JPS5836951A - 金属とガラスの気密シ−ル構造体 - Google Patents
金属とガラスの気密シ−ル構造体Info
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- JPS5836951A JPS5836951A JP13160181A JP13160181A JPS5836951A JP S5836951 A JPS5836951 A JP S5836951A JP 13160181 A JP13160181 A JP 13160181A JP 13160181 A JP13160181 A JP 13160181A JP S5836951 A JPS5836951 A JP S5836951A
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- glass
- metal
- tungsten
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- boride
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
- C03C27/00—Joining pieces of glass to pieces of other inorganic material; Joining glass to glass other than by fusing
- C03C27/04—Joining glass to metal by means of an interlayer
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
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- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (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
【発明の詳細な説明】
本発明は金属とガラスの気密シール構造体に関するもの
である。
である。
一般に金騨とガラスを気密ＫＩｗ着することが必要とさ
れる場合は少なくな―。その代表的例としては電球等の
管球におけゐ封着部であシ、例えば箔シール構造におい
てｉ、金属箔とガラスを気密に溶着すること、ロッドシ
ール構造にお―ては金属製の給電棒にガラスを気密に溶
慶することが必要である。
れる場合は少なくな―。その代表的例としては電球等の
管球におけゐ封着部であシ、例えば箔シール構造におい
てｉ、金属箔とガラスを気密に溶着すること、ロッドシ
ール構造にお―ては金属製の給電棒にガラスを気密に溶
慶することが必要である。
例えば従来のロッドシール構造にお轢る封着部の一般的
な構成としては、Ｉ！ｌ１図に示すように、（２） 例えばタングステンよ）成る給電棒１のガラスとシール
すべき表面にタングステンと近似した膨張係数を有する
ガラス管ｉ１を気密に溶着して構成されたものが広く知
られて−る０しかしこのような構成の封着部を例えば定
格入力Ｉｆｆを越える大出力電球に適用し７た場合Ｋｔ
ｆ、点灯時において封着部の温度が大略３００〜４００
℃もの高温となるので給電棒１のガラス管１１との溶着
部が容重に酸化されて不審に々るため、リークが発生す
るという欠点がある。
な構成としては、Ｉ！ｌ１図に示すように、（２） 例えばタングステンよ）成る給電棒１のガラスとシール
すべき表面にタングステンと近似した膨張係数を有する
ガラス管ｉ１を気密に溶着して構成されたものが広く知
られて−る０しかしこのような構成の封着部を例えば定
格入力Ｉｆｆを越える大出力電球に適用し７た場合Ｋｔ
ｆ、点灯時において封着部の温度が大略３００〜４００
℃もの高温となるので給電棒１のガラス管１１との溶着
部が容重に酸化されて不審に々るため、リークが発生す
るという欠点がある。
このよつな事情から大出力電球の封着部における耐熱性
の向上の研究がなされ、例えば実公昭４５−２６２３６
号公報にも開示されて―る。この例にお―てけ、第２図
にその要部を示すように、例えばタングステンよ構成る
給電棒１０ガラスとシールすべき表面にこれを予めバー
ナ炎中で加熱することｋより酸化タングステンの中間層
を影威し、この中間層上にタングステンと近似した膨張
係数を有し軟化点の比較的低−ガラスより威る第１のガ
ラス管区分２を気密に溶着し、このｌｌ１１のガラ（３
） 入管区分２に隣接する給電棒１の表面上に、第１のガラ
ス管区分２よシ′は小さ一膨張係数を有する例えばホウ
ケイ酸ガラスよ〕威る１１１２のガラス管区分３を前記
嬉１のガラス管区分２に１１１１１シて溶着し、さらに
この第２のガラス管区分３ＫＩＩＩ！！する給電棒１の
表面上に、１１２０ガラス管区分３よりは小さ一膨張係
数を有し軟化点の比較的高いガラスよ構成る第３のガラ
ス管区分４を前°記第２のガラス管区分３に連続して溶
着し、そしてこの第３のガラス管区分４上にはステム管
５０一端を溶融結合すると共にその他端を封体ガラス６
に溶融結合するようにしている。このステム管５ｔｉ石
英ガラスよ構成）膨張係数が封体ガラス６との滞磁結合
個所から段階的に小さく変移するよう順ＫＩ融結合され
た４つの管区分フ、８．９及びＩＯＫよ多構成されてい
る。しかしこのような構成め封着部においても、第１図
の例よルは耐熱性が向上したものの、各ガラス管区分２
．３．４との溶着部における給電棒１の酸化を完全に防
止することはできず、封着部の温度が４００℃を越える
ようＫな特開昭５８−３６９５１（２） ると給電棒１と落ｌのガラス管区分２ふの溶着個所に形
成しえ酸化タングステンの中間層が肥大化し六）、或い
け酸化が−２のガラス管区分３の溶着個所にまで進行し
、遂Ｋｔｊガラス管にクラックが生じてリークが発生し
、結局十分な耐熱性が得られない。そのうえｇａｓ数の
Ｊｌｌなった第１のガラス管区分２、ｌＩ２のガラス管
区分３を１１３のガラス管区分４に順次連続して給電棒
１の表面上に溶着するものであシ、従って封着部の製造
作業即ち各ガラス管区分を給電棒ＩＫ溶着する作業に非
常に手間がかかシ面債であ）、結局生産コストも高いも
のとなってしまう欠点がある。
の向上の研究がなされ、例えば実公昭４５−２６２３６
号公報にも開示されて―る。この例にお―てけ、第２図
にその要部を示すように、例えばタングステンよ構成る
給電棒１０ガラスとシールすべき表面にこれを予めバー
ナ炎中で加熱することｋより酸化タングステンの中間層
を影威し、この中間層上にタングステンと近似した膨張
係数を有し軟化点の比較的低−ガラスより威る第１のガ
ラス管区分２を気密に溶着し、このｌｌ１１のガラ（３
） 入管区分２に隣接する給電棒１の表面上に、第１のガラ
ス管区分２よシ′は小さ一膨張係数を有する例えばホウ
ケイ酸ガラスよ〕威る１１１２のガラス管区分３を前記
嬉１のガラス管区分２に１１１１１シて溶着し、さらに
この第２のガラス管区分３ＫＩＩＩ！！する給電棒１の
表面上に、１１２０ガラス管区分３よりは小さ一膨張係
数を有し軟化点の比較的高いガラスよ構成る第３のガラ
ス管区分４を前°記第２のガラス管区分３に連続して溶
着し、そしてこの第３のガラス管区分４上にはステム管
５０一端を溶融結合すると共にその他端を封体ガラス６
に溶融結合するようにしている。このステム管５ｔｉ石
英ガラスよ構成）膨張係数が封体ガラス６との滞磁結合
個所から段階的に小さく変移するよう順ＫＩ融結合され
た４つの管区分フ、８．９及びＩＯＫよ多構成されてい
る。しかしこのような構成め封着部においても、第１図
の例よルは耐熱性が向上したものの、各ガラス管区分２
．３．４との溶着部における給電棒１の酸化を完全に防
止することはできず、封着部の温度が４００℃を越える
ようＫな特開昭５８−３６９５１（２） ると給電棒１と落ｌのガラス管区分２ふの溶着個所に形
成しえ酸化タングステンの中間層が肥大化し六）、或い
け酸化が−２のガラス管区分３の溶着個所にまで進行し
、遂Ｋｔｊガラス管にクラックが生じてリークが発生し
、結局十分な耐熱性が得られない。そのうえｇａｓ数の
Ｊｌｌなった第１のガラス管区分２、ｌＩ２のガラス管
区分３を１１３のガラス管区分４に順次連続して給電棒
１の表面上に溶着するものであシ、従って封着部の製造
作業即ち各ガラス管区分を給電棒ＩＫ溶着する作業に非
常に手間がかかシ面債であ）、結局生産コストも高いも
のとなってしまう欠点がある。
このように、優れた耐熱性を有し、しかも製造作業が簡
単であると−う２つの条件を同時に満たす封着部の構成
は未だ見出されて−な≠。
単であると−う２つの条件を同時に満たす封着部の構成
は未だ見出されて−な≠。
本発明は以上の如き事情に基、６て＊−ｇれたものてあ
って、優れ九耐熱性を有し、しかも製造作業が簡単な金
属と′ガラスの気密シール構造体を提供することを目的
とし、その特徴とするところは、金属と、この金属のガ
ラスとシー々すべき表面ｋ（５） 設けた当該金属のホウ化物層と、とのホウ化物層に溶着
されたガラスとよ構成る点にある。
って、優れ九耐熱性を有し、しかも製造作業が簡単な金
属と′ガラスの気密シール構造体を提供することを目的
とし、その特徴とするところは、金属と、この金属のガ
ラスとシー々すべき表面ｋ（５） 設けた当該金属のホウ化物層と、とのホウ化物層に溶着
されたガラスとよ構成る点にある。
以下図面によって本発明を高貴爾電球に適用した場合の
一実施例について説明する。
一実施例について説明する。
本発明の一実施例にお−てけ、第３ＷＪに示すように給
電棒ｌを１１１成する例えば直径３■のタングステン棒
をその表面をコランダム布紙４００番で研磨し、脱脂処
理した後、試薬−級の無水ホウ砂を黒鉛ルツボ中で温度
約８００℃で溶融して作ったホ砂浴中にタングステン棒
を約５分間程度浸漬した後ひきあげ、大気中で２〜３分
間紋置装て自然に冷却し、以ってタングステン律表［ｉ
Ｋ厚さ約０．３■のホウ砂の被覆層を形成し、次−で純
度９ａ９９≦のアルミニウム地金を黒鉛ルツボ中で温度
約８００℃で溶融して作ったアルミニウム浴中に、タン
グステン棒のホウ砂の被覆層が形成された部分を約２０
分間程度浸漬してホウ砂の被覆層を還元することによっ
てタングステン棒の表面にタングステンのホウ化物層ｔ
ｌＩ形成し、そしてこＯタングステン棒のホウ化物層が
形成された部分を再び前記（６） ホウ砂浴中に浸漬して表面に付着して−たアルミニウム
を溶融除来してひきあけ、更に大気中で放置して自然に
冷却した゛後沸騰水中に浸漬するか、或−はタングステ
ン棒を赤熱状態から一時に急冷して破砕すゐことｋよ〕
、タングステン棒上に付着して≠たホウ砂を除来する。
電棒ｌを１１１成する例えば直径３■のタングステン棒
をその表面をコランダム布紙４００番で研磨し、脱脂処
理した後、試薬−級の無水ホウ砂を黒鉛ルツボ中で温度
約８００℃で溶融して作ったホ砂浴中にタングステン棒
を約５分間程度浸漬した後ひきあげ、大気中で２〜３分
間紋置装て自然に冷却し、以ってタングステン律表［ｉ
Ｋ厚さ約０．３■のホウ砂の被覆層を形成し、次−で純
度９ａ９９≦のアルミニウム地金を黒鉛ルツボ中で温度
約８００℃で溶融して作ったアルミニウム浴中に、タン
グステン棒のホウ砂の被覆層が形成された部分を約２０
分間程度浸漬してホウ砂の被覆層を還元することによっ
てタングステン棒の表面にタングステンのホウ化物層ｔ
ｌＩ形成し、そしてこＯタングステン棒のホウ化物層が
形成された部分を再び前記（６） ホウ砂浴中に浸漬して表面に付着して−たアルミニウム
を溶融除来してひきあけ、更に大気中で放置して自然に
冷却した゛後沸騰水中に浸漬するか、或−はタングステ
ン棒を赤熱状態から一時に急冷して破砕すゐことｋよ〕
、タングステン棒上に付着して≠たホウ砂を除来する。
このようＫしてタングステンよシ威る給電棒１のガラス
とシールすべき表面をホウ化処理することＫよシ、当該
表面にタングステンのホウ俗物層を設け、とのホウ化物
層上にタングステンと同一の又は近似した膨張係数を有
するガラス巻部又はガラス管１１を溶着し、そしてこの
ガラス管１１の中央１１には環状ビニドを設け、石英ガ
ラスよｈＯ膨張係数が段階的に小さく変移するよう順に
溶融結合された４つの管区分７，８．９．１０よ多酸る
ステム管５０膨張係数の最も小さな管区分１０を前記環
状ビード上Ｋ１１１ｍ結合すると共Ｋ１１ｉ展係Ｗｋの
最も大きな管区分７を石英ガラスよ〕成る封体ガラス６
の一端［１１融結合して−１Ｏ封着ｌ１１２を形成する
七共に、上記と全く同様にして他方の封着部１２を（７
） 形成し１各給電律１の封体内方に伸びる内端部には例え
ば螺旋状のタングステン線よ構成ゐフィラメントコイル
等の発光体１３の各端部をそれぞれ接続し、以ってハロ
ゲン白熱電球を構成する・以上のように構成したハロゲ
ン白熱電球にお−ては、その封着部１２にお−てタング
ステンの表面ＫＦｉ既にホウ化物が形成される丸め、封
５１部１２における給電棒１は酸化されることがなく、
このため例えば４００℃を越えるような高温状＊に１に
つてもリークが発生することがなく、極めて優れた耐熱
性を有するものである。従って第２図のＭＫおけるよう
に給電棒１上に溶着するガラス管１１を順次膨張係数の
興なる？Ｉ！歎のガラス管区分によシ構成することが不
要となシ、このため封着部ｎの製造作業が大幅に簡素化
され簡単である・そして既述の例Ｏホウ住処理工１１に
よれば、＊つ参が安価であシ、しかも給電棒ｌのホウ化
蛤環を１度に大量に行なうことが可能である丸め、生産
コストを低いものとすることもできる。そして上記金属
ホウ化物は緻密でガラスと極めてなじみがよい洞−５８
−３６９５１（３） 大め、ガラス管１１を給電棒１ ）＋Ｋｌｉめて良好に
気ｌ！に溶着で自る利点もある・ 実際に既述の実施ｆｌｉＫ従−１直径３ｍのタングステ
ン棒のガラスとシールすべき表ＷｊｆｌＫホウ化処理を
施して長さ２−の外周面領域にタングステンのホウ化物
層を凄威し、このホウ化物層上に厚さが１■となるよう
、纏膠脹係Ｗｔが温度２０〜４００℃０１１Ｗ！内にお
―て例えば３１）ＸＩＧ−マ／１ｃ１１度ｔ）Ｎ５ス管
１１を溶着し、以下既述の実施例と同様にして定格入力
が２０に！、定格電圧が２２０ＶＣ）Ａ＊ゲン白熟電球
をＩｏｎ製造し、長時ＩＮＫ亘る連続点灯実験を行なっ
たところ、封着１ｇ１２における給電棒ｌとガラス管１
１０ＩｌＩ着謳の温度が４００℃を越えるようＫｔｋっ
ても、リークの発生がみられず確実に気密性が保たれ極
めて優れえ耐熱性を有することが判鳴しえ０次にタング
ステン俸り′祝わ）Ｋモリブデン俸を用−九他は上述と
岡１１Ｋして実験を行１につたところ、上述の実験と同
様の結果が得られ、極めて優れた耐熱性を有するもので
あることが判明しえ。
とシールすべき表面をホウ化処理することＫよシ、当該
表面にタングステンのホウ俗物層を設け、とのホウ化物
層上にタングステンと同一の又は近似した膨張係数を有
するガラス巻部又はガラス管１１を溶着し、そしてこの
ガラス管１１の中央１１には環状ビニドを設け、石英ガ
ラスよｈＯ膨張係数が段階的に小さく変移するよう順に
溶融結合された４つの管区分７，８．９．１０よ多酸る
ステム管５０膨張係数の最も小さな管区分１０を前記環
状ビード上Ｋ１１１ｍ結合すると共Ｋ１１ｉ展係Ｗｋの
最も大きな管区分７を石英ガラスよ〕成る封体ガラス６
の一端［１１融結合して−１Ｏ封着ｌ１１２を形成する
七共に、上記と全く同様にして他方の封着部１２を（７
） 形成し１各給電律１の封体内方に伸びる内端部には例え
ば螺旋状のタングステン線よ構成ゐフィラメントコイル
等の発光体１３の各端部をそれぞれ接続し、以ってハロ
ゲン白熱電球を構成する・以上のように構成したハロゲ
ン白熱電球にお−ては、その封着部１２にお−てタング
ステンの表面ＫＦｉ既にホウ化物が形成される丸め、封
５１部１２における給電棒１は酸化されることがなく、
このため例えば４００℃を越えるような高温状＊に１に
つてもリークが発生することがなく、極めて優れた耐熱
性を有するものである。従って第２図のＭＫおけるよう
に給電棒１上に溶着するガラス管１１を順次膨張係数の
興なる？Ｉ！歎のガラス管区分によシ構成することが不
要となシ、このため封着部ｎの製造作業が大幅に簡素化
され簡単である・そして既述の例Ｏホウ住処理工１１に
よれば、＊つ参が安価であシ、しかも給電棒ｌのホウ化
蛤環を１度に大量に行なうことが可能である丸め、生産
コストを低いものとすることもできる。そして上記金属
ホウ化物は緻密でガラスと極めてなじみがよい洞−５８
−３６９５１（３） 大め、ガラス管１１を給電棒１ ）＋Ｋｌｉめて良好に
気ｌ！に溶着で自る利点もある・ 実際に既述の実施ｆｌｉＫ従−１直径３ｍのタングステ
ン棒のガラスとシールすべき表ＷｊｆｌＫホウ化処理を
施して長さ２−の外周面領域にタングステンのホウ化物
層を凄威し、このホウ化物層上に厚さが１■となるよう
、纏膠脹係Ｗｔが温度２０〜４００℃０１１Ｗ！内にお
―て例えば３１）ＸＩＧ−マ／１ｃ１１度ｔ）Ｎ５ス管
１１を溶着し、以下既述の実施例と同様にして定格入力
が２０に！、定格電圧が２２０ＶＣ）Ａ＊ゲン白熟電球
をＩｏｎ製造し、長時ＩＮＫ亘る連続点灯実験を行なっ
たところ、封着１ｇ１２における給電棒ｌとガラス管１
１０ＩｌＩ着謳の温度が４００℃を越えるようＫｔｋっ
ても、リークの発生がみられず確実に気密性が保たれ極
めて優れえ耐熱性を有することが判鳴しえ０次にタング
ステン俸り′祝わ）Ｋモリブデン俸を用−九他は上述と
岡１１Ｋして実験を行１につたところ、上述の実験と同
様の結果が得られ、極めて優れた耐熱性を有するもので
あることが判明しえ。
（９）
以上本発明の一実施例に′）−て説明したが、本発明は
高負荷電球に限ること攻〈この他種々の分野における金
属とガラスの気密シールに適用することができる。そし
て封着すぺ自金属としてはタングステンの鉋例えばモリ
ブデン等種々の金属を用いてもよいし、ホウ化物層の形
成方法も既述０例に限定され−ることなく公知の方法を
利用してもよい・ 以上のように本発明は、金属と、この金属のガラスとシ
ールすべ自表面に設けた当該金属のホウ化物層と、との
ホウ化物層に溶着されたガラスとよ）成ることを特徴と
する構成であるから、優れた耐熱性を有し、しかも製造
作ｌＩが簡単な金属とガラスの気密シール構造体を得る
ことができる。
高負荷電球に限ること攻〈この他種々の分野における金
属とガラスの気密シールに適用することができる。そし
て封着すぺ自金属としてはタングステンの鉋例えばモリ
ブデン等種々の金属を用いてもよいし、ホウ化物層の形
成方法も既述０例に限定され−ることなく公知の方法を
利用してもよい・ 以上のように本発明は、金属と、この金属のガラスとシ
ールすべ自表面に設けた当該金属のホウ化物層と、との
ホウ化物層に溶着されたガラスとよ）成ることを特徴と
する構成であるから、優れた耐熱性を有し、しかも製造
作ｌＩが簡単な金属とガラスの気密シール構造体を得る
ことができる。
第１図は従来におけるハロゲン白熱電球の封着構造の一
般的な構救６要謳を示す説明−１■２図は従来における
７％Ｗゲン白熱電球の封着構造の他の例を示す説明図、
第３図は本発明〇一実施例を示す説明図である０ （１０） １・・・給電棒 ２・・・第１のガラス管区分 ３・・・第２のガラス管区分 ４・・・第３のガラス管区分
般的な構救６要謳を示す説明−１■２図は従来における
７％Ｗゲン白熱電球の封着構造の他の例を示す説明図、
第３図は本発明〇一実施例を示す説明図である０ （１０） １・・・給電棒 ２・・・第１のガラス管区分 ３・・・第２のガラス管区分 ４・・・第３のガラス管区分
Claims (1)
- ｌ）金属と、この金属のガラスとシールすべき表面に設
けた当該金属のホウ化物層と、このホウ化物層に溶着さ
れたガラスとよ〕成ることを特徴とする金属とガラスの
気密シール構造体。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13160181A JPS5836951A (ja) | 1981-08-24 | 1981-08-24 | 金属とガラスの気密シ−ル構造体 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13160181A JPS5836951A (ja) | 1981-08-24 | 1981-08-24 | 金属とガラスの気密シ−ル構造体 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5836951A true JPS5836951A (ja) | 1983-03-04 |
Family
ID=15061870
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13160181A Pending JPS5836951A (ja) | 1981-08-24 | 1981-08-24 | 金属とガラスの気密シ−ル構造体 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5836951A (ja) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4526236Y1 (ja) * | 1966-12-01 | 1970-10-13 | ||
| JPS4818055U (ja) * | 1971-07-09 | 1973-03-01 | ||
| JPS58132111A (ja) * | 1982-01-29 | 1983-08-06 | Asahi Chem Ind Co Ltd | ポリスルホン中空糸 |
| JPS59189903A (ja) * | 1983-04-09 | 1984-10-27 | Kanegafuchi Chem Ind Co Ltd | 中空糸状フイルタ−およびその製法 |
-
1981
- 1981-08-24 JP JP13160181A patent/JPS5836951A/ja active Pending
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4526236Y1 (ja) * | 1966-12-01 | 1970-10-13 | ||
| JPS4818055U (ja) * | 1971-07-09 | 1973-03-01 | ||
| JPS58132111A (ja) * | 1982-01-29 | 1983-08-06 | Asahi Chem Ind Co Ltd | ポリスルホン中空糸 |
| JPS59189903A (ja) * | 1983-04-09 | 1984-10-27 | Kanegafuchi Chem Ind Co Ltd | 中空糸状フイルタ−およびその製法 |
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