JPH01102822A - 真空バルブの製造方法 - Google Patents
真空バルブの製造方法Info
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- JPH01102822A JPH01102822A JP25834887A JP25834887A JPH01102822A JP H01102822 A JPH01102822 A JP H01102822A JP 25834887 A JP25834887 A JP 25834887A JP 25834887 A JP25834887 A JP 25834887A JP H01102822 A JPH01102822 A JP H01102822A
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- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
- H01H33/00—High-tension or heavy-current switches with arc-extinguishing or arc-preventing means
- H01H33/60—Switches wherein the means for extinguishing or preventing the arc do not include separate means for obtaining or increasing flow of arc-extinguishing fluid
- H01H33/66—Vacuum switches
- H01H33/662—Housings or protective screens
- H01H33/66207—Specific housing details, e.g. sealing, soldering or brazing
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- H—ELECTRICITY
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- H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
- H01H33/00—High-tension or heavy-current switches with arc-extinguishing or arc-preventing means
- H01H33/60—Switches wherein the means for extinguishing or preventing the arc do not include separate means for obtaining or increasing flow of arc-extinguishing fluid
- H01H33/66—Vacuum switches
- H01H33/662—Housings or protective screens
- H01H33/66207—Specific housing details, e.g. sealing, soldering or brazing
- H01H2033/66215—Details relating to the soldering or brazing of vacuum switch housings
Landscapes
- High-Tension Arc-Extinguishing Switches Without Spraying Means (AREA)
- Ceramic Products (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】
［発明の目的］
（産業上の利用分野）
本発明は、真空バルブの製造方法に係り、特にセラミッ
ク部材とを金属ろうを用いて気密１接合し、真空容器を
形成してなる真空バルブの製造方法に関するものである
。
ク部材とを金属ろうを用いて気密１接合し、真空容器を
形成してなる真空バルブの製造方法に関するものである
。
（従来の技術）
一般に真空バルブは、第３図に示すように円筒状に形成
されたセラミック部材１と、この両端に銀ろう２ａ、２
ｂを介して設けた金属部材３ ａ、 ３ ｂで真空気密
にした真空容器を構成し、この真空容器内に、固定導電
軸４ａ、可動導電軸４ｂの対向する端部に取付けられた
一対の接点５ａ、５ｂが配設され、接点５ａを固定接点
、接点５ｂを可動接点としている。また、固定導電軸４
ａ、可動導電軸４ｂの他方の端部は、それぞれ固定端子
５ａ、可動端子６ｂとしている。ざらに、この可動接点
５ｂの可動導電軸４ｂには、ベローズ７が取付けられ、
真空容器内を真空気密に保持しながら可動接点５ｂの軸
方向の移動を可能にしている。
されたセラミック部材１と、この両端に銀ろう２ａ、２
ｂを介して設けた金属部材３ ａ、 ３ ｂで真空気密
にした真空容器を構成し、この真空容器内に、固定導電
軸４ａ、可動導電軸４ｂの対向する端部に取付けられた
一対の接点５ａ、５ｂが配設され、接点５ａを固定接点
、接点５ｂを可動接点としている。また、固定導電軸４
ａ、可動導電軸４ｂの他方の端部は、それぞれ固定端子
５ａ、可動端子６ｂとしている。ざらに、この可動接点
５ｂの可動導電軸４ｂには、ベローズ７が取付けられ、
真空容器内を真空気密に保持しながら可動接点５ｂの軸
方向の移動を可能にしている。
このベローズ７の上部には、金属製のアークシールド（
図示しない）が設けられ、ベローズ７がアーク蒸気で覆
われることを防止している。また、８は、上記接点５ａ
、５ｂを覆うようにして真空容器内に設けられた金属性
のアークシールドで、上゛記セラミック部材１がアーク
蒸気で覆われることを防止している。ざらに、接点５ａ
、５ｂは、それぞれ固定導電軸４ａ、可動導電軸／４ｂ
に直接ろう付けされるか、または図示しない電極を介し
てろう付けされている。
図示しない）が設けられ、ベローズ７がアーク蒸気で覆
われることを防止している。また、８は、上記接点５ａ
、５ｂを覆うようにして真空容器内に設けられた金属性
のアークシールドで、上゛記セラミック部材１がアーク
蒸気で覆われることを防止している。ざらに、接点５ａ
、５ｂは、それぞれ固定導電軸４ａ、可動導電軸／４ｂ
に直接ろう付けされるか、または図示しない電極を介し
てろう付けされている。
この様な真空バルブの構成に於て、上記セラミック部材
１と金属部材３ ａ、 ３ ｂとを銀ろう２ａ、２ｂを
介して接合するに際して一般には、セラミック部材１の
端面に予めメタライズ層（例えばＭ。
１と金属部材３ ａ、 ３ ｂとを銀ろう２ａ、２ｂを
介して接合するに際して一般には、セラミック部材１の
端面に予めメタライズ層（例えばＭ。
−Ｍｎ ）を付与させ、このメタライズ層を介して銀ろ
う付は接合を行っている。
う付は接合を行っている。
すなわち、従来、セラミックの接合方法としては、まず
、セラミックにメタライジングを施した後、金属とろう
接する方法が主流でめった。メタライジング方法として
は、下記り示す方法が知られている。
、セラミックにメタライジングを施した後、金属とろう
接する方法が主流でめった。メタライジング方法として
は、下記り示す方法が知られている。
（１）セラミック母材表面にＭｏまたはＷを主成分とす
る粉末を塗布し、還元雰囲気中で例えば１４００〜１７
００℃に加熱して、セラミック母材と反応させメタライ
ジングする方法、必要によりメタライズ層の上にＮ、な
どをメツキ処理する。
る粉末を塗布し、還元雰囲気中で例えば１４００〜１７
００℃に加熱して、セラミック母材と反応させメタライ
ジングする方法、必要によりメタライズ層の上にＮ、な
どをメツキ処理する。
（２）セラミック母材表面にＡＬＬまたはＰｔを配し、
それらに圧力を加えながら加熱してメタライジングする
方法。
それらに圧力を加えながら加熱してメタライジングする
方法。
（３）セラミック母材上に、Ｔ； 、Ｚｒなどの活性金
属とＮｉ、ＣｔＬなどの遷移金属を配し、それらの合金
の融点より高い温度で熱処理してメタライジングする方
法。
属とＮｉ、ＣｔＬなどの遷移金属を配し、それらの合金
の融点より高い温度で熱処理してメタライジングする方
法。
などである。
上記したように一般的な真空バルブに於ては、金属部材
３ａ、３ｂと共に真空容器を形成するセラミック部材１
は、上記金属部材３ａ、３ｂと真空気密に接合させるこ
とが不可欠であり、接合部分にメタライズ層を付与し、
かつそのメタライズ層の表面には、必要により銀ろう材
との濡れをよくするため、Ｎ、等のメツキ処理およびそ
のＮ３等のメツキ層を加熱処理すること等が行われてい
る。
３ａ、３ｂと共に真空容器を形成するセラミック部材１
は、上記金属部材３ａ、３ｂと真空気密に接合させるこ
とが不可欠であり、接合部分にメタライズ層を付与し、
かつそのメタライズ層の表面には、必要により銀ろう材
との濡れをよくするため、Ｎ、等のメツキ処理およびそ
のＮ３等のメツキ層を加熱処理すること等が行われてい
る。
（発明が解決しようとする問題点）
しかしながら、上記（１）の方法では、メタライジング
に非常に高温での処理を必要とする等、煩雑な工程に問
題がある。また、上記（２）の方法では、高価な貴金属
を使用するため、接合部面積の大きい真空バルブでは、
経済性に問題がある上に密着性を高める目的で高い圧力
を必要とし、生産性（圧力を得るための加圧部品がろう
付は炉中で成る空間を占める）に問題がある。
に非常に高温での処理を必要とする等、煩雑な工程に問
題がある。また、上記（２）の方法では、高価な貴金属
を使用するため、接合部面積の大きい真空バルブでは、
経済性に問題がある上に密着性を高める目的で高い圧力
を必要とし、生産性（圧力を得るための加圧部品がろう
付は炉中で成る空間を占める）に問題がある。
一方、上記（３）の方法では、活性金属が、セラミック
母材を濡らすため、加圧を殆ど必要とせず、かつ活性金
属の効果によりセラミック母材に対し強い密着力で、メ
タライジングすることができ、セラミック部材と金属部
材とが十分に重なり合ったところでは、銀ろうは良好な
接合を示すが、金属部材のない部分、すなわち単にセラ
ミックスの表面に、これらろう材を載せたような部分で
は、良好にメタライジングされない問題があり、気密性
のよい真空バルブは得られない。
母材を濡らすため、加圧を殆ど必要とせず、かつ活性金
属の効果によりセラミック母材に対し強い密着力で、メ
タライジングすることができ、セラミック部材と金属部
材とが十分に重なり合ったところでは、銀ろうは良好な
接合を示すが、金属部材のない部分、すなわち単にセラ
ミックスの表面に、これらろう材を載せたような部分で
は、良好にメタライジングされない問題があり、気密性
のよい真空バルブは得られない。
以上のように上記した（１）、 （２）、 （３）の何
れに於ても、メタライジングを施した後、真空バルブ内
部の気密性を保つために必要な封着用の金属部材とろう
接合する必要がおり、工程が複雑となる問題がある。
れに於ても、メタライジングを施した後、真空バルブ内
部の気密性を保つために必要な封着用の金属部材とろう
接合する必要がおり、工程が複雑となる問題がある。
そこで、本発明の目的は、従来の予めセラミック部材の
接合面をメタライジングした後、ろう接合するものでは
なく、メタライジングと気密接合を同時に行うことがで
き、信頼性や経済性の面で極めて有益な真空バルブの製
造方法を提供することにある。
接合面をメタライジングした後、ろう接合するものでは
なく、メタライジングと気密接合を同時に行うことがで
き、信頼性や経済性の面で極めて有益な真空バルブの製
造方法を提供することにある。
［発明の構成］
（問題点を解決するための手段および作用）本発明は、
上記目的を達成すべく検討を重ねた結果、真空バルブの
セラミック部材と封着用金属部材との接合面を０．１〜
１０ＪＪ！ｒｔの表面粗さに仕上げ、かつその少なくと
も一方の面に、平均粒径１〜１０塵のＴｉ、Ｚｒのよう
な活性金属またはそれらの混合粉末を０．１〜１０ｍ３
／ｃｒｎ”の量で、予め塗布し、さらに、この塗布層と
金属部材との間に金属ろう材を介挿または接触させて、
加熱することにより、容易にセラミック部材と金属部材
とが気密性良く接合され、信頼性の高い真空バルブを（
ｑることができて本発明を完成するに到った。
上記目的を達成すべく検討を重ねた結果、真空バルブの
セラミック部材と封着用金属部材との接合面を０．１〜
１０ＪＪ！ｒｔの表面粗さに仕上げ、かつその少なくと
も一方の面に、平均粒径１〜１０塵のＴｉ、Ｚｒのよう
な活性金属またはそれらの混合粉末を０．１〜１０ｍ３
／ｃｒｎ”の量で、予め塗布し、さらに、この塗布層と
金属部材との間に金属ろう材を介挿または接触させて、
加熱することにより、容易にセラミック部材と金属部材
とが気密性良く接合され、信頼性の高い真空バルブを（
ｑることができて本発明を完成するに到った。
すなわち、本発明は、真空容器内に一対の接点を接離自
在に対向配置してなる真空バルブの真空容器のセラミッ
ク部材と金属部材とを組合せると共に、セラミック部材
と金属部材を気密封着接合してなる真空バルブの製造方
法において、セラミック部材と金属部材の対向面を０．
１〜１０μｍの表面粗さに仕上げる第１の工程と、対向
するセラミック部材と金属部材の少なくとも一方の面に
、平均粒径１〜１０ｔＩ！ｒｔのＴｉ、Ｚｒの少なくと
も１つよりなる活性金属粉を０．１〜１０η／ｃｍ２塗
布して塗布層を得る第２の工程と、塗イ５層に金属ろう
を配置する第３の工程と、金属ろうの溶融温度以上でセ
ラミック部材と金属部材とを真空中または不活性ガス中
で封着させる第４の工程とからなり、これらの工程を順
次経て組立てるようにしたことを特徴とする真空バルブ
の製造方法である。
在に対向配置してなる真空バルブの真空容器のセラミッ
ク部材と金属部材とを組合せると共に、セラミック部材
と金属部材を気密封着接合してなる真空バルブの製造方
法において、セラミック部材と金属部材の対向面を０．
１〜１０μｍの表面粗さに仕上げる第１の工程と、対向
するセラミック部材と金属部材の少なくとも一方の面に
、平均粒径１〜１０ｔＩ！ｒｔのＴｉ、Ｚｒの少なくと
も１つよりなる活性金属粉を０．１〜１０η／ｃｍ２塗
布して塗布層を得る第２の工程と、塗イ５層に金属ろう
を配置する第３の工程と、金属ろうの溶融温度以上でセ
ラミック部材と金属部材とを真空中または不活性ガス中
で封着させる第４の工程とからなり、これらの工程を順
次経て組立てるようにしたことを特徴とする真空バルブ
の製造方法である。
しかして、その実施態様は、次の通りである。
（１）第４の工程は、真空容器内を真空排気した後、セ
ラミック部材と金属部材とを封着させるようにしたもの
である。
ラミック部材と金属部材とを封着させるようにしたもの
である。
（２）第４の工程は、真空容器内を真空排気しながらセ
ラミック部材と金属部材とを封着させるようにしたもの
である。
ラミック部材と金属部材とを封着させるようにしたもの
である。
（３）第４の工程は、セラミック部材と金属部材とを予
め非酸化性雰囲気中で接着し、その後で真空容器内を真
空排気するようにしたものである。
め非酸化性雰囲気中で接着し、その後で真空容器内を真
空排気するようにしたものである。
（実施例）
以下、本発明の実施例を第１図および第２図を参照して
詳細に説明する。
詳細に説明する。
実施例１〜３．ヒ較例１
第１図に示すように、外径１２４ｍ、内径１１０ｍ。
高さ１７０ＭのＡｊ２０３セラミック部材１０の端面１
０ａ、 １０ｂを研磨仕上によって０．１ｍ（実施例１
）。
０ａ、 １０ｂを研磨仕上によって０．１ｍ（実施例１
）。
０．５ＩＪＩｎ（実施例２＞、１０ｕａ（実施例３）お
よび５０／ｆｆｌ （比較例１）の各々の表面粗さを持
つように調整した。
よび５０／ｆｆｌ （比較例１）の各々の表面粗さを持
つように調整した。
次いで、直径３．５，１７７＋１の平均粒径を有するＴ
ｉ粉を用意する。ポリビニールアルコール（結合剤）の
エチルアルコール溶液中に上記Ｔｉ粉を混合したものを
、上記表面粗さを持つ端面１０ａ、１０ｂに、例えば金
属メツシュを通し塗布量が’ＩＮ／ｃｍ２どなるよう均
一にＴｉ （活性金属）粉を塗布し、第２図に示すＴ
ｉ塗布面１１を形成した。
ｉ粉を用意する。ポリビニールアルコール（結合剤）の
エチルアルコール溶液中に上記Ｔｉ粉を混合したものを
、上記表面粗さを持つ端面１０ａ、１０ｂに、例えば金
属メツシュを通し塗布量が’ＩＮ／ｃｍ２どなるよう均
一にＴｉ （活性金属）粉を塗布し、第２図に示すＴ
ｉ塗布面１１を形成した。
ざらに、このＴｉ塗布面１１に、０．２ｓ厚ざの銀ろう
１２を載せた後、４２％Ｎ； Ｆｅ合金よりなる金
属部材３ａを上記銀ろう１２に当接し、真空度２Ｘ１０
−５丁ｏｒｒ、 温度８５０℃２時間６分なる条件で、
上記銀ろう１２を溶融させると共に上記Ｔｉ 塗布面１
１を介し、セラミック部材１０と金属部材３ａとを封着
した。
１２を載せた後、４２％Ｎ； Ｆｅ合金よりなる金
属部材３ａを上記銀ろう１２に当接し、真空度２Ｘ１０
−５丁ｏｒｒ、 温度８５０℃２時間６分なる条件で、
上記銀ろう１２を溶融させると共に上記Ｔｉ 塗布面１
１を介し、セラミック部材１０と金属部材３ａとを封着
した。
冷却後、直ちに封着した容器内の真空度を測定したとこ
ろ、何れもｉ Ｘ １０−７ ＴＯｒｒレベルを確保し
た。これらを６０日間放置後再度真空度を測定したとこ
ろ、試作した５０本のうちセラミック部材１０の端面１
０ａ、 １０ｂの表面粗さが５０ＩＪＭの場合（比較例
１）では、真空度に変化が見られ、かつ強度もばらつき
が見られた。端面の表面粗さ０．１〜１０ｐｍ（実施例
１〜３）では真空度および強度に変化は見られなかった
。なお、端面の表面粗さが０．１，１７７１１より小さ
いときには、真空度および強度に対する評価上は、問題
ないが不経済となる。これらの接合部近傍の断面の組織
１２察によると、実施例１〜３ではセラミック部材１０
と金属部材３ａは、端面１０ａ。
ろ、何れもｉ Ｘ １０−７ ＴＯｒｒレベルを確保し
た。これらを６０日間放置後再度真空度を測定したとこ
ろ、試作した５０本のうちセラミック部材１０の端面１
０ａ、 １０ｂの表面粗さが５０ＩＪＭの場合（比較例
１）では、真空度に変化が見られ、かつ強度もばらつき
が見られた。端面の表面粗さ０．１〜１０ｐｍ（実施例
１〜３）では真空度および強度に変化は見られなかった
。なお、端面の表面粗さが０．１，１７７１１より小さ
いときには、真空度および強度に対する評価上は、問題
ないが不経済となる。これらの接合部近傍の断面の組織
１２察によると、実施例１〜３ではセラミック部材１０
と金属部材３ａは、端面１０ａ。
１０ｂ上に活性金属粉Ｔ、がよく密着し、ざらに銀ろう
１２ともよく濡れ、また、銀ろう１２は金属部材３ａと
もよく濡れ、気密性および強度が充分確保された。これ
に対し、端面粗ざが５０７／７１＋の場合の比較例１は
、断面組織調査によると、セラミック部材１０近傍に若
干の空孔が見られた。
１２ともよく濡れ、また、銀ろう１２は金属部材３ａと
もよく濡れ、気密性および強度が充分確保された。これ
に対し、端面粗ざが５０７／７１＋の場合の比較例１は
、断面組織調査によると、セラミック部材１０近傍に若
干の空孔が見られた。
圧倒４〜５． 較例２
上記実施例１〜３．比較例１と同様なセラミック部材１
０を用意し、その端面１０ａ、 １０ｂの粗さを０．５
．ｊＪに揃えた。
０を用意し、その端面１０ａ、 １０ｂの粗さを０．５
．ｊＪに揃えた。
次いで、直径が１７ｍ（実施例４）、１０脚（実施例５
）および４４ｍ（比較例２）の平均粒径を有するＴｉ粉
を、上記と同様に結合剤（エチルセルローズ）と溶剤（
テトラリン）と共に混合し、上記セラミック部材端面１
０ａ、１０ｂに１１１１ｇ／α２のｍ−ｃ塗布した。
）および４４ｍ（比較例２）の平均粒径を有するＴｉ粉
を、上記と同様に結合剤（エチルセルローズ）と溶剤（
テトラリン）と共に混合し、上記セラミック部材端面１
０ａ、１０ｂに１１１１ｇ／α２のｍ−ｃ塗布した。
さらに、上記各Ｔ、塗布而面１に厚さ０．１＃の７２％
Ａ９ Ｃｕ、ろう材を載せた後、Ｎｉ Ｃｏ−Ｆｅ
合金よりなる金属部材を上記銀ろう１２に当接し、真空
度２ ｘ １０−５ Ｔｏｒｒ、温度８５０℃２時間５
分で加熱保持した。
Ａ９ Ｃｕ、ろう材を載せた後、Ｎｉ Ｃｏ−Ｆｅ
合金よりなる金属部材を上記銀ろう１２に当接し、真空
度２ ｘ １０−５ Ｔｏｒｒ、温度８５０℃２時間５
分で加熱保持した。
これによって、セラミック部材端面への活性金属のメタ
ライジングとセラミック部材内の真空排気を行いながら
銀ろう接合を行った。
ライジングとセラミック部材内の真空排気を行いながら
銀ろう接合を行った。
冷却後、封着部の評価を行ったが、真空度評価は、Ｔｉ
粉の平均粒径が１〜１０廊（実施例４，５）では、塗布
する上での作業性が良好な上に、内部は５０本全部が１
Ｘ １０−７ Ｔｏｒｒ以下を確保したが、Ｔ、粉が／
１４／！Ｗ（比較例２）では、塗布作業時にＴ、粉の流
動性が劣り、作業能率が劣る上に、塗布も均一に出来な
い。その結果、接合加熱後、セラミック部材内が完全に
真空排気されていない場合も見られた。また、セラミッ
ク部材１０へのＴｉのメタライジングも厚さが不揃いと
なっていた。
粉の平均粒径が１〜１０廊（実施例４，５）では、塗布
する上での作業性が良好な上に、内部は５０本全部が１
Ｘ １０−７ Ｔｏｒｒ以下を確保したが、Ｔ、粉が／
１４／！Ｗ（比較例２）では、塗布作業時にＴ、粉の流
動性が劣り、作業能率が劣る上に、塗布も均一に出来な
い。その結果、接合加熱後、セラミック部材内が完全に
真空排気されていない場合も見られた。また、セラミッ
ク部材１０へのＴｉのメタライジングも厚さが不揃いと
なっていた。
これに対し、Ｔｉ粉の平均粒径が１〜１０１ｍの場合に
は、厚さが揃いかつＴｉがセラミック部材に存在しない
ところは全くなく、均一に濡れた。従って、Ｔｉ粉の平
均粒径は１０１１ＩＩ４以下が好ましく、１１Ｉ！ｒ１
以下では、一部酸化したＴｉ の面への銀ろうの濡れが
阻害されるケースが見られ、Ｔｉの粒径は１〜１０ｊ！
ａｌｌの範囲が作業性がよい。
は、厚さが揃いかつＴｉがセラミック部材に存在しない
ところは全くなく、均一に濡れた。従って、Ｔｉ粉の平
均粒径は１０１１ＩＩ４以下が好ましく、１１Ｉ！ｒ１
以下では、一部酸化したＴｉ の面への銀ろうの濡れが
阻害されるケースが見られ、Ｔｉの粒径は１〜１０ｊ！
ａｌｌの範囲が作業性がよい。
−例６〜８ 較例３〜４
上記実施例２，４．５および比較例２と同様に、１！ｚ
Ｏ：＋セラミック部材１０の端面１０ａ、 １０ｂの表
面粗さを０．５倶に揃えた。
Ｏ：＋セラミック部材１０の端面１０ａ、 １０ｂの表
面粗さを０．５倶に揃えた。
次いで、活性金属粉として、実施例１〜３．比較例１と
同様に平均粒径が３．５ｔＩＭのＴ、粉を、エチレング
リコールのエチルアルコール溶液に混ぜたものを作製し
た。これをセラミック部材１０の端面１０ａ、１０ｂに
、０．０１ｍｇ／ｃＩＲ” （比較例３）、 ０．
１〜１０■／α２ （実施例６〜８）および５０η／α
２（比較例４）になるよう調整しながら塗布した。
同様に平均粒径が３．５ｔＩＭのＴ、粉を、エチレング
リコールのエチルアルコール溶液に混ぜたものを作製し
た。これをセラミック部材１０の端面１０ａ、１０ｂに
、０．０１ｍｇ／ｃＩＲ” （比較例３）、 ０．
１〜１０■／α２ （実施例６〜８）および５０η／α
２（比較例４）になるよう調整しながら塗布した。
上記と同様に塗布面に銀ろうを載せ、さらに４２％Ｎ；
Ｆｅ合金よりなる金属部材を当接した侵、全体を
真空度５ｘｌＯ−［ｉ Ｔｏｒｒ、 温度８５（）℃１
時間６分間で加熱し、真空封着作業を行った。
Ｆｅ合金よりなる金属部材を当接した侵、全体を
真空度５ｘｌＯ−［ｉ Ｔｏｒｒ、 温度８５（）℃１
時間６分間で加熱し、真空封着作業を行った。
Ｔｉ粉の塗布量が０，０１１Ｉｔｇ／α２ （比較例３
）は、真空リークおよび強度の両面で好ましくなく、Ｔ
、量が少なすぎることが分った。また、Ｔｉ 粉の塗布
量が５０ＷＩ／ｃｍ” （比較例４）でも、接合直後
に多量の真空気密不良と強度不良が見られ、Ｔ、粉が多
すぎても均一なＴ、塗布層が得られず、接合層内部欠陥
を招き好ましくない。０．１〜１ｏｍｒＪ／ｒａｍ２の
ときには、６０日間放置後の気密性および強度も充分で
あった。
）は、真空リークおよび強度の両面で好ましくなく、Ｔ
、量が少なすぎることが分った。また、Ｔｉ 粉の塗布
量が５０ＷＩ／ｃｍ” （比較例４）でも、接合直後
に多量の真空気密不良と強度不良が見られ、Ｔ、粉が多
すぎても均一なＴ、塗布層が得られず、接合層内部欠陥
を招き好ましくない。０．１〜１ｏｍｒＪ／ｒａｍ２の
ときには、６０日間放置後の気密性および強度も充分で
あった。
以上説明したように、真空バルブに於ては、セラミック
部材１０の端面１０ａ、 １０ｂの表面粗さを０．１〜
１０／＃１１に揃え、かつ活性金属粉の平均粒径を１〜
１０ｔＩＩＩｌに調整したものを上記端面に０．１〜１
０η／ｃｍ２の量で塗布することによって、従来のよう
に、セラミック部材に予めメタライズ層を付与させてお
かなくても、銀ろう付は工程でメタライズ層の形成と銀
ろう付は処理とが同時に得られる。
部材１０の端面１０ａ、 １０ｂの表面粗さを０．１〜
１０／＃１１に揃え、かつ活性金属粉の平均粒径を１〜
１０ｔＩＩＩｌに調整したものを上記端面に０．１〜１
０η／ｃｍ２の量で塗布することによって、従来のよう
に、セラミック部材に予めメタライズ層を付与させてお
かなくても、銀ろう付は工程でメタライズ層の形成と銀
ろう付は処理とが同時に得られる。
実施例１〜８で得られたセラミック部材表面には、良好
な密着特性を有する厚さ数珈〜数１０ＩＪＩｒ＆のメタ
ライズ層が均一に形成されているのが顕微鏡観察から見
られるが、活性金属粉の粒径が不適切であったり（比較
例２）、その塗布量が不適切なとき（比較例３，４）に
は、活性金属粉は、均一なメタライズ層を形成せず、結
果的に良好な銀ろう層を得ることが出来ず、気密性およ
び強度の一方か両方かの点で好ましくない。
な密着特性を有する厚さ数珈〜数１０ＩＪＩｒ＆のメタ
ライズ層が均一に形成されているのが顕微鏡観察から見
られるが、活性金属粉の粒径が不適切であったり（比較
例２）、その塗布量が不適切なとき（比較例３，４）に
は、活性金属粉は、均一なメタライズ層を形成せず、結
果的に良好な銀ろう層を得ることが出来ず、気密性およ
び強度の一方か両方かの点で好ましくない。
すなわち、セラミック部材１０とＴｉ よりなるメタラ
イズ層の界面では、上記実施例１〜８は、表面粗さ０．
１〜１０μｓの範囲に調整したＡｊｚＯ３セラミック部
材１０の端面１０ａ、１０ｂのわずかな凹凸にＴ、が細
かく浸入した状態が見られ密着性が十分であり、その界
面にはＴｉ、Ｇｕ、合金層の形成も見られる。
イズ層の界面では、上記実施例１〜８は、表面粗さ０．
１〜１０μｓの範囲に調整したＡｊｚＯ３セラミック部
材１０の端面１０ａ、１０ｂのわずかな凹凸にＴ、が細
かく浸入した状態が見られ密着性が十分であり、その界
面にはＴｉ、Ｇｕ、合金層の形成も見られる。
上記実施例１〜８．比較例１〜４で示した条件のそれぞ
れについて第３図に示すような真空バルブを各３本作製
し、真空バルブとしての遮断性能の検証を７，２にＶ×
４０に六回路に装着して遮断を行い評価した。接点とし
ては、５０％Ｃｒ Ｃｔｔ合金を使用した。その結果
、実施例１〜８によって作られた全ての真空バルブに、
再点弧の発生がなく、０−Ｇｏ−ＧＯテスト（但し、Ｏ
ハｔ−７ン。
れについて第３図に示すような真空バルブを各３本作製
し、真空バルブとしての遮断性能の検証を７，２にＶ×
４０に六回路に装着して遮断を行い評価した。接点とし
ては、５０％Ｃｒ Ｃｔｔ合金を使用した。その結果
、実施例１〜８によって作られた全ての真空バルブに、
再点弧の発生がなく、０−Ｇｏ−ＧＯテスト（但し、Ｏ
ハｔ−７ン。
ＣＯはクローズ−オープン）に合格したが、比較例１で
は遮断電流３１．５ＫＡで、３本の真空バルブのうちの
１本に、再点弧が多発し、残り２本についても若干の再
点弧が見られ、４０にＡ遮断は不能であった。比較例２
では、遮断電流２５ＫＡで３本の真空バルブのうち２本
に再点弧が多発した。比較例３では、遮断電流２５に八
で、３本の真空バルブ全部に遮断不能が発生した。３本
の真空バルブのうちの１本には、セラミック部材と金属
部材との界面に遮断時の機械的、熱的衝撃による巨゛大
な亀裂が発生していた。比較例４についても、上記比較
例３と同じ現象がみられ、比較例１〜４は、何れも真空
バルブとしての重要な、遮断特性について不合格になっ
た。これらは、主として真空不良によるものと考えられ
、金属部材とセラミック部材との接合技術に起因してい
る。
は遮断電流３１．５ＫＡで、３本の真空バルブのうちの
１本に、再点弧が多発し、残り２本についても若干の再
点弧が見られ、４０にＡ遮断は不能であった。比較例２
では、遮断電流２５ＫＡで３本の真空バルブのうち２本
に再点弧が多発した。比較例３では、遮断電流２５に八
で、３本の真空バルブ全部に遮断不能が発生した。３本
の真空バルブのうちの１本には、セラミック部材と金属
部材との界面に遮断時の機械的、熱的衝撃による巨゛大
な亀裂が発生していた。比較例４についても、上記比較
例３と同じ現象がみられ、比較例１〜４は、何れも真空
バルブとしての重要な、遮断特性について不合格になっ
た。これらは、主として真空不良によるものと考えられ
、金属部材とセラミック部材との接合技術に起因してい
る。
叉直叢り
以上水した実施例では、活性金属としてＴ、の例につい
て説明したが、Ｚｒが混在したＴ、 −Ｚｒでも同等の
効果が得られる。なお、Ｔ、の全部をＺｒに代えても同
様であった。
て説明したが、Ｚｒが混在したＴ、 −Ｚｒでも同等の
効果が得られる。なお、Ｔ、の全部をＺｒに代えても同
様であった。
（以下 余白）
なお、以上説明した実施例は、真空パルプ内部を排気す
ると同時に（または排気しながら）、セラミック部材と
金属部材とを接合する場合を示したが、両部材の接合を
予め行い、接合が終ってから排気パイプ等によって内部
を排気することも可能であり、逆に真空槽内に置かれた
真空バルブが充分排気された状態になってから接合を行
うことも可能であり、何れも同等の効果が得られるので
適宜選択ができる。
ると同時に（または排気しながら）、セラミック部材と
金属部材とを接合する場合を示したが、両部材の接合を
予め行い、接合が終ってから排気パイプ等によって内部
を排気することも可能であり、逆に真空槽内に置かれた
真空バルブが充分排気された状態になってから接合を行
うことも可能であり、何れも同等の効果が得られるので
適宜選択ができる。
また、予め両部材を接合後に排気する方法を選択すると
きには、両部材の接合雰囲気は、上記実施例で説明した
真空雰囲気のみでなく、不活性ガス（例えば水素）中で
もよい。
きには、両部材の接合雰囲気は、上記実施例で説明した
真空雰囲気のみでなく、不活性ガス（例えば水素）中で
もよい。
さらに、以上説明した実施例、比較例は、活性金属粉の
塗布手段として例えば金属メツシュを通してＩＩしてい
たが、スパッタリング、イオンブレーティング等によっ
て上記した所定量を塗布しても同じ効果が得られる。
塗布手段として例えば金属メツシュを通してＩＩしてい
たが、スパッタリング、イオンブレーティング等によっ
て上記した所定量を塗布しても同じ効果が得られる。
［発明の効果］
本発明は、以上のように構成されｔいるから、従来別工
程で行っていたセラミック部材へのメタライジングを必
要とせず、同時に行うことによって製造工程を簡略化し
、信頼性や経済性を向上した真空パルプを提供すること
ができる。
程で行っていたセラミック部材へのメタライジングを必
要とせず、同時に行うことによって製造工程を簡略化し
、信頼性や経済性を向上した真空パルプを提供すること
ができる。
第１図は本発明の実施例に係るセラミック部材の一例を
示す断面図、第２図は本発明の実施例に係るセラミック
部材、金属部材、活性金属粉および銀ろうの配置構成を
示す部分断面図、第３図は従来の真空バルブの一例を示
す断面図である。 ３ａ、３ｂ・・・金属部材 ５ａ・・・固定接点 ５ｂ・・・可動接点 １０・・・セラミック部材 １１・・・活性金属粉 １２・・・銀ろう （８７３３）代理人 弁理士 猪 股 祥 晃（ばか
１名） １０α 第１図 第２図
示す断面図、第２図は本発明の実施例に係るセラミック
部材、金属部材、活性金属粉および銀ろうの配置構成を
示す部分断面図、第３図は従来の真空バルブの一例を示
す断面図である。 ３ａ、３ｂ・・・金属部材 ５ａ・・・固定接点 ５ｂ・・・可動接点 １０・・・セラミック部材 １１・・・活性金属粉 １２・・・銀ろう （８７３３）代理人 弁理士 猪 股 祥 晃（ばか
１名） １０α 第１図 第２図
Claims (4)
- （１）真空容器内に一対の接点を接触自在に対向配置し
てなる真空バルブの前記真空容器のセラミック部材と金
属部材とを組合せるとともに、前記セラミック部材と前
記金属部材を気密封着してなる真空バルブの製造方法に
於いて、前記セラミック部材と前記金属部材の対向面を
０．１〜１０μｍの表面粗さに仕上げる第１の工程と、
対向する前記セラミック部材と前記金属部材の少なくと
も一方の面に平均粒径１〜１０μｍのＴｉ、Ｚｒの少な
くとも１つよりなる活性金属粉を０．１〜１０ｍｇ／ｃ
ｍ＾２塗布して塗布層を得る第２の工程と、前記塗布層
に金属ろうを配置する第３の工程と、前記金属ろうの溶
融温度以上で前記セラミックス部材と前記金属部材とを
真空中または不活性ガス中で封着させる第４の工程とか
ら成り、これらの工程を順次経て組立てるようにしたこ
とを特徴とする真空バルブの製造方法。 - （２）第４の工程は、真空容器内を真空排気した後、セ
ラミック部材と金属部材とを封着させるようにした特許
請求の範囲第１項記載の真空バルブの製造方法。 - （３）第４の工程は、真空容器内を真空排気しながらセ
ラミック部材と金属部材とを封着させるようにした特許
請求の範囲第１項記載の真空バルブの製造方法。 - （４）第４の工程は、セラミック部材と金属部材とを予
め非酸化性雰囲気中で接着し、その後で真空容器内を真
空排気するようにした特許請求の範囲第１項記載の真空
バルブの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25834887A JPH0779014B2 (ja) | 1987-10-15 | 1987-10-15 | 真空バルブの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25834887A JPH0779014B2 (ja) | 1987-10-15 | 1987-10-15 | 真空バルブの製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01102822A true JPH01102822A (ja) | 1989-04-20 |
| JPH0779014B2 JPH0779014B2 (ja) | 1995-08-23 |
Family
ID=17318992
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25834887A Expired - Fee Related JPH0779014B2 (ja) | 1987-10-15 | 1987-10-15 | 真空バルブの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0779014B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1996029719A1 (de) * | 1995-03-17 | 1996-09-26 | Siemens Aktiengesellschaft | Vakuumschaltröhre mit einer metallkappe als gehäuseteil |
| JPH08249992A (ja) * | 1995-03-10 | 1996-09-27 | Toshiba Corp | 真空バルブの製造方法 |
-
1987
- 1987-10-15 JP JP25834887A patent/JPH0779014B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH08249992A (ja) * | 1995-03-10 | 1996-09-27 | Toshiba Corp | 真空バルブの製造方法 |
| WO1996029719A1 (de) * | 1995-03-17 | 1996-09-26 | Siemens Aktiengesellschaft | Vakuumschaltröhre mit einer metallkappe als gehäuseteil |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0779014B2 (ja) | 1995-08-23 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |