JPS6140876A - 封着用組成物 - Google Patents
封着用組成物Info
- Publication number
- JPS6140876A JPS6140876A JP15926984A JP15926984A JPS6140876A JP S6140876 A JPS6140876 A JP S6140876A JP 15926984 A JP15926984 A JP 15926984A JP 15926984 A JP15926984 A JP 15926984A JP S6140876 A JPS6140876 A JP S6140876A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- sealing
- tube
- arc tube
- alumina
- composition
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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- Ceramic Products (AREA)
- Glass Compositions (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】
〔産業上の利用分野〕
本発明は透光性アルミナセラミックの封着材料に関し、
特にアルミナセラミック管と導電性サーメツト製の端中
ヤップとの封着部に使用される封着用組成物の改良に関
する。
特にアルミナセラミック管と導電性サーメツト製の端中
ヤップとの封着部に使用される封着用組成物の改良に関
する。
近年、メタルハライドランプは高い効率と優れた演色性
を兼ね備えた実用的価値の高いランプとして照明の各分
野で多用されている。しかし表がら、メタルノーライド
ランプ４（−は発光管材料として石英を用いているため
に、使用温度限界がアルミナの様な耐熱性の高いセラミ
ック等に比較して低く、ランプのよル高い効率と演色性
を得ようとした時この使用温度限界が障害になっていた
。′）＆す、メタルハライドランプにおいては発光管の
管壁負荷を高めるなどして動作温度を高めるとよシ高い
効率と演色性が得られるが、この様な高い温度には石英
が長時間耐えることができないためにランプの短寿命を
もたらす結果となっていた。
を兼ね備えた実用的価値の高いランプとして照明の各分
野で多用されている。しかし表がら、メタルノーライド
ランプ４（−は発光管材料として石英を用いているため
に、使用温度限界がアルミナの様な耐熱性の高いセラミ
ック等に比較して低く、ランプのよル高い効率と演色性
を得ようとした時この使用温度限界が障害になっていた
。′）＆す、メタルハライドランプにおいては発光管の
管壁負荷を高めるなどして動作温度を高めるとよシ高い
効率と演色性が得られるが、この様な高い温度には石英
が長時間耐えることができないためにランプの短寿命を
もたらす結果となっていた。
メタルハライドランプ動作中の発光管の最高温度社発光
管管体の中心部にあシ、動作可能温度はこの部分の温度
によって規制され、発光管端部の保温板等の大きさによ
って任意の蒸気圧が得られる様になっている。
管管体の中心部にあシ、動作可能温度はこの部分の温度
によって規制され、発光管端部の保温板等の大きさによ
って任意の蒸気圧が得られる様になっている。
そこでメタルハライドランプの動作温度を上げよシ高い
効率と演色性を得るために、石英製発光管に代えて石英
よシも耐熱性と化学的安定性の高いセラミックス、例え
ばアルミナ管等を用いることが種々試みられている。
効率と演色性を得るために、石英製発光管に代えて石英
よシも耐熱性と化学的安定性の高いセラミックス、例え
ばアルミナ管等を用いることが種々試みられている。
このセラミック製発光管を用いたメタルハライドランプ
において、発光管端部の封着剤として、例えばイギリス
特許第８０１０９０６号記載の５ｉ０２− Ａｔ２０５
− ＭｇＯ系封着剤、特公昭４９−３２３０１号記載の
Ｂｏｏ −）１２０５−８１０２系封着剤等が知られ・
ている。
において、発光管端部の封着剤として、例えばイギリス
特許第８０１０９０６号記載の５ｉ０２− Ａｔ２０５
− ＭｇＯ系封着剤、特公昭４９−３２３０１号記載の
Ｂｏｏ −）１２０５−８１０２系封着剤等が知られ・
ている。
これらの封着剤を使用するに際し、通常発光管の一端が
まずシールされ、充填ガス及び添加物を封入した後他端
をシールするが、この他端のシール時における条件すな
わち温度と時間は添加物の揮発による損失あるいは充填
ガスの純度低下を最少限に抑えるように選定される。す
なわち、シール時の温度は比較的低温でかつ短時間の内
にシールが完成されなければならないが、前記の如き封
着剤組成中、前者はシール時の急激な熱衝撃とアルミナ
セラミックとのわずかな膨張率の違いによシ溶融固化後
の封着剤内部に微細なりラックが多数発生し、点灯と共
にこのクラックが拡大され、リークに至る例が多かった
。
まずシールされ、充填ガス及び添加物を封入した後他端
をシールするが、この他端のシール時における条件すな
わち温度と時間は添加物の揮発による損失あるいは充填
ガスの純度低下を最少限に抑えるように選定される。す
なわち、シール時の温度は比較的低温でかつ短時間の内
にシールが完成されなければならないが、前記の如き封
着剤組成中、前者はシール時の急激な熱衝撃とアルミナ
セラミックとのわずかな膨張率の違いによシ溶融固化後
の封着剤内部に微細なりラックが多数発生し、点灯と共
にこのクラックが拡大され、リークに至る例が多かった
。
又、後者の組成では封着時の溶融封着剤の粘性が高く、
固化後セラミックキャップとパイプとの間の間隙が大と
なシリークしやすかったシ粘性が高いために気泡を取シ
込んだシしてシール不良が発生しやすかった。さらには
、アルミナとの接着強度に実用上の問題があった。
固化後セラミックキャップとパイプとの間の間隙が大と
なシリークしやすかったシ粘性が高いために気泡を取シ
込んだシしてシール不良が発生しやすかった。さらには
、アルミナとの接着強度に実用上の問題があった。
又、セラミック製発光管を用いたメタルハライドランプ
の発光管の端キャップとしてタングステン金属をアルミ
ナ粉末中に少量添加したセラミック体すなわち導電性サ
ーメットを用いることによル、高圧ナトリウムランプの
端キャップとして用いられている高温でハロゲンに侵食
され易いニオビウム管を用いることなく、発光管電極の
支持及び電極への電流の導入が可能となった。
の発光管の端キャップとしてタングステン金属をアルミ
ナ粉末中に少量添加したセラミック体すなわち導電性サ
ーメットを用いることによル、高圧ナトリウムランプの
端キャップとして用いられている高温でハロゲンに侵食
され易いニオビウム管を用いることなく、発光管電極の
支持及び電極への電流の導入が可能となった。
本発明は上記の点に鑑みなされたもので、アルミナセラ
ミック管と導電性サーメツト製の端キャップとを封着す
るための封着用組成物としてｈｔ２ｏ５、Ｂ・Ｏ＋ Ｂ
２Ｏ３ｍ Ｐ２Ｏ５及び旧０２ｔ−所定の組成比（重量
Ｘ）に選定することによシ、耐ハロゲン性が高く、溶融
同化後の微細衣クラック及び気泡が生じず、かつ接着強
度の高い封着剤を得ることができ、長寿命で高効゛率及
び高演色性を有するセラミック製メタル−・ライドラン
プを提供することを目的とする。
ミック管と導電性サーメツト製の端キャップとを封着す
るための封着用組成物としてｈｔ２ｏ５、Ｂ・Ｏ＋ Ｂ
２Ｏ３ｍ Ｐ２Ｏ５及び旧０２ｔ−所定の組成比（重量
Ｘ）に選定することによシ、耐ハロゲン性が高く、溶融
同化後の微細衣クラック及び気泡が生じず、かつ接着強
度の高い封着剤を得ることができ、長寿命で高効゛率及
び高演色性を有するセラミック製メタル−・ライドラン
プを提供することを目的とする。
” 本発明者等はかかる封着剤について多くの実験を重
ねた結果、耐ハロゲン性の高い成分として酸化アルミニ
ウム、酸化ベリリウム、三酸化硼素、五酸化燐及び二酸
化珪素の五成分を選定した。そしてその組成は重量％で
次のとおりである。
ねた結果、耐ハロゲン性の高い成分として酸化アルミニ
ウム、酸化ベリリウム、三酸化硼素、五酸化燐及び二酸
化珪素の五成分を選定した。そしてその組成は重量％で
次のとおりである。
酸化アルミニウム （Ａｔ２０５）： ２０〜３
２Ｘ −酸化ベリリウム （Ｂａｏ） ：
８〜１４Ｘ三酸化硼素 （８２０３）
： １３〜２５Ｘ五酸化燐 （Ｐ２Ｏ５）
： ４〜１３Ｎ二酸化珪素 （８１０
２） ： ２０〜３５％〜〔作用〕 上記組成の封着用組成物はアルミナセラミック管とアル
ミナ−タングステンよシなる導電性サーメットとの封着
に特にすぐれておシ、各成分の作用としては酸化ベリリ
ウムの適量添加によルアルミナ基体との接着強度を増し
、さらに溶融時粘性の低下が可能となる。五酸化燐はサ
ーメット中のタングステンの一部と反応し、サーメット
とのぬれ性がよくなシ接着強度が増す。このとき五酸化
燐の量が１３重量Ｎ’ｆｆ超えると、シール時にサーメ
ットとの間でＷ２Ｐ２０１１なる比較的低融点（ｍ、Ｐ
。
２Ｘ −酸化ベリリウム （Ｂａｏ） ：
８〜１４Ｘ三酸化硼素 （８２０３）
： １３〜２５Ｘ五酸化燐 （Ｐ２Ｏ５）
： ４〜１３Ｎ二酸化珪素 （８１０
２） ： ２０〜３５％〜〔作用〕 上記組成の封着用組成物はアルミナセラミック管とアル
ミナ−タングステンよシなる導電性サーメットとの封着
に特にすぐれておシ、各成分の作用としては酸化ベリリ
ウムの適量添加によルアルミナ基体との接着強度を増し
、さらに溶融時粘性の低下が可能となる。五酸化燐はサ
ーメット中のタングステンの一部と反応し、サーメット
とのぬれ性がよくなシ接着強度が増す。このとき五酸化
燐の量が１３重量Ｎ’ｆｆ超えると、シール時にサーメ
ットとの間でＷ２Ｐ２０１１なる比較的低融点（ｍ、Ｐ
。
＃１１５０℃）の化合物を多く生成し、高温にさらされ
た時封着剤としての信頼性を欠く。酸化アルミニウムが
３２重量％を超えると融点が上昇し封着剤中の気泡が多
くなる。二酸化珪素と三酸化硼素は硼珪酸ガラス層をつ
くるが、この二成分が６０重量％以上となるとガラス層
が多くなルクシックの原因となる。
た時封着剤としての信頼性を欠く。酸化アルミニウムが
３２重量％を超えると融点が上昇し封着剤中の気泡が多
くなる。二酸化珪素と三酸化硼素は硼珪酸ガラス層をつ
くるが、この二成分が６０重量％以上となるとガラス層
が多くなルクシックの原因となる。
従って上記成分比内に各成分を調整することによって耐
ハロゲン性が高く、アルミナセラミックとの熱膨張係数
も許容限度内に合致し、融点も１２００〜１５００℃以
内の実用上問題のない封着剤が得られることがわかつ是
。
ハロゲン性が高く、アルミナセラミックとの熱膨張係数
も許容限度内に合致し、融点も１２００〜１５００℃以
内の実用上問題のない封着剤が得られることがわかつ是
。
次に本発明にかかる実施例を封着剤の調合法と共に述べ
る。
る。
第１表に示す調合原料物を粉砕混合した後１１００〜１
２００℃の加熱炉中で約１〜２時間焼成し、再び粉砕し
て微粉末とする。その後所望の形に圧縮成形したものを
第１図に示す透光性アルミナセラミック管１の端部と導
電性サーメツト製の端キャップ２との封止部に封着剤３
として配置し封止部を真空あるいは希ガス中で１４００
〜１６００℃に加熱することによって回部を封着する。
２００℃の加熱炉中で約１〜２時間焼成し、再び粉砕し
て微粉末とする。その後所望の形に圧縮成形したものを
第１図に示す透光性アルミナセラミック管１の端部と導
電性サーメツト製の端キャップ２との封止部に封着剤３
として配置し封止部を真空あるいは希ガス中で１４００
〜１６００℃に加熱することによって回部を封着する。
更に、前記組成比を種々変更し実験したが前記の組成範
囲内にるるならば満足すべき制止状態が得られることが
明らかとなった。
囲内にるるならば満足すべき制止状態が得られることが
明らかとなった。
このように本封着剤を用いて、管内に沃化タリウム、沃
化ディスプロシウムを各所定量封入した透光性アルミナ
セラミック発光管を用いたメタルハライドランプを作成
して長時間点灯試験を行なったが封止部のリークは全く
見られなかった。
化ディスプロシウムを各所定量封入した透光性アルミナ
セラミック発光管を用いたメタルハライドランプを作成
して長時間点灯試験を行なったが封止部のリークは全く
見られなかった。
以上の説明から明らかなように、本発明に係る封着用組
成物はアルミナセラミック管と導電性サーメツト製の端
キャップとを封着するのに最適で６９、耐−ロゲン性が
高く、封着剤内部に微細なりラック及び気泡が生じるこ
とがなく、更に接着強度の高い封着剤を得ることができ
る。そして長寿命で高効率及び高演色性を有するセラミ
ック発光管よシなるメタルハライドランプを得ることが
できる等の利点を有する。
成物はアルミナセラミック管と導電性サーメツト製の端
キャップとを封着するのに最適で６９、耐−ロゲン性が
高く、封着剤内部に微細なりラック及び気泡が生じるこ
とがなく、更に接着強度の高い封着剤を得ることができ
る。そして長寿命で高効率及び高演色性を有するセラミ
ック発光管よシなるメタルハライドランプを得ることが
できる等の利点を有する。
第１図は本発明に係る封着用組成物を用いた発光管の一
部縦断側面図でおる。
部縦断側面図でおる。
Claims (1)
- ２０〜３２重量％のＡｌ＿２Ｏ＿３、８〜１４重量％の
・ＢｅＯ、１３〜２５重量％のＢ＿２Ｏ＿３、４〜１３
％のＰ＿２Ｏ＿５及び２０〜３５重量％のＳｉＯ＿２を
含有してなるアルミナセラミックとアルミナ−タングス
テンよりなる導電性サーメットとを封着するための封着
用組成物。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15926984A JPS6140876A (ja) | 1984-07-31 | 1984-07-31 | 封着用組成物 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15926984A JPS6140876A (ja) | 1984-07-31 | 1984-07-31 | 封着用組成物 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6140876A true JPS6140876A (ja) | 1986-02-27 |
Family
ID=15690078
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15926984A Pending JPS6140876A (ja) | 1984-07-31 | 1984-07-31 | 封着用組成物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6140876A (ja) |
-
1984
- 1984-07-31 JP JP15926984A patent/JPS6140876A/ja active Pending
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