JPS6310105B2 - - Google Patents
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- JPS6310105B2 JPS6310105B2 JP7621783A JP7621783A JPS6310105B2 JP S6310105 B2 JPS6310105 B2 JP S6310105B2 JP 7621783 A JP7621783 A JP 7621783A JP 7621783 A JP7621783 A JP 7621783A JP S6310105 B2 JPS6310105 B2 JP S6310105B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- glass
- linear expansion
- water resistance
- transition temperature
- added
- 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.)
- Expired
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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
- C03C3/00—Glass compositions
- C03C3/04—Glass compositions containing silica
- C03C3/076—Glass compositions containing silica with 40% to 90% silica, by weight
- C03C3/089—Glass compositions containing silica with 40% to 90% silica, by weight containing boron
- C03C3/091—Glass compositions containing silica with 40% to 90% silica, by weight containing boron containing aluminium
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Glass Compositions (AREA)
Description
この発明は、コバー（Kovar）という商標名で
知られている鉄、ニツケル、コバルトよりなる合
金並にこれに類する金属の合金との封着に用いる
ガラスの組成に関する。 一般に、ガラスをコバー合金に封着して安定し
た封着体を得るためには、ガラスの線膨脹係数、
転移温度がコバー合金の線膨脹係数、転移温度に
適合していることが必要である。そのためにはコ
バー合金封着用ガラスの30℃〜380℃間の平均線
膨脹係数は44〜48×10-7／℃、転移温度は470℃
〜480℃間にあることが望ましい。 従来この種のコバー合金封着用ガラスには、主
として多量の硼酸成分を含有した硼硅酸ガラスが
用いられて来た。その中でも特に線膨脹係数、転
移温度がコバー合金の線膨脹係数、転移温度に近
い値を持つた硼硅酸ガラスとして7050、C40、
FCN等の符号でよばれているガラスが安定した
ガラスとコバー合金との封着体を得られるとして
用いられてきている。〔これらの符号でよばれて
いるガラスは、書籍名：マテリアルズ オブ ハ
イ バキユアム テクノロジー ２巻シリケート
（Materials of High Vacuum Technology
Volume2 Silicates）、著者：ウエルナーエスペ
（Werner Espe）、発行所：英国のパーガモン社
（Pergamon Press Ltd.Oxford）、発行年：1968
年の本の中で、7050ガラスは８ページに、C40ガ
ラスは16ページに、FCNガラスは18ページにそ
れぞれ記載されている。〕しかしこれらのガラス
には耐水性が悪いという欠点がある。 硼酸含有量の多い硼硅酸ガラス中の硼酸成分を
少くすれば、耐水性は向上するが、ガラスの熔融
が難しくなり、またガラスの転移温度が高くなり
過ぎてしまう。この対策としてガラス中に微量な
がら弗素を加えると、ガラスの耐水性、熔融性は
向上し、転移温度も低くなる。このことを利用し
てガラスの特性を改善したものとして米国コーニ
ング社（Corning Glass Works.U.S.A.）製の
7052という符号をもつたガラスがある。しかしこ
の7052ガラスは、真空管の封入作業中に有害な弗
素化合物を放出し、それが真空管の陰極と反応
し、陰極からの電子放射を損うという欠点を持つ
ている。〔このことは、書籍名：マテリアルズ
アンド テクニツクス フオア エレクトロン
チユーブス（Materials and Techniques for
Electron Tubes）、著者：ワルター・エツチ・コ
ール（Walter H.Kohl）、発行所：米国ニユーヨ
ークのラインホルド パブリシング コーポレー
シヨン（Reinhold Publishing Corporation）、
発行年：1960年、ページ：563に記載されてい
る。〕 7052ガラス以外で耐水性の良いガラスとして米
国特許第2392314号に記載のガラスもあるが、こ
れも弗素を含有しており、7052ガラスの欠点と同
じ理由で好ましくない。 この発明の目的は、コバー合金と安全な封着が
出来るガラスを提供することにある。 この発明の他の目的は、耐水性の優れたガラス
を提供することにある。 この発明の更に他の目的は、ガラスを加熱封着
する際、真空管の陰極に有害な弗素を放出しない
ガラスを提供することにある。 この発明の構成は、重量百分率で、SiO261.2〜
65.0、Al2O35.0〜7.8、B2O320.2〜22.6、Na2O1.0
〜1.9、K2O1.5〜2.5、Li2O1.0〜2.0、BaO0〜2.0、
ZnO0〜3.8、P2O50.2〜1.0、As2O30〜3.0、
Sb2O30〜0.3の範囲内より選んだ前記各成分の合
成組成よりなり、30℃〜380℃間の平均線膨脹係
数が44〜48×10-7／℃、転移温度が470℃〜480℃
であることを特徴とするコバー合金封着用ガラス
に係るものである。 この発明によるガラスは、その線膨脹係数およ
び転移温度をコバー合金の線膨脹係数および転移
温度に近づけてあるので、本発明のガラスをコバ
ー合金に封着した場合、ガラスが破損することな
く安全な封着が可能であり、P2O5を添加し、
Al2O3の使用量を増し、B2O3の使用量を抑えるよ
うにガラスの組成を選ぶことによつて、ガラスの
転移温度を高めずにガラスの耐水性を向上させ、
さらに弗素成分を含有させないため、ガラスを真
空管容器として使つた際、ガラスを加熱封着する
折、真空管の陰極に有害な弗素を放出することが
ないので、真空管の寿命を損うこともなく、前に
述べた従来のこの種のガラスの欠点は概ね取り除
かれる。 次に本発明のコバー合金封着用ガラスを構成す
る各種成分ならびに特性の範囲の限定理由につい
て説明する。 まずSiO2はガラスの骨格をなすもので、耐水
性の向上にも役立つ。しかし含有率が重量百分率
で65.0％より多いとガラスが熔融し難くなり不可
である。また61.2％未満では線膨脹係数が大きく
なり過ぎ、コバー合金との封着部での残留応力が
大きくなり、ガラスクラツク発生が増加し、不適
当である。 Al2O3はガラスの失透を抑制し、耐水性を向上
させるために加えるものであるが、重量百分率で
7.8％より多いとガラスは難溶性となり、ガラス
中に脈理、泡等の発生が増しガラスの品質を低下
させ、また5.0％未満では耐水性が急激に悪くな
るので好ましくない。 B2O3はガラス熔融性を助けるのみならず転移
温度を下げるのに有効な成分であるが、重量百分
率で22.6％を超えるとガラスの耐水性が悪くな
り、また20.2％未満ではガラスの転移温度が高く
なり過ぎてコバー合金との封着部でのガラスクラ
ツク発生が増加し適当でない。 Na2Oはガラスの熔融性の向上ならびにガラス
の線膨脹係数を増減するために用いるものである
が、重量百分率で1.9％より多く加えると線膨脹
係数が大きくなり過ぎ、また1.0％未満ではガラ
ス熔融性が急激に悪くなり不適当である。 K2Oは、Na2Oと併用することにより電気的絶
縁性を高めるとともに、Na2Oと同じようにガラ
スの熔融性の向上と線膨脹係数を増減する効力が
あるがK2Oを重量百分率で2.5％より多く加える
と線膨脹係数が大きくなり過ぎ、また1.5％未満
ではガラスの熔融性が悪くななり、Na2Oの場合
と同様に不適当である。 Li2Oは線膨脹係数を増減させると共にガラス
熔融性を著しく向上させるが、多量に使用すると
耐水性を劣化させ重量百分率で2.0％より多く加
えると線膨脹係数が大きくなり過ぎ、かつ耐水性
も悪くなり、1.0％未満では線膨脹係数が小さく
なり過ぎる。何れにしても限定範囲をはずれたも
のはコバー合金との封着部でのガラスクラツク発
生が増加し不適当である。 BaOは、ガラスの線膨脹係数の増減に対して
はNa2O、K2O、Li2Oほど大きな影響を与えずに
熔融性の向上に効果があるが、重量百分率で2.0
％より多く加えると転移温度が高くなり過ぎる。
ただしBaOの添加が無くてもガラス熔融は可能
なので、限定範囲を2.0％に抑え下限を０％とし
た。 ZnOは耐水性を向上させると共に、少量添加の
場合は転移温度を下げる効力がある。しかし重量
百分率で3.8％より多く加えると転移温度は逆に
高くなり過ぎ不適当である。またZnO添加量が
0.5％以下では耐水性の向上と転移温度を下げる
効果が薄らぐが、しかしガラス成分にBaOを添
加しない場合には、ZnOを加えなくても転移温度
は470℃〜480℃の範囲内に入り、耐水性も10mg／
ｇ以下で、良好なガラスが得られるので、限定範
囲の下限を０％とした。 P2O5は転移温度を低くする効力があるが、重
量百分率で1.0％より多く加えるとガラスが失透
し易くなり不適当である。また0.2％未満では転
移温度を下げる効果が不足する。 As2O3およびSb2O3はガラスの熔融、泡取り、
清澄を助けるために使用するが、それぞれを重量
百分率で0.3％より多く加えても、その効果は特
に顕著とならない。 次にガラスの30℃〜380℃間の平均線膨脹係数
が44×10-7／℃未満でも、また48×10-7／℃を超
えても、コバー合金の線膨脹係数との差が大きく
なり過ぎ、両者を封着した場合ガラスにクラツク
が発生し易くなる。 ガラスの30℃〜380℃間の平均線膨脹係数を44
〜48×10-7／℃の範囲内に制限した場合、ガラス
の転移温度が470℃より低くなつても、また480℃
より高くなつても、ガラスとコバー合金封着体に
おけるガラスクラツクの発生率が多くなる。この
発明は上述の種々のデータを総合して着想したも
のである。 以下本発明を実施例について説明する。 第１表〜第９表に示す組成のガラスを得るた
め、通常の方法に従つて、その成分を含むガラス
原料を、ガラスの重量成分比が同表の調合比（重
量比）欄に記載した数値になるように調合した。
なおこの調合比（重量比）を重量百分率に換算し
て得た値を換算組成（重量百分率）欄に併記し
た。それぞれの組成に応じて調合して得たバツチ
を小型電気熔融炉にて白金坩堝を用いて10時間か
けて1440℃〜1450℃で加熱熔融して熔融ガラスを
成形し、徐冷してガラス試験片を作成した。 かくして得られたガラスの特性はそれぞれの表
の特性欄に示されている。ここに記載した線膨脹
係数の理学電機株式会社製No.8095−TMA標準型
線膨脹計で測定した値を30℃〜380℃間の平均値
で示した数値である。また線膨脹係数を測定する
場合、同じ程度の加熱速度で温度をあげていくと
き、膨脹が急増しはじめる温度があるが、この温
度附近で、これより低温部と高温部とにおける膨
脹−温度特性曲線のほぼ直線に近いところの線を
延長し、両直線の交点の温度をもつて転移温度と
した。なお各表において線膨脹係数、転移温度欄
に記載した数値の小数点以下は誤差を含んだ参考
値である。また耐水性とは第１図に示した石英ガ
ラス製耐水性試験装置を使つて、次のようにして
測定した値である。即ち耐水性試験装置のフラス
コ１に蒸溜水２を200c.c.入れ、これを電熱器３の
上におく。一方熔融して得たガラスを粉砕し、
JIS Z8801（1956）篩によつて42メツシユ〜28メ
ツシユ間の粒度にそろえ、除歪したガラス試料４
を６グラム〜７グラム化学平秤で精密に秤取し、
石英ガラス製バスケツト５に入れ、石英ガラス製
クーラー６の下部にあるカギ７に白金線８でつる
す。カギ７は約120゜間隔に３ケ所設置してある。
バスケツト５の底９は80メツシユ〜65メツシユ間
の熔融石英の粒子を板状にシンターしたもので作
つてある。これらを第１図のように静かにすり合
せ部１０を合せて設置する。クーラー６は、冷水
を冷却水入口１１に流入させ冷却水出口１２より
流出させて冷却を行う。電熱器３のスイツチを入
れ加熱を始める。蒸溜水２が煮沸しはじめれば水
蒸気ははげしく上昇してクーラー６にあけてある
孔１３より冷却部１４まで上昇し、ここで水蒸気
は冷却され液化し、クーラー６内の側壁をつたわ
つてクーラー６の下方にある蛇管１５の中を通つ
て落下し、この間蛇管１５の外側を上昇する水蒸
気により再加熱され沸点近い温度になつてバスケ
ツト５内に滴下する。ガラス試料４が常に高温の
水に浸りかつ水があふれない程度に電熱器３の温
度を調節する。ガラス試料４が完全に温水に浸つ
てから３時間加熱を続けた後、すり合せ部１０を
とりはずし、ガラス試料４をビーカーに移し、乾
燥後秤量する。煮沸前の試料重量から煮沸後の試
料重量を減じたものを耐水性試験による減量と
し、これを煮沸前の試料重量で除し、試料１グラ
ム当りの重量減をミリグラムで算出した値を耐水
性として各表の特性欄に示した。この特性欄に記
載した数値は、同一ロツトに就いて３回測定を繰
返して得た値の平均値である。この値が小さい程
耐水性は優れている。 第１表はSiO2以外の成分の割合をほぼ一定に
しておいて、これに任意量のSiO2を添加した場
合に、ガラスの線膨脹係数、転移温度、耐水性に
対するSiO2の影響を示したものである。以下同
様の実験を行つた。なお比較参考のために特許請
求の範囲以外の組成の場合も左欄外に※印を付け
て記載した。 SiO2を65.0％を超えた量にするとガラスは難熔
融性となり、61.2％未満では線膨脹係数が48×
10-7／℃より大きくなる。
知られている鉄、ニツケル、コバルトよりなる合
金並にこれに類する金属の合金との封着に用いる
ガラスの組成に関する。 一般に、ガラスをコバー合金に封着して安定し
た封着体を得るためには、ガラスの線膨脹係数、
転移温度がコバー合金の線膨脹係数、転移温度に
適合していることが必要である。そのためにはコ
バー合金封着用ガラスの30℃〜380℃間の平均線
膨脹係数は44〜48×10-7／℃、転移温度は470℃
〜480℃間にあることが望ましい。 従来この種のコバー合金封着用ガラスには、主
として多量の硼酸成分を含有した硼硅酸ガラスが
用いられて来た。その中でも特に線膨脹係数、転
移温度がコバー合金の線膨脹係数、転移温度に近
い値を持つた硼硅酸ガラスとして7050、C40、
FCN等の符号でよばれているガラスが安定した
ガラスとコバー合金との封着体を得られるとして
用いられてきている。〔これらの符号でよばれて
いるガラスは、書籍名：マテリアルズ オブ ハ
イ バキユアム テクノロジー ２巻シリケート
（Materials of High Vacuum Technology
Volume2 Silicates）、著者：ウエルナーエスペ
（Werner Espe）、発行所：英国のパーガモン社
（Pergamon Press Ltd.Oxford）、発行年：1968
年の本の中で、7050ガラスは８ページに、C40ガ
ラスは16ページに、FCNガラスは18ページにそ
れぞれ記載されている。〕しかしこれらのガラス
には耐水性が悪いという欠点がある。 硼酸含有量の多い硼硅酸ガラス中の硼酸成分を
少くすれば、耐水性は向上するが、ガラスの熔融
が難しくなり、またガラスの転移温度が高くなり
過ぎてしまう。この対策としてガラス中に微量な
がら弗素を加えると、ガラスの耐水性、熔融性は
向上し、転移温度も低くなる。このことを利用し
てガラスの特性を改善したものとして米国コーニ
ング社（Corning Glass Works.U.S.A.）製の
7052という符号をもつたガラスがある。しかしこ
の7052ガラスは、真空管の封入作業中に有害な弗
素化合物を放出し、それが真空管の陰極と反応
し、陰極からの電子放射を損うという欠点を持つ
ている。〔このことは、書籍名：マテリアルズ
アンド テクニツクス フオア エレクトロン
チユーブス（Materials and Techniques for
Electron Tubes）、著者：ワルター・エツチ・コ
ール（Walter H.Kohl）、発行所：米国ニユーヨ
ークのラインホルド パブリシング コーポレー
シヨン（Reinhold Publishing Corporation）、
発行年：1960年、ページ：563に記載されてい
る。〕 7052ガラス以外で耐水性の良いガラスとして米
国特許第2392314号に記載のガラスもあるが、こ
れも弗素を含有しており、7052ガラスの欠点と同
じ理由で好ましくない。 この発明の目的は、コバー合金と安全な封着が
出来るガラスを提供することにある。 この発明の他の目的は、耐水性の優れたガラス
を提供することにある。 この発明の更に他の目的は、ガラスを加熱封着
する際、真空管の陰極に有害な弗素を放出しない
ガラスを提供することにある。 この発明の構成は、重量百分率で、SiO261.2〜
65.0、Al2O35.0〜7.8、B2O320.2〜22.6、Na2O1.0
〜1.9、K2O1.5〜2.5、Li2O1.0〜2.0、BaO0〜2.0、
ZnO0〜3.8、P2O50.2〜1.0、As2O30〜3.0、
Sb2O30〜0.3の範囲内より選んだ前記各成分の合
成組成よりなり、30℃〜380℃間の平均線膨脹係
数が44〜48×10-7／℃、転移温度が470℃〜480℃
であることを特徴とするコバー合金封着用ガラス
に係るものである。 この発明によるガラスは、その線膨脹係数およ
び転移温度をコバー合金の線膨脹係数および転移
温度に近づけてあるので、本発明のガラスをコバ
ー合金に封着した場合、ガラスが破損することな
く安全な封着が可能であり、P2O5を添加し、
Al2O3の使用量を増し、B2O3の使用量を抑えるよ
うにガラスの組成を選ぶことによつて、ガラスの
転移温度を高めずにガラスの耐水性を向上させ、
さらに弗素成分を含有させないため、ガラスを真
空管容器として使つた際、ガラスを加熱封着する
折、真空管の陰極に有害な弗素を放出することが
ないので、真空管の寿命を損うこともなく、前に
述べた従来のこの種のガラスの欠点は概ね取り除
かれる。 次に本発明のコバー合金封着用ガラスを構成す
る各種成分ならびに特性の範囲の限定理由につい
て説明する。 まずSiO2はガラスの骨格をなすもので、耐水
性の向上にも役立つ。しかし含有率が重量百分率
で65.0％より多いとガラスが熔融し難くなり不可
である。また61.2％未満では線膨脹係数が大きく
なり過ぎ、コバー合金との封着部での残留応力が
大きくなり、ガラスクラツク発生が増加し、不適
当である。 Al2O3はガラスの失透を抑制し、耐水性を向上
させるために加えるものであるが、重量百分率で
7.8％より多いとガラスは難溶性となり、ガラス
中に脈理、泡等の発生が増しガラスの品質を低下
させ、また5.0％未満では耐水性が急激に悪くな
るので好ましくない。 B2O3はガラス熔融性を助けるのみならず転移
温度を下げるのに有効な成分であるが、重量百分
率で22.6％を超えるとガラスの耐水性が悪くな
り、また20.2％未満ではガラスの転移温度が高く
なり過ぎてコバー合金との封着部でのガラスクラ
ツク発生が増加し適当でない。 Na2Oはガラスの熔融性の向上ならびにガラス
の線膨脹係数を増減するために用いるものである
が、重量百分率で1.9％より多く加えると線膨脹
係数が大きくなり過ぎ、また1.0％未満ではガラ
ス熔融性が急激に悪くなり不適当である。 K2Oは、Na2Oと併用することにより電気的絶
縁性を高めるとともに、Na2Oと同じようにガラ
スの熔融性の向上と線膨脹係数を増減する効力が
あるがK2Oを重量百分率で2.5％より多く加える
と線膨脹係数が大きくなり過ぎ、また1.5％未満
ではガラスの熔融性が悪くななり、Na2Oの場合
と同様に不適当である。 Li2Oは線膨脹係数を増減させると共にガラス
熔融性を著しく向上させるが、多量に使用すると
耐水性を劣化させ重量百分率で2.0％より多く加
えると線膨脹係数が大きくなり過ぎ、かつ耐水性
も悪くなり、1.0％未満では線膨脹係数が小さく
なり過ぎる。何れにしても限定範囲をはずれたも
のはコバー合金との封着部でのガラスクラツク発
生が増加し不適当である。 BaOは、ガラスの線膨脹係数の増減に対して
はNa2O、K2O、Li2Oほど大きな影響を与えずに
熔融性の向上に効果があるが、重量百分率で2.0
％より多く加えると転移温度が高くなり過ぎる。
ただしBaOの添加が無くてもガラス熔融は可能
なので、限定範囲を2.0％に抑え下限を０％とし
た。 ZnOは耐水性を向上させると共に、少量添加の
場合は転移温度を下げる効力がある。しかし重量
百分率で3.8％より多く加えると転移温度は逆に
高くなり過ぎ不適当である。またZnO添加量が
0.5％以下では耐水性の向上と転移温度を下げる
効果が薄らぐが、しかしガラス成分にBaOを添
加しない場合には、ZnOを加えなくても転移温度
は470℃〜480℃の範囲内に入り、耐水性も10mg／
ｇ以下で、良好なガラスが得られるので、限定範
囲の下限を０％とした。 P2O5は転移温度を低くする効力があるが、重
量百分率で1.0％より多く加えるとガラスが失透
し易くなり不適当である。また0.2％未満では転
移温度を下げる効果が不足する。 As2O3およびSb2O3はガラスの熔融、泡取り、
清澄を助けるために使用するが、それぞれを重量
百分率で0.3％より多く加えても、その効果は特
に顕著とならない。 次にガラスの30℃〜380℃間の平均線膨脹係数
が44×10-7／℃未満でも、また48×10-7／℃を超
えても、コバー合金の線膨脹係数との差が大きく
なり過ぎ、両者を封着した場合ガラスにクラツク
が発生し易くなる。 ガラスの30℃〜380℃間の平均線膨脹係数を44
〜48×10-7／℃の範囲内に制限した場合、ガラス
の転移温度が470℃より低くなつても、また480℃
より高くなつても、ガラスとコバー合金封着体に
おけるガラスクラツクの発生率が多くなる。この
発明は上述の種々のデータを総合して着想したも
のである。 以下本発明を実施例について説明する。 第１表〜第９表に示す組成のガラスを得るた
め、通常の方法に従つて、その成分を含むガラス
原料を、ガラスの重量成分比が同表の調合比（重
量比）欄に記載した数値になるように調合した。
なおこの調合比（重量比）を重量百分率に換算し
て得た値を換算組成（重量百分率）欄に併記し
た。それぞれの組成に応じて調合して得たバツチ
を小型電気熔融炉にて白金坩堝を用いて10時間か
けて1440℃〜1450℃で加熱熔融して熔融ガラスを
成形し、徐冷してガラス試験片を作成した。 かくして得られたガラスの特性はそれぞれの表
の特性欄に示されている。ここに記載した線膨脹
係数の理学電機株式会社製No.8095−TMA標準型
線膨脹計で測定した値を30℃〜380℃間の平均値
で示した数値である。また線膨脹係数を測定する
場合、同じ程度の加熱速度で温度をあげていくと
き、膨脹が急増しはじめる温度があるが、この温
度附近で、これより低温部と高温部とにおける膨
脹−温度特性曲線のほぼ直線に近いところの線を
延長し、両直線の交点の温度をもつて転移温度と
した。なお各表において線膨脹係数、転移温度欄
に記載した数値の小数点以下は誤差を含んだ参考
値である。また耐水性とは第１図に示した石英ガ
ラス製耐水性試験装置を使つて、次のようにして
測定した値である。即ち耐水性試験装置のフラス
コ１に蒸溜水２を200c.c.入れ、これを電熱器３の
上におく。一方熔融して得たガラスを粉砕し、
JIS Z8801（1956）篩によつて42メツシユ〜28メ
ツシユ間の粒度にそろえ、除歪したガラス試料４
を６グラム〜７グラム化学平秤で精密に秤取し、
石英ガラス製バスケツト５に入れ、石英ガラス製
クーラー６の下部にあるカギ７に白金線８でつる
す。カギ７は約120゜間隔に３ケ所設置してある。
バスケツト５の底９は80メツシユ〜65メツシユ間
の熔融石英の粒子を板状にシンターしたもので作
つてある。これらを第１図のように静かにすり合
せ部１０を合せて設置する。クーラー６は、冷水
を冷却水入口１１に流入させ冷却水出口１２より
流出させて冷却を行う。電熱器３のスイツチを入
れ加熱を始める。蒸溜水２が煮沸しはじめれば水
蒸気ははげしく上昇してクーラー６にあけてある
孔１３より冷却部１４まで上昇し、ここで水蒸気
は冷却され液化し、クーラー６内の側壁をつたわ
つてクーラー６の下方にある蛇管１５の中を通つ
て落下し、この間蛇管１５の外側を上昇する水蒸
気により再加熱され沸点近い温度になつてバスケ
ツト５内に滴下する。ガラス試料４が常に高温の
水に浸りかつ水があふれない程度に電熱器３の温
度を調節する。ガラス試料４が完全に温水に浸つ
てから３時間加熱を続けた後、すり合せ部１０を
とりはずし、ガラス試料４をビーカーに移し、乾
燥後秤量する。煮沸前の試料重量から煮沸後の試
料重量を減じたものを耐水性試験による減量と
し、これを煮沸前の試料重量で除し、試料１グラ
ム当りの重量減をミリグラムで算出した値を耐水
性として各表の特性欄に示した。この特性欄に記
載した数値は、同一ロツトに就いて３回測定を繰
返して得た値の平均値である。この値が小さい程
耐水性は優れている。 第１表はSiO2以外の成分の割合をほぼ一定に
しておいて、これに任意量のSiO2を添加した場
合に、ガラスの線膨脹係数、転移温度、耐水性に
対するSiO2の影響を示したものである。以下同
様の実験を行つた。なお比較参考のために特許請
求の範囲以外の組成の場合も左欄外に※印を付け
て記載した。 SiO2を65.0％を超えた量にするとガラスは難熔
融性となり、61.2％未満では線膨脹係数が48×
10-7／℃より大きくなる。
【表】
【表】
第２表はAl2O3以外の成分の割合をほぼ一定に
しておいて、これに任意量のAl2O3を添加した場
合である。 Al2O3を7.8％を超えた量にするとガラス熔融に
あたり難熔性となり、また5.0％未満では耐水性
が急に悪くなる。
しておいて、これに任意量のAl2O3を添加した場
合である。 Al2O3を7.8％を超えた量にするとガラス熔融に
あたり難熔性となり、また5.0％未満では耐水性
が急に悪くなる。
【表】
【表】
第３表はB2O3以外の成分の割合をほぼ一定に
しておいて、これに任意量のB2O3を添加した場
合である。 B2O3を22.6％を超える量にするとガラスの耐
水性が悪くなり、また20.2％未満ではガラスの転
移温度が480℃より高くなる。
しておいて、これに任意量のB2O3を添加した場
合である。 B2O3を22.6％を超える量にするとガラスの耐
水性が悪くなり、また20.2％未満ではガラスの転
移温度が480℃より高くなる。
【表】
【表】
第４表はNa2O以外の成分の割合をほぼ一定に
しておいて、これに任意量のNa2Oを添加した場
合である。 Na2Oが1.9％を超えると線膨脹係数が48×
10-7／℃より大きくなり、また1.0％未満ではガ
ラス熔融が困難となる。
しておいて、これに任意量のNa2Oを添加した場
合である。 Na2Oが1.9％を超えると線膨脹係数が48×
10-7／℃より大きくなり、また1.0％未満ではガ
ラス熔融が困難となる。
【表】
【表】
第５表はK2O以外の成分の割合をほぼ一定にし
ておいて、これに任意量のK2Oを加えた場合であ
る。 添加したK2Oが2.5％を超えると線膨脹係数が
48×10-7／℃より大きくなり、1.5％未満ではガ
ラスの熔融が困難となる。
ておいて、これに任意量のK2Oを加えた場合であ
る。 添加したK2Oが2.5％を超えると線膨脹係数が
48×10-7／℃より大きくなり、1.5％未満ではガ
ラスの熔融が困難となる。
【表】
【表】
第６表はLi2O以外の成分の割合をほぼ一定に
しておいて、これに任意量のLi2Oを加えた場合
である。 添加したLi2Oが2.0％を超えると線膨脹係数が
48×10-7／℃より大きくなり、かつ耐水性も劣化
し10mg／ｇを超してしまう。Li2Oが1.0％未満で
は線膨脹係数が44×10-7／℃より小さくなる。
しておいて、これに任意量のLi2Oを加えた場合
である。 添加したLi2Oが2.0％を超えると線膨脹係数が
48×10-7／℃より大きくなり、かつ耐水性も劣化
し10mg／ｇを超してしまう。Li2Oが1.0％未満で
は線膨脹係数が44×10-7／℃より小さくなる。
【表】
【表】
第７表はBaO以外の成分の割合をほぼ一定に
しておいて、これに任意量のBaOを加えた場合
である。なおBaOはガラスの熔融性の向上に効
力を持つ成分であるが、BaOを加えなくてもガ
ラス熔融は可能なので、BaOを含有しない場合
も実施例として記載した。 BaOを2.0％超える量にすると転移温度が480℃
より高くなる。BaOを加えなくても特許請求の
範囲内の特性のガラスが得られ、耐水性も良好で
ある。
しておいて、これに任意量のBaOを加えた場合
である。なおBaOはガラスの熔融性の向上に効
力を持つ成分であるが、BaOを加えなくてもガ
ラス熔融は可能なので、BaOを含有しない場合
も実施例として記載した。 BaOを2.0％超える量にすると転移温度が480℃
より高くなる。BaOを加えなくても特許請求の
範囲内の特性のガラスが得られ、耐水性も良好で
ある。
【表】
【表】
第８表はZnO以外の成分の割合をほぼ一定にし
ておいて、これに任意量のZnOを加えた場合であ
る。なおBaOを加えない組成についても、ZnO
以外の成分の割合をほぼ一定にしておいて、これ
に任意量のZnOを加えた場合を同表の下方４行に
併記した。 BaOを添加したガラスでは、ZnOを3.8％を超
える量にすると転移温度が480℃より高くなり、
1.0％未満では耐水性が10mg／ｇを超してしまい、
0.5％未満では転移温度も480℃より高くなる。し
かしBaOを加えない組成ガラスについては、
ZnO添加が1.0％未満でも特許請求の範囲内の特
性を持つたガラスが得られ、耐水性も良好であ
る。
ておいて、これに任意量のZnOを加えた場合であ
る。なおBaOを加えない組成についても、ZnO
以外の成分の割合をほぼ一定にしておいて、これ
に任意量のZnOを加えた場合を同表の下方４行に
併記した。 BaOを添加したガラスでは、ZnOを3.8％を超
える量にすると転移温度が480℃より高くなり、
1.0％未満では耐水性が10mg／ｇを超してしまい、
0.5％未満では転移温度も480℃より高くなる。し
かしBaOを加えない組成ガラスについては、
ZnO添加が1.0％未満でも特許請求の範囲内の特
性を持つたガラスが得られ、耐水性も良好であ
る。
【表】
【表】
第９表はP2O5以外の成分の割合をほぼ一定に
しておいて、これに任意量のP2O5を加えた場合
である。 添加したP2O5が1.0％を超えるとガラスが加熱
加工中に失透し易くなり、0.2％未満では転移温
度が480℃より高くなる。
しておいて、これに任意量のP2O5を加えた場合
である。 添加したP2O5が1.0％を超えるとガラスが加熱
加工中に失透し易くなり、0.2％未満では転移温
度が480℃より高くなる。
【表】
【表】
上記第１表〜第９表の実施例のガラスの直径１
mmのコバー合金の無空棒に封着し、封着部におけ
るガラスに存在する残留応力を光弾性装置を使つ
て測定したところ、残留応力は何れも0.3Kg／mm2
以下であつた。一般にガラスと金属との封着部の
残留応力は0.9Kg／mm2以下ならば安全である故、
本発明のコバー合金封着用ガラスはコバー合金と
充分に安定に封着することが出来る。 またこの発明のガラスは、耐水性が向上してい
て、その値は3.0〜10.2mg／ｇである。なお冒頭
に述べた従来からある7050ガラス、C40ガラス、
FCNガラスと同様の成分のガラスを試作し、こ
の試作ガラスの耐水性を実施例で示したと同様の
方法で測定して得た値は、第10表に示したように
72.4〜110.2mg／ｇであつた。これにより本発明
によるガラスの耐水性は従来のものに比し
3.0〜10.2／72.4〜3.0〜10.2／110.2となり、明らかに
優れて いることがわかる。
mmのコバー合金の無空棒に封着し、封着部におけ
るガラスに存在する残留応力を光弾性装置を使つ
て測定したところ、残留応力は何れも0.3Kg／mm2
以下であつた。一般にガラスと金属との封着部の
残留応力は0.9Kg／mm2以下ならば安全である故、
本発明のコバー合金封着用ガラスはコバー合金と
充分に安定に封着することが出来る。 またこの発明のガラスは、耐水性が向上してい
て、その値は3.0〜10.2mg／ｇである。なお冒頭
に述べた従来からある7050ガラス、C40ガラス、
FCNガラスと同様の成分のガラスを試作し、こ
の試作ガラスの耐水性を実施例で示したと同様の
方法で測定して得た値は、第10表に示したように
72.4〜110.2mg／ｇであつた。これにより本発明
によるガラスの耐水性は従来のものに比し
3.0〜10.2／72.4〜3.0〜10.2／110.2となり、明らかに
優れて いることがわかる。
【表】
更にまた、この発明のガラスには弗素を使用し
ていないため、冒頭に述べたような弗素による欠
点を生じないので、これもこの発明の顕著な効果
である。 以上の実施例では、本発明のガラスをコバー合
金と封着する例について述べたが、この発明のガ
ラスは、コバー合金とほぼ同じ特性を持つている
フエルニコ（Fernico）、ターロ（Therlo）、ロー
ダー（Rodar）、シールバツク（Sealvac）、ニ
ロ・ケイ（Nilo Ｋ）、デイルバー・ピー（Dilver
Ｐ）、バコン（Vacon）なる商標名の合金や、コ
バー合金とほぼ同じ線膨脹係数を有する他の無機
材料例えばモリブデン、鉄、ニツケル合金、他の
無機ガラス、クラツド金属等との封着にも有効で
あることは容易に理解し得るところである。
ていないため、冒頭に述べたような弗素による欠
点を生じないので、これもこの発明の顕著な効果
である。 以上の実施例では、本発明のガラスをコバー合
金と封着する例について述べたが、この発明のガ
ラスは、コバー合金とほぼ同じ特性を持つている
フエルニコ（Fernico）、ターロ（Therlo）、ロー
ダー（Rodar）、シールバツク（Sealvac）、ニ
ロ・ケイ（Nilo Ｋ）、デイルバー・ピー（Dilver
Ｐ）、バコン（Vacon）なる商標名の合金や、コ
バー合金とほぼ同じ線膨脹係数を有する他の無機
材料例えばモリブデン、鉄、ニツケル合金、他の
無機ガラス、クラツド金属等との封着にも有効で
あることは容易に理解し得るところである。
第１図は本発明に関しての耐水性を測定する装
置の断面図である。なお図面に使用した符号はそ
れぞれ下記のとおりである。 １……フラスコ、２……蒸溜水、３……電熱
器、４……ガラス試料、５……バスケツト、６…
…クーラー、７……カギ、８……白金線、９……
バスケツトの底、１０……スリ合せ部、１１……
冷却水入口、１２……冷却水出口、１３……穴、
１４……冷却部、１５……蛇管。
置の断面図である。なお図面に使用した符号はそ
れぞれ下記のとおりである。 １……フラスコ、２……蒸溜水、３……電熱
器、４……ガラス試料、５……バスケツト、６…
…クーラー、７……カギ、８……白金線、９……
バスケツトの底、１０……スリ合せ部、１１……
冷却水入口、１２……冷却水出口、１３……穴、
１４……冷却部、１５……蛇管。
Claims (1)
- １ 重量百分率で、SiO261.2〜65.0、Al2O35.0〜
7.8、B2O320.2〜22.6、Na2O1.0〜1.9、K2O1.5〜
2.5、Li2O1.0〜2.0、BaO0〜2.0、ZnO0〜3.8、
P2O50.2〜1.0、As2O30〜0.3、Sb2O30〜0.3の範囲
内より選んだ前記各成分の合成組成よりなり、30
℃〜380℃間の平均線膨脹係数が44〜48×10-7／
℃、転移温度が470℃〜480℃であることを特徴と
する金属封着用ガラス。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7621783A JPS59203737A (ja) | 1983-05-02 | 1983-05-02 | 金属封着用ガラス |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7621783A JPS59203737A (ja) | 1983-05-02 | 1983-05-02 | 金属封着用ガラス |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59203737A JPS59203737A (ja) | 1984-11-17 |
| JPS6310105B2 true JPS6310105B2 (ja) | 1988-03-03 |
Family
ID=13599004
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7621783A Granted JPS59203737A (ja) | 1983-05-02 | 1983-05-02 | 金属封着用ガラス |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59203737A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0247477A (ja) * | 1988-08-05 | 1990-02-16 | Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd | 免震・除振床 |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH075494Y2 (ja) * | 1987-11-19 | 1995-02-08 | 株式会社フジクラ | 複合ヒートロール |
| DE19834801C2 (de) * | 1998-08-01 | 2002-08-08 | Schott Glas | Blei- und cadmiumfreie Glaszusammensetzung zum Glasieren, Emaillieren und Dekorieren von Gläsern oder Glaskeramiken sowie Verfahren zur Herstellung einer damit beschichteten Glaskeramik |
| US6525300B1 (en) | 1999-07-30 | 2003-02-25 | Schott Glas | Cooking surface for cooking food having a glass ceramic surface with a glass coating thereon |
| JP4743650B2 (ja) * | 2000-12-15 | 2011-08-10 | 日本電気硝子株式会社 | 蛍光ランプ用コバールシールガラス |
| JP2006520311A (ja) * | 2003-02-25 | 2006-09-07 | ショット アクチエンゲゼルシャフト | 抗微生物作用ホウケイ酸ガラス |
| CN113372003A (zh) * | 2021-07-22 | 2021-09-10 | 安徽大学 | 一种溶胶凝胶法制备低熔点无铅玻璃粉的方法及应用 |
-
1983
- 1983-05-02 JP JP7621783A patent/JPS59203737A/ja active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0247477A (ja) * | 1988-08-05 | 1990-02-16 | Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd | 免震・除振床 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS59203737A (ja) | 1984-11-17 |
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