接合体、发光容器以及高压放电灯用组装体制造技术

本发明专利技术提供一种在至少由接合面是蓝宝石组成的第一部件和至少由接合面是蓝宝石或多晶氧化铝组成的第二部件的结合体中，结合强度高，防止了在接合界面产生裂纹的接合体。使接合材料用的原料介于第一部件（２）和第二部件（４Ａ、４Ｂ）之间，通过在１７３０℃以下对该原料进行热处理使第一部件和第二部件接合起来。或者，接合材料（５Ａ、５Ｂ）由包含稀土类元素、铝以及硅的氧化物或氮酸化物组成，氧化物或氮酸化物中硅的比率换算成二氧化硅的话在３ｍｏｌ％以上、１０ｍｏｌ％以下。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及接合体、发光容器以及高压放电灯用组装体。
技术介绍
作为汽车用的前车灯，采用了石英制的放电管的高压放电灯因其亮度和发光效率高而被广泛使用。这样的用了石英管的放电灯由于放电管是透明的，所以能够将由放电管内的发光气体组成的发光部用作放电灯的点光源。本申请人在专利文献1中公布了在由半透明的透光性氧化铝组成的放电管两端的开口插入钼制的管子，把管子和放电管接合起来。专利文献1，特开2001-76677号公报的放电灯是用作例如汽车前车灯用的模拟点光源的放电灯。但是，在汽车前车灯和聚光灯用灯泡的领域也需要使用了透明的放电管的放电灯。专利文献2，特表2001-519969号公报公布了将蓝宝石制发光管和多晶氧化铝质的端隙进行单片封装的方法。另外，专利文献3，特开昭56-44025号公报公布了用于密封放电装置用的陶瓷发光管的Dy2O3-Al2O3-SiO2系组成物。另外，专利文献4，美国专利第3,588,573号公报公布了使用Dy2O3-Al2O3系的共晶接合剂来密封高温蒸汽的方法。在专利文献2记载的方法中，利用固相反应使蓝宝石制发光管和多晶氧化铝质的端隙接合起来。但是，本专利技术者研究了该接合体之后，发现有以下的问题点。即，在本方法中，在蓝宝石和多晶氧化铝的接触面易于生长多晶氧化铝的晶粒。在成为完全单晶(蓝宝石)之前，该多晶氧化铝不成长，在这之前晶粒生长停止的话，沿着接合界面残留了粗大的氧化铝晶粒。结果，在接合界面的机械强度下降。从而导致由在本来可以承受的区域的热应力使接合界面被破坏。并且，在与蓝宝石的接触界面的附近，由于多晶氧化铝的晶粒生长的控制对烧结条件等非常敏感，所以控制困难。
技术实现思路
本专利技术的目的是实现在至少接合面是由蓝宝石组成的第一部件和至少接合面是由蓝宝石或多晶氧化铝组成的第二部件的结合体中，能够使其结合强度高，防止在接合界面产生裂纹。为实现上述目的，专利技术的第一实施方式是备有至少接合面是由蓝宝石组成的第一部件和至少接合面是由蓝宝石或多晶氧化铝组成的第二部件，以及接合第一部件和第二部件的接合材料的接合体，其特征在于使接合材料用的原料介于第一部件和第二部件之间，通过在1730℃以下对该原料进行热处理使上述第一部件和上述第二部件接合起来。另外，专利技术的第一实施方式涉及发光容器和上述接合体，其特征在于第一部件是在端部设有开口的放电管，密封部件被固定在放电管的端部。另外，专利技术的第一实施方式其特征在于备有，上述发光容器、设在放电管的内部空间的电极、以及设在密封部件内的导体。例如，用玻璃接合材料将高压放电灯的陶瓷放电管和陶瓷制的端隙接合起来时，由于接合材料易于因放电管内部的腐蚀性发光气体而受到腐蚀，所以应该选择接合温度高的接合材料。另外，在用接合材料接合时，要考虑到放电管的材质的热膨胀系数与端隙的热膨胀系数之差能够使接合部分裂纹以及强度下降。但是，本专利技术者研究发现，在放电管是蓝宝石制的场合，接合温度所起的作用比蓝宝石和端隙的材质之间的热膨胀系数之差大。即，即使在蓝宝石和端隙的材质之间的热膨胀系数之差小，或者几乎没有的场合，接合温度高的话，接合部分产生的裂纹就多。这是因为蓝宝石的刚性高(即因变形导致的应力吸收性低)的话，即使热膨胀系数小热应力也与热膨胀差和温度差(＝接合温度(接合材料的融点)-室温)的积成正比，从而易于产生裂纹。另外，即使在蓝宝石和端隙的材质之间的热膨胀系数之差大到一定程度的场合，通过使接合温度低，就能够抑制在接合部分产生裂纹。具体地说，在接合对象的一方为蓝宝石，另一方为蓝宝石或多晶氧化铝的场合，通过使结晶温度在1730℃以下，就能够抑制在接合界面产生裂纹，提高接合强度。从此观点来说，接合温度最好是在1700℃以下。对该接合温度没有特别的下限，但通常较好是在1550℃以上，在1600℃以上则更好。由此，能够抑制在接合材料内部产生裂纹。另外，专利技术的第二实施方式是备有至少接合面是由蓝宝石组成的第一部件和至少接合面是由蓝宝石或多晶氧化铝组成的第二部件，以及接合第一部件和第二部件的接合材料的接合体，其特征在于接合材料由包含稀土类元素、铝以及硅的氧化物或氮酸化物组成，氧化物或氮酸化物中硅的比率换算成二氧化硅的话在3mol％以上、10mol％以下。另外，专利技术的第二实施方式涉及发光容器和上述接合体，其特征在于第一部件是在端部设有开口的放电管，第二部件是被固定在放电管的端部的密封部件。另外，专利技术的第二实施方式其特征在于备有，上述发光容器、设在放电管的内部空间的电极、以及设在密封部件内的导体。在上述的接合材料中，通过使硅的比率换算成二氧化硅的话在3mol％以上、10mol％以下，就能够抑制在接合部分产生裂纹。另外，专利技术的第三实施方式是一种发光容器，它备有，由蓝宝石组成的、在端部设有开口的放电管；以及固定在放电管的端部、至少接合面为由蓝宝石或多晶氧化铝组成的密封部件，其特征在于构成放电管的蓝宝石的c轴与放电管的管轴所成的角度在10°以下。另外，专利技术的第三实施方式的特征在于备有，上述发光容器、设在放电管的内部空间的电极装置、以及设在密封部件内的导电性部件。通过使由蓝宝石组成的放电管的c轴整齐排列在与放电管的管轴(中心轴)几乎相同的方向，能够显著降低在放电管与固定在放电管端部的第二部件的界面附近蓝宝石的裂纹的发生率。从此观点看来，最好是使构成放电管的蓝宝石的c轴与放电管的管轴所成的角度在5℃以下。附图说明图1是示意本专利技术的一个实施方式的高压放电灯用组装体1以及发光容器20A的纵截面图。图2是示意本专利技术的另一个实施方式的高压放电灯用组装体11以及发光容器20B的纵截面图。图3是示意本专利技术的又一个实施方式的高压放电灯用组装体21以及发光容器20C的纵截面图。具体实施例方式图1是示意本专利技术的一个实施方式的高压放电灯用组装体1以及发光容器20A的纵截面图。发光管2备有一对开口部2a、2b和被一对开口部2a、2b夹住的发光部2f。由接合部件5A、5B将圆筒状的密封部件4A、4B与各开口部2a、2b的内侧开口2c接合起来。在发光管2的内部空间3密封进了离子化发光物质和起辉气体。在金属卤化物高压放电灯的场合，在放电管的内部空间密封进了氩气、氙气等惰性气体和金属卤化物，并且根据需要还密封进了水银或金属锌。2d是发光管2的端面。25是密封材料。电极部件6备有支撑部6b、设在支撑部6b的前端的线圈状的电极6a。还有，在本例中，虽然在电极部件6的前端设有线圈6a，但是并不一定需要线圈6a。在本例中，使接合部件5A、5B用的原料介于作为第一部件的放电管2和作为第二部件的密封部件4A、4B之间，通过在1730℃以下对该原料进行热处理来接合第一部件和第二部件。另外，密封部件4A、4B是由包含稀土类元素、铝以及硅的氧化物或氮酸化物组成，上述氧化物或氮酸化物中硅的比率换算成二氧化硅的话在3mol％以上、10mol％以下。另外，构成放电管2的蓝宝石的c轴(箭头C)与放电管2的管轴L所成的角度在10℃以下。对放电管和密封部件的形态没有特别的限定，例如，可以有如图2、图3所示那样的形态。在图2的放电灯11以及发光容器20B中，放电管2A和端部密封部件14接合。本实施例的端部密封部件14备有平板状部14a、突出于平板状部14a的边缘的圆环状凸缘部本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种接合体，它是备有至少接合面是由蓝宝石组成的第一部件和至少接合面是由蓝宝石或多晶氧化铝组成的第二部件，以及接合上述第一部件和上述第二部件的接合材料的接合体，其特征在于：使上述接合材料用的原料介于上述第一部件和上述第二部件之间，通过在１７３０℃以下对该原料进行热处理使上述第一部件和上述第二部件接合起来。

【技术特征摘要】
JP 2003-5-28 2003-1505121.一种接合体，它是备有至少接合面是由蓝宝石组成的第一部件和至少接合面是由蓝宝石或多晶氧化铝组成的第二部件，以及接合上述第一部件和上述第二部件的接合材料的接合体，其特征在于使上述接合材料用的原料介于上述第一部件和上述第二部件之间，通过在1730℃以下对该原料进行热处理使上述第一部件和上述第二部件接合起来。2.如权利要求1所述的接合体，其特征在于上述接合材料的结晶度在70％以上。3.如权利要求1所述的接合体，其特征在于上述接合材料由包含稀土类元素、铝以及硅的氧化物或氮酸化物组成，上述氧化物或氮酸化物中硅的比率换算成二氧化硅的话在3mol％以上、10mol％以下。4.一种接合体，它是备有至少接合面是由蓝宝石组成的第一部件和至少接合面是由蓝宝石或多晶氧化铝组成的第二部件，以及接合上述第一部件和上述第二部件的接合材料的接合体，其特征在于上述接合材料由包含稀土类元素、铝以及硅的氧化物或氮酸化物组成，上述氧化物或氮酸化...

【专利技术属性】
技术研发人员：新见德一，
申请(专利权)人：日本碍子株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]