JPH04310548A - ガラス粉末成形体の焼成方法 - Google Patents
ガラス粉末成形体の焼成方法Info
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- JPH04310548A JPH04310548A JP9943191A JP9943191A JPH04310548A JP H04310548 A JPH04310548 A JP H04310548A JP 9943191 A JP9943191 A JP 9943191A JP 9943191 A JP9943191 A JP 9943191A JP H04310548 A JPH04310548 A JP H04310548A
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
- C03B19/00—Other methods of shaping glass
- C03B19/06—Other methods of shaping glass by sintering, e.g. by cold isostatic pressing of powders and subsequent sintering, by hot pressing of powders, by sintering slurries or dispersions not undergoing a liquid phase reaction
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Dispersion Chemistry (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Ceramic Products (AREA)
- Joining Of Glass To Other Materials (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
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、主にガラスとガラス、
ガラスとセラミック、ガラスと金属等を接着するために
用いられるガラス焼結体を作製する工程において行われ
るガラス粉末成形体の焼成方法に関するものである。
ガラスとセラミック、ガラスと金属等を接着するために
用いられるガラス焼結体を作製する工程において行われ
るガラス粉末成形体の焼成方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来よりガラスとガラス、ガラスとセラ
ミック、ガラスと金属等を接着するのにガラス粉末が使
用されている。
ミック、ガラスと金属等を接着するのにガラス粉末が使
用されている。
【０００３】一般にガラス粉末を用いて上記材料を接着
するには、接着作業現場においてガラス粉末をバインダ
ーと混合してスラリー化し、一方の被接着材料の接着す
る面に塗布、乾燥させた後、その面に他方の被接着材料
の接着する面を合わせてから加熱する方法が採られてい
る。しかしながらこの方法によると、接着作業が繁雑で
あり、且つ、正確な塗布面が得られ難く、さらにガラス
粉末が作業中に飛散して環境が非常に悪くなるという問
題がある。
するには、接着作業現場においてガラス粉末をバインダ
ーと混合してスラリー化し、一方の被接着材料の接着す
る面に塗布、乾燥させた後、その面に他方の被接着材料
の接着する面を合わせてから加熱する方法が採られてい
る。しかしながらこの方法によると、接着作業が繁雑で
あり、且つ、正確な塗布面が得られ難く、さらにガラス
粉末が作業中に飛散して環境が非常に悪くなるという問
題がある。
【０００４】このような事情から近年、ガラス粉末をバ
インダーと混合してスラリー化した後、ドクターブレー
ド法等によってシート成形してから所定形状に打ち抜い
たり、あるいはガラス粉末をバインダーと混合してスラ
リー化した後、噴霧乾燥機を用いて顆粒化してから金型
を用いて所定形状にプレス成形することによってガラス
粉末成形体を作製し、これをセラミックや金属からなる
耐熱板上に載置してから３５０〜８５０℃の温度で焼成
し、バインダーのほとんどを蒸発あるいは燃焼させて、
泡の非常に少ないガラス焼結体を予め作製する方法が採
られている。このガラス焼結体を用いて２つの材料を接
着する場合、まずこの焼結体を一方の被接着材料の接着
する面に配置して、その面に他方の被接着材料の接着す
る面を合わせてから４００〜１１００℃の温度で加熱す
ることによって接着する。この方法によると、接着作業
が容易で、且つ、正確に行うことが可能であり、接着作
業現場においてガラス粉末が作業中に飛散する恐れも皆
無である。
インダーと混合してスラリー化した後、ドクターブレー
ド法等によってシート成形してから所定形状に打ち抜い
たり、あるいはガラス粉末をバインダーと混合してスラ
リー化した後、噴霧乾燥機を用いて顆粒化してから金型
を用いて所定形状にプレス成形することによってガラス
粉末成形体を作製し、これをセラミックや金属からなる
耐熱板上に載置してから３５０〜８５０℃の温度で焼成
し、バインダーのほとんどを蒸発あるいは燃焼させて、
泡の非常に少ないガラス焼結体を予め作製する方法が採
られている。このガラス焼結体を用いて２つの材料を接
着する場合、まずこの焼結体を一方の被接着材料の接着
する面に配置して、その面に他方の被接着材料の接着す
る面を合わせてから４００〜１１００℃の温度で加熱す
ることによって接着する。この方法によると、接着作業
が容易で、且つ、正確に行うことが可能であり、接着作
業現場においてガラス粉末が作業中に飛散する恐れも皆
無である。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ところで上記したガラ
ス粉末成形体は、通常５〜２０％の収縮率を有しており
、焼成する際に焼結による収縮が生じるため、予め収縮
率を見込んで被接着材料の接着する面に適合するような
大きめの形状が設定される。しかしながらガラス粉末成
形体の形状によっては、不均一な収縮が起こり易く、例
えばフレーム形状や楕円リング形状のガラス成形体の場
合、特にその傾向が顕著であり、被接着材料の接着する
面に正確に適合するような寸法形状のガラス焼結体が得
られ難いという問題がある。
ス粉末成形体は、通常５〜２０％の収縮率を有しており
、焼成する際に焼結による収縮が生じるため、予め収縮
率を見込んで被接着材料の接着する面に適合するような
大きめの形状が設定される。しかしながらガラス粉末成
形体の形状によっては、不均一な収縮が起こり易く、例
えばフレーム形状や楕円リング形状のガラス成形体の場
合、特にその傾向が顕著であり、被接着材料の接着する
面に正確に適合するような寸法形状のガラス焼結体が得
られ難いという問題がある。
【０００６】本発明は、ガラス粉末成形体を焼成する際
に、いかなる形状のガラス粉末成形体であっても不均一
な収縮を起こり難くする方法を提供することを目的とす
るものである。
に、いかなる形状のガラス粉末成形体であっても不均一
な収縮を起こり難くする方法を提供することを目的とす
るものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明者は、種々の実験
を重ねた結果、焼成時におけるガラス粉末成形体の不均
一な収縮は、それが載置されるセラミックや金属からな
る耐熱板との収縮率の違いによって生じるものであり、
そのためガラス粉末成形体を、それの収縮率に近似した
収縮率を有する材料の上に載置して焼成すると、全体が
均一に収縮することを見い出し、本発明として提案する
ものである。
を重ねた結果、焼成時におけるガラス粉末成形体の不均
一な収縮は、それが載置されるセラミックや金属からな
る耐熱板との収縮率の違いによって生じるものであり、
そのためガラス粉末成形体を、それの収縮率に近似した
収縮率を有する材料の上に載置して焼成すると、全体が
均一に収縮することを見い出し、本発明として提案する
ものである。
【０００８】すなわち本発明のガラス粉末成形体の焼成
方法は、ガラス粉末をバインダーと混合して所定形状に
成形することによって作製したガラス粉末成形体を板状
物の上に載置して焼成するに際し、ガラス粉末成形体と
板状物との収縮率の差を５％以内にすることを特徴とす
る。
方法は、ガラス粉末をバインダーと混合して所定形状に
成形することによって作製したガラス粉末成形体を板状
物の上に載置して焼成するに際し、ガラス粉末成形体と
板状物との収縮率の差を５％以内にすることを特徴とす
る。
【０００９】また本発明のガラス粉末成形体の焼成方法
は、好ましくはガラス粉末成形体と板状物とを同一材料
にすることを特徴とする。
は、好ましくはガラス粉末成形体と板状物とを同一材料
にすることを特徴とする。
【００１０】
【作用】本発明における収縮率は、各材料の焼成前の寸
法から焼成後の寸法を差した値を焼成前の寸法で除した
値のことであり、ガラス粉末成形体及び板状物の収縮率
は、主にガラス粉末の熱膨張係数、粒度、バインダーの
混合量及び成形条件によって決定される。本発明におい
ては、板状物として、ガラス粉末成形体との収縮率の差
が５％以内の材料を選択するため、焼成時に両者が近似
した収縮挙動を示すことになり、ガラス粉末成形体が均
一に収縮することになる。
法から焼成後の寸法を差した値を焼成前の寸法で除した
値のことであり、ガラス粉末成形体及び板状物の収縮率
は、主にガラス粉末の熱膨張係数、粒度、バインダーの
混合量及び成形条件によって決定される。本発明におい
ては、板状物として、ガラス粉末成形体との収縮率の差
が５％以内の材料を選択するため、焼成時に両者が近似
した収縮挙動を示すことになり、ガラス粉末成形体が均
一に収縮することになる。
【００１１】このような特性を有する板状物としては、
ガラス粉末をバインダーと混合した後、シート成形ある
いはプレス成形することによって作製した０．０１〜３
ｍｍの厚みを有する薄膜状あるいは板状の成形体が適し
ており、当然ながら使用するガラス粉末成形体と同一材
料のものを使用した場合、収縮率が同一になるのでより
好ましい。
ガラス粉末をバインダーと混合した後、シート成形ある
いはプレス成形することによって作製した０．０１〜３
ｍｍの厚みを有する薄膜状あるいは板状の成形体が適し
ており、当然ながら使用するガラス粉末成形体と同一材
料のものを使用した場合、収縮率が同一になるのでより
好ましい。
【００１２】また特にガラス粉末成形体に反りが存在す
る場合、従来の方法では、耐熱板に接する部分と、接し
ていない部分との間でも収縮度合の差が生じるため、そ
の形状が益々不均一になり易いが、一方本発明の方法で
は、ガラス粉末成形体に反りが存在しても、それと近似
した収縮率を有する板状物の上に載置されるため、板状
物に接する部分と接していない部分との間に収縮度合の
差が生じ難い。
る場合、従来の方法では、耐熱板に接する部分と、接し
ていない部分との間でも収縮度合の差が生じるため、そ
の形状が益々不均一になり易いが、一方本発明の方法で
は、ガラス粉末成形体に反りが存在しても、それと近似
した収縮率を有する板状物の上に載置されるため、板状
物に接する部分と接していない部分との間に収縮度合の
差が生じ難い。
【００１３】
【実施例】以下、本発明を実施例に基づいて詳細に説明
する。
する。
【００１４】（実施例１）まず重量百分率で、ＳｉＯ２
６３．０％、Ｂ２ Ｏ３ ２０．０％、Ａｌ
２ Ｏ３ ５．０％、ＢａＯ ５．０％、Ｎａ２ Ｏ
３．５％、Ｋ２ Ｏ ３．５％の組成を有し、熱
膨張係数が５０×１０−７／℃（３０〜３８０℃）、平
均粒径が１２μｍのガラス粉末５００ｇをブチルメタア
クリルレート９０ｇとトルエン１８０ｇに混練してスラ
リー化した後、ドクターブレード法で薄膜状にシート成
形することによって厚さ０．２ｍｍ、、収縮率８％のグ
リーンシートを得た。次いでこのグリーンシートを打ち
抜き金型によって縦１０ｍｍ、横１０ｍｍ、線巾１ｍｍ
の寸法を有するフレーム状に打ち抜くことによって図１
に示すようなガラス粉末成形体１０を作製した。その後
、このガラス粉末成形体１０を打ち抜きをしていない上
記グリーンシートの板状物１１上に載置した。さらにこ
れらをアルミナ基板（図示せず）上に載置してベルト炉
内に入れ、５℃／分の速さで６５０℃まで昇温し、１０
分間保持した後、５℃／分の速さで室温まで降温した。
６３．０％、Ｂ２ Ｏ３ ２０．０％、Ａｌ
２ Ｏ３ ５．０％、ＢａＯ ５．０％、Ｎａ２ Ｏ
３．５％、Ｋ２ Ｏ ３．５％の組成を有し、熱
膨張係数が５０×１０−７／℃（３０〜３８０℃）、平
均粒径が１２μｍのガラス粉末５００ｇをブチルメタア
クリルレート９０ｇとトルエン１８０ｇに混練してスラ
リー化した後、ドクターブレード法で薄膜状にシート成
形することによって厚さ０．２ｍｍ、、収縮率８％のグ
リーンシートを得た。次いでこのグリーンシートを打ち
抜き金型によって縦１０ｍｍ、横１０ｍｍ、線巾１ｍｍ
の寸法を有するフレーム状に打ち抜くことによって図１
に示すようなガラス粉末成形体１０を作製した。その後
、このガラス粉末成形体１０を打ち抜きをしていない上
記グリーンシートの板状物１１上に載置した。さらにこ
れらをアルミナ基板（図示せず）上に載置してベルト炉
内に入れ、５℃／分の速さで６５０℃まで昇温し、１０
分間保持した後、５℃／分の速さで室温まで降温した。
【００１５】こうして作製されたガラス焼結体は、縦１
０ｍｍ、横１０ｍｍの外寸と、縦８．５ｍｍ、横８．５
ｍｍの内寸を有していた。
０ｍｍ、横１０ｍｍの外寸と、縦８．５ｍｍ、横８．５
ｍｍの内寸を有していた。
【００１６】図２は、このガラス焼結体１２の平面図で
ある。図２から明らかなように、ガラス焼結体１２は、
全体が均一に収縮しており、焼成前のガラス粉末成形体
１０の形状と相似形状を保っていた。
ある。図２から明らかなように、ガラス焼結体１２は、
全体が均一に収縮しており、焼成前のガラス粉末成形体
１０の形状と相似形状を保っていた。
【００１７】（実施例２）実施例１と同じガラス粉末１
００ｇをポリエチレングリコール２５ｇと純水５００ｇ
に混練してスラリー化した後、噴霧乾燥機を用いて平均
粒径１３０μｍの球状の顆粒に造粒した。次いでこの顆
粒を金型を用いてプレス成形することによって厚さ３ｍ
ｍ、収縮率１２％の板状のプレス成形体を得、一方同じ
顆粒をプレス成形することによって、縦１０ｍｍ、横１
０ｍｍ、線巾０．７５ｍｍのガラス粉末成形体を作製し
た。その後、このガラス粉末成形体を上記したプレス成
形体の板状物上に載置した後、これらをアルミナ基板上
に載置し、実施例１と同様の条件で加熱、冷却した。こ
うして作製したガラス焼結体を観察したところ、実施例
１のガラス焼結体１２とほぼ同じ外寸と内寸を有するガ
ラス焼結体が得られた。
００ｇをポリエチレングリコール２５ｇと純水５００ｇ
に混練してスラリー化した後、噴霧乾燥機を用いて平均
粒径１３０μｍの球状の顆粒に造粒した。次いでこの顆
粒を金型を用いてプレス成形することによって厚さ３ｍ
ｍ、収縮率１２％の板状のプレス成形体を得、一方同じ
顆粒をプレス成形することによって、縦１０ｍｍ、横１
０ｍｍ、線巾０．７５ｍｍのガラス粉末成形体を作製し
た。その後、このガラス粉末成形体を上記したプレス成
形体の板状物上に載置した後、これらをアルミナ基板上
に載置し、実施例１と同様の条件で加熱、冷却した。こ
うして作製したガラス焼結体を観察したところ、実施例
１のガラス焼結体１２とほぼ同じ外寸と内寸を有するガ
ラス焼結体が得られた。
【００１８】（比較例）実施例１と同様に作製したガラ
ス粉末成形体を直接アルミナ基板（収縮率０％）上に載
置し、実施例１と同様の条件で加熱、冷却したところ、
図３に示すようにコーナー部は、通常の収縮を示したが
、各辺の中央部はほとんど収縮していない変則的な形状
のガラス焼結体１３が得られた。
ス粉末成形体を直接アルミナ基板（収縮率０％）上に載
置し、実施例１と同様の条件で加熱、冷却したところ、
図３に示すようにコーナー部は、通常の収縮を示したが
、各辺の中央部はほとんど収縮していない変則的な形状
のガラス焼結体１３が得られた。
【００１９】
【発明の効果】以上のように本発明の方法によると、フ
レーム形状や楕円リング形状のガラス粉末成形体を焼成
する場合でも、不均一な収縮が起こり難く、被接着材料
の接着する面に適合した形状を有するガラス焼結体を得
ることが可能であり、例えばトランジスタのコバール封
着、固体撮像素子（ＣＣＤ）の窓板ガラスの封着等に使
用されるガラス焼結体を製造するのに適している。
レーム形状や楕円リング形状のガラス粉末成形体を焼成
する場合でも、不均一な収縮が起こり難く、被接着材料
の接着する面に適合した形状を有するガラス焼結体を得
ることが可能であり、例えばトランジスタのコバール封
着、固体撮像素子（ＣＣＤ）の窓板ガラスの封着等に使
用されるガラス焼結体を製造するのに適している。
【図１】実施例のガラス粉末成形体を板状物上に載置し
た状態を示す斜視図である。
た状態を示す斜視図である。
【図２】実施例のガラス焼結体を示す平面図である。
【図３】比較例のガラス焼結体を示す平面図である。
１０ ガラス粉末成形体
１１ 板状物
１２ ガラス焼結体
１３ ガラス焼結体
Claims (2)
- 【請求項１】 ガラス粉末をバインダーと混合した後
、所定形状に成形したガラス粉末成形体を板状物の上に
載置して焼成するに際し、ガラス粉末成形体と板状物と
の収縮率の差を５％以内にすることを特徴とするガラス
粉末成形体の焼成方法。 - 【請求項２】 ガラス粉末成形体と板状物とを同一材
料にすることを特徴とする請求項１のガラス粉末成形体
の焼成方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9943191A JPH04310548A (ja) | 1991-04-03 | 1991-04-03 | ガラス粉末成形体の焼成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9943191A JPH04310548A (ja) | 1991-04-03 | 1991-04-03 | ガラス粉末成形体の焼成方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04310548A true JPH04310548A (ja) | 1992-11-02 |
Family
ID=14247256
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9943191A Pending JPH04310548A (ja) | 1991-04-03 | 1991-04-03 | ガラス粉末成形体の焼成方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04310548A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9458612B2 (en) | 2013-03-15 | 2016-10-04 | Delta Faucet Company | Integrated solenoid valve for an electronic faucet |
| US11761184B2 (en) | 2017-11-21 | 2023-09-19 | Delta Faucet Company | Faucet including a wireless control module |
-
1991
- 1991-04-03 JP JP9943191A patent/JPH04310548A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9458612B2 (en) | 2013-03-15 | 2016-10-04 | Delta Faucet Company | Integrated solenoid valve for an electronic faucet |
| US11761184B2 (en) | 2017-11-21 | 2023-09-19 | Delta Faucet Company | Faucet including a wireless control module |
| US12529215B2 (en) | 2017-11-21 | 2026-01-20 | Delta Faucet Company | Faucet including a wireless control module |
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