〜70 ただし、SiO2 0〜55 B2O3 0〜45 La2O3,Y2O2およびSc2O3 からなる群から選定した少く とも1種の酸化物 10〜40 ただし、La2O3 0〜40 Y2O3 0〜30 Sc2O3 0〜40 を有している場合に達成することができる。ま
た、上記封鎖材はTiO2、ZrO2およびHfO2からな
る群から選定した1種の酸化物を合計で20モル%
以下含有することができる。 上述のように限定された区域内の組成を有する
接合部形成材料はすべてガラス質―結晶質又は多
結晶質である。ここに「ガラス質―結晶質」と称
するのは、ガラス相中に1個以上の結晶相が微細
に分散した状態で存在することを意味するものと
する。 本発明の複合構造体を製造するために封鎖材を
使用するには例えば従来方法を使用することがで
き、この方法では構成部品を互に押圧した状態に
維持し、次いで封鎖材を懸濁液又は結晶化した状
態あるいはガラス質とすることができるガラス線
又は半融ガラスのリングの形態で継目に被着さ
せ、全組立体を所要温度に加熱し、封鎖材を継目
内に流入させる。また封鎖材を使用して接合すべ
き表面にエナメルをかけることもできる 他の方法では、上記部材間の継目にガラス質状
態の封鎖材を充填し、次いで全組立体を封鎖材の
軟化温度より高い温度まで加熱し、次いで接合部
に圧力を作用させる。生成したガラス質接合部を
転移温度より僅かに高い温度において結晶化させ
ることにより強化することができる。ガラス―セ
ラミツク接合部は1350〜1450℃以下の温度におい
て充分な強度を有する。1350〜1450℃より高い温
度では材料の流出が起る。 常圧および材料の流れる温度である1600℃より
低い温度において使用する必要のある最後に説明
した好適範囲の接合部形成材料の転移温度(すな
わち、粘度が1013.6ポイズに達する温度)は通常
850〜900℃である。例えば8気圧の圧力を使用す
る場合には、接合部を約950〜1050℃で形成する
ことができ、接合部の失透は1050〜1150℃で達成
することができる。 本発明の複合構造体から放電容器を構成し、こ
の容器にモリブデンの電極アセンブリを設け、充
填ガスとして金属塩化物、臭化物又は沃化物、例
えば沃化タリウムを添加した水銀蒸気を封入する
ことにより、極めて優れたガス放電灯を得ること
ができる。 次に本発明を図面を参照して例につき説明す
る。 実施例 1 本発明の複合構造体を得るために形成する必要
のある接合部の出発材料として、複数個の組成物
を融解してガラスとし、このガラスからガラス線
又はガラス粉末を製造した。純度99.995%以上の
酸化ランタン、酸化イツトリウム、純度99.8%の
酸化アルミニウム、純度99.9%の砂、所要に応じ
て二酸化チタン、三酸化ホウ素、酸化ハフニウ
ム、ジルコニウム砂ZrSiO4を原料として種々の
ガラスを融解した。融解温度は1500〜1900℃とし
た。第1表ないし第6表に多数の融解組成物を示
した。
【表】
【表】
【表】
【表】
【表】
【表】
【表】
【表】
【表】 上述の封鎖材を使用して、タングステンと緻密
に焼結した酸化アルミニウムとの間、モリブデン
と緻密に焼結した酸化アルミニウムとの間、タン
タルと緻密に焼結した酸化アルミニウムとの間、
ニオブと緻密に焼結した酸化アルミニウムとの
間、緻密に焼結した酸化アルミニウムの2個の部
材の間に接合部を形成した。1〜8、15、17〜
24、27〜35、36、38、40、42および43〜66の組成
物の場合には接合部の加熱温度を1500〜1600℃と
する必要があり、9〜14、16、25、26、37、39お
よび41の組成物の場合には接合部の加熱温度を
1600〜1700℃にする必要があつた。 若干の組成物は可成り迅速に自然に晶出を起し
た。大部分の組成物は接合部の加熱温度より300
〜400℃低い温度において数時間熱処理した後に
晶出を起した。 得られた複合構造体において、例えば「マイク
ロプローブ(Microprobe)」および「EDAX」の
ようなエネルギー分散技術を使用して次の組成物
を測定した。接合部の平均組成はこの方法で測定
した。
【表】
【表】
【表】
【表】
【表】
【表】
【表】 例えば、組成物1および4は850〜900℃におい
てガラスとして軟化し、このガラスは1050〜1150
℃で結晶化し、接合部における結晶化した材料は
1500〜1600℃で軟化し、液体(粘度<100ポイ
ズ)になつた。 参考例 1 ハロゲン化物を添加した高圧水銀蒸気放電灯の
放電容器は第11図又は第2図に示すような構造
体を両側に備える。かかる放電灯自体は就中英国
特許第1374063号から既知であるので、更に説明
は加えない。 第11図において、緻密に焼結した酸化アルミ
ニウムの管1および同じく緻密に焼結した酸化ア
ルミニウムの円板2から放電容器を構成した。円
板2にモリブデンピン3を貫通させ封鎖材4によ
り真空密に封鎖した。封鎖材4としては実施例1
の表の組成物1又は4のいずれかを使用した。こ
の放電容器内において電極として作用するタング
ステンスパイラル5をモリブデンピン3に点溶接
した。実施例1の表の組成物1,12又は24の
封鎖材6により円板2を管1に真空密に接合し
た。 第12図は緻密に焼結した酸化アルミニウムか
ら構成した放電容器11の構造の他の例を示す。
この場合電極アセンプリは酸化アルミニウム―モ
リブデンサ―メツト12にモリブデン筒13を貫
通させ真空密に焼結して構成した。放電空間の内
側においてモリブデン筒13によりタングステン
電極14を支持した、セラミツク円板12を第1
表の組成物5の封鎖材15により放電容器11の
端部16に真空密に接合した。 第11図の接合部4および6は半融ガラスのリ
ングにより形成した。接合部は組立体をアルゴン
中で1600℃まで加熱し次いでこれを緩徐に冷却し
てガラスに結晶化を起させることにより形成し
た。 接合部15は、先ず第1表および第2表の組成
物1,12又は24のエナメル被膜で端部16を
被覆し、次いでこの上に組立体12―13―14
を940〜1000℃の温度において8気圧の圧力下に
押圧することにより形成した。次いでこの組立体
を1100℃で15分間加熱し、封鎖材を失透させた。
このようにして得た種々の接合部において第1a表
および第2a表の組成物1,4,5,12および2
4とほぼ同様な組成を測定された。
【図面の簡単な説明】
第1,2,3,4,5,6,7,8,9および
10図は本発明の複合構造体の接合部の封鎖材の
組成範囲を示す組成図、第11図および第12図
はそれぞれ本発の複合構造体の一例からなる放電
容器の一部を示す断面図である。 1…緻密に焼結した酸化アルミニウムの管、2
…緻密に焼結した酸化アルミニウムの円板、3…
モリブデンピン、4,6…封鎖材、5…タングス
テンスパイラル、11…緻密に焼結した酸化アル
ミニウムから構成した放電容器、12…酸化アル
ミニウム―モリブデンサ―メツト(セラミツク円
板)、13…モリブデン筒、14…タングステン
電極、15…封鎖材(接合部)、16…放電容器
の端部。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 緻密に焼結した酸化アルミニウムおよびサフ
    アイアからなる群から選定した1種の金属酸化物
    材料、およびタンタル、ニオブ、タングステンお
    よびモリブデンからなる群から選定した1種の金
    属、又はこれらの金属の1種を主成分とする合
    金、又は鉄、ニツケルおよびコバルトからなる群
    から選定した1種の金属を主成分とする合金およ
    び/又は金属酸化物と金属との混合物からなる材
    料(サーメツト)の2個又は3個以上の部材から
    なり、これらの部材を封鎖材により気密かつ真空
    密に一体に接合し、かくして約1350℃以下の温度
    において蒸気又は液体の沃化物、臭化物および塩
    化物の作用に対する抵抗性の優れた接合部を得、
    この接合部の上記封鎖材中に酸化アルミニウムお
    よび希士類金属酸化物を存在させた複合構造体に
    おいて、 上記接合部の少なくとも部分的に結晶化してい
    る上記封鎖材が次の組成(モル%):Al2O3
    :10〜70 SiO2およびB2O3からなる 群から選定した少なくとも 1種の酸化物 :15〜70 ただし、SiO2 :0〜55 B2O3 :0〜50 La2O3、Y2O3およびSc2O3 からなる群から選定した少 なくとも1種の酸化物 10〜50 ただし、La2O3 :0〜50 Y2O3 :0〜50 Sc2O3 :0〜50 を有し、上記接合部を得るための上記封鎖材を
    1700℃以下の温度で被着させたことを特徴とする
    複合構造体。 2 上記接合部の少なくとも部分的に結晶化して
    いる上記封鎖材が次の組成(モル%): Al2O3 10〜65 SiO2およびB2O3からなる 群から選定した少なくとも 1種の酸化物 20〜70 ただし、SiO2 :0〜55 B2O3 :0〜45 La2O3,Y2O3およびSc2O3か らなる群から選定した少な くとも1種の酸化物 10〜40 ただし、La2O3 :0〜40 Y2O3 :0〜30 Sc2O3 :0〜40 を有し、上記接合部を得るための上記封鎖材を
    1600℃以下の温度で被着させた特許請求の範囲第
    1項記載の複合構造体。 3 上記接合部の少なくとも部分的に結晶化して
    いる上記封鎖材が次の組成(モル%): Al2O3 10〜70 SiO2およびB2O3からなる 群から選定した少なくとも 1種の酸化物 :15〜70 ただし、SiO2 :0〜55 B2O3 :0〜50 La2O3,Y2O3およびSc2O3か らなる群から選定した少な くとも1種の酸化物 10〜40 ただし、La2O3 :0〜40 Y2O3 :0〜40 Sc2O3 :0〜40 TiO2,ZrO2およびHfO2から なる群から選定した1種の 酸化物 20以下 ただし、TiO2 :20以下 ZrO2 :20以下 HfO2 :20以下 を有し、上記接合部を得るための上記封鎖材を
    1700℃以下で被着させた特許請求の範囲第1項記
    載の複合構造体。 4 上記接合部の少なくとも部分的に結晶化して
    いる上記封鎖材が次の組成(モル%): Al2O3 10〜65 SiO2およびB2O3からなる 群から選定した少なくとも 1種の酸化物 20〜70 ただし、SiO2 0〜55 B2O3 0〜45 La2O3,Y2O3およびSc2O3か らなる群から選定した少な くとも1種の酸化物 10〜40 ただし、La2O3 0〜40 Y2O3 0〜30 Sc2O3 0〜40 TiO2,ZrO2およびHfO2から なる群から選定した1種の 酸化物 20以下 ただし、TiO2 20以下 ZrO2 20以下 HfO2 20以下 を有し、上記接合部を得るための上記封鎖材を
    1600℃以下の温度で被着させた特許請求の範囲第
    1〜3項のいずれか一つの項に記載の複合構造
    体。 5 緻密に焼結した酸化アルミニウムおよびサフ
    アイヤからなる群から選定した1種の金属酸化物
    材料、およびタンタル、ニオブ、タングステンお
    よびモリブデンからなる群から選定した1種の金
    属、又はこれらの金属の1種を主成分とする合
    金、又は鉄、ニツケルおよびコバルトからなる群
    から選定した1種の金属を主成分とする合金およ
    び/又は金属酸化物と金属との混合物からなる材
    料(サーメツト)の2個又は3個以上の部材を、
    酸化アルミニウムと少なくとも1種の希士類金属
    酸化物とからなる封鎖材によつて気密かつ真空密
    に一体に接合することにより複合構造体を製造す
    るに当り、 次の組成(モル%): Al2O3 10〜70 SiO2およびB2O3からなる 群から選定した少なくとも 1種の酸化物 15〜70 ただし、SiO2 0〜55 B2O3 0〜50 La2O3,Y2O3および Sc2O3からなる群から選定 した少なくとも1種の酸化物 10〜50 ただし、La2O3 0〜50 Y2O3 0〜50 Sc2O3 0〜50 を有する封鎖材のガラス質層で上記部材の少なく
    とも1個の表面を被覆し、上記部材を互に接触さ
    せた状態で上記封鎖ガラスの軟化温度より約100
    ℃高い温度まで加熱し、圧力を作用させ、 この組立体を上記軟化点より150〜250℃高い温
    度において上記封鎖ガラスが少なくとも部分的に
    結晶化する程長時間加熱する ことを特徴とする複合構造体の製造方法。 6 次の組成(モル%): Al2O3 10〜65 SiO2およびB2O3からなる 群から選定した少なくとも 1種の酸化物 20〜70 ただし、SiO2 0〜55 B2O3 0〜45 La2O3,Y2O3およびSc2O3 からなる群から選定した少 なくとも1種の酸化物 10〜40 ただし、La2O3 0〜40 Y2O3 0〜30 Sc2O3 0〜40 を有する封鎖材を被着させる特許請求の範囲第5
    項記載の方法。 7 次の組成(モル%): Al2O3 10〜70 SiO2およびB2O3からなる 群から選定した少なくとも 1種の酸化物 15〜70 ただし、SiO2 0〜55 B2O3 0〜50 La2O3,Y2O3およびSC2O3からなる群から選定し
    た少なくとも1種の酸化物 10〜40 ただし、La2O3 0〜40 Y2O3 0〜40 Sc2O3 0〜40 TiO2,ZrO2およびHfO2から なる群から選定した1種の 酸化物 20以下 ただし、TiO2 20以下 ZrO2 20以下 HfO2 20以下 を有する封鎖材を被着させる特許請求範囲第5項
    記載の製造方法。 8 次の組成(モル%): Al2O3 10〜65 SiO2およびB2O3からな る群から選定した少なく とも1種の酸化物 20〜70 ただし、SiO2 0〜55 B2O3 0〜45 La2O3,Y2O3およびSc2O3か らなる群から選定した少な くとも1種の酸化物 10〜40 ただし、La2O3 0〜40 Y2O3 0〜30 Sc2O3 0〜40 TiO2,ZrO2およびHfO2から なる群から選定した1種の 酸化物 20以下 ただし、TiO2 20以下 ZrO2 20以下 HfO2 20以下 を有する封鎖材を被着させる特許請求の範囲第5
    〜7項のいずれか一つの項に記載の方法。
JP9261777A 1976-08-05 1977-08-03 Combined structure Granted JPS5318614A (en)

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