(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第一の部材と第二の部材との接合体であって、
前記第一の部材と前記第二の部材との間に介在する接合材を備えており、この接合材が、金属粉末の焼結体からなり、開気孔を有する多孔質骨格と、この多孔質骨格の前記開気孔中に含浸されている含浸相とを含んでおり、前記含浸相が、窒化物と酸窒化物との少なくとも一方、アルミナおよび希土類酸化物を原料とする結晶化領域５０％以上の多結晶体からなることを特徴とする、接合体。
【請求項２】
前記希土類酸化物が、Ｓｃ２Ｏ３、Ｙ２Ｏ３、Ｌａ２Ｏ３、Ｇｄ２Ｏ３、Ｄｙ２Ｏ３、Ｈｏ２Ｏ３およびＴｍ２Ｏ３からなる群より選ばれた一種類以上の金属酸化物を含むことを特徴とする、請求項１記載の接合体。
【請求項３】
前記窒化物が、窒化アルミニウム、窒化ホウ素及び窒化ケイ素からなる群より選ばれた一種以上の窒化物を含むことを特徴とする、請求項１または２記載の接合体。
【請求項４】
前記酸窒化物がアルミニウム、ケイ素のうちの少なくとも1種類の酸窒化物を含むことを特徴とする、請求項１〜３のいずれか一つの請求項に記載の接合体。
【請求項５】
前記多結晶体が、前記窒化物と前記酸窒化物との少なくとも一方、前記アルミナおよび前記希土類酸化物の溶融物を降温することによって生成した多結晶体であることを特徴とする、請求項１〜４のいずれか一つの請求項に記載の接合体。
【請求項６】
前記多結晶体が共晶化合物であることを特徴とする、請求項１〜５のいずれか一つの請求項に記載の接合体。
【請求項７】
前記多結晶体が、希土類元素とアルミニウムまたは希土類元素とケイ素とアルミニウムとの複合酸化物を含むことを特徴とする、請求項１〜６のいずれか一つの請求項に記載の接合体。
【請求項８】
前記多結晶体が、アルミニウム、ケイ素のうちの少なくとも1種類の酸窒化物を含むことを特徴とする、請求項７記載の接合体。
【請求項９】
前記第一の部材が金属からなり、前記第二の部材がセラミックスまたはサーメットからなることを特徴とする、請求項１〜８のいずれか一つの請求項に記載の接合体。
【請求項１０】
内部空間にイオン化発光物質および始動ガスが充填されるべきセラミック放電管であって、その端部に開口が設けられているセラミック放電管と、前記内部空間に設けられている電極装置と、前記セラミック放電管の前記開口に少なくとも一部が固定されている閉塞材であって、貫通孔が設けられている閉塞材と、金属部材とを備えている高圧放電灯用組み立て体であって、
前記金属部材と前記閉塞材とが気密性の接合体を構成しており、この接合体が、請求項９記載の接合体からなり、前記金属部材が前記第一の部材であり、前記閉塞材が前記第二の部材であることを特徴とする、高圧放電灯用組み立て体。
【請求項１１】
内部空間にイオン化発光物質および始動ガスが充填されるべきセラミック放電管であって、その端部に開口が設けられているセラミック放電管と、前記内部空間に設けられている電極装置と、金属部材とを備えている高圧放電灯用組み立て体であって、
前記金属部材と前記セラミック放電管とが気密性の接合体を構成しており、この接合体が、請求項９記載の接合体からなり、前記金属部材が前記第一の部材であり、前記セラミック放電管が前記第二の部材であることを特徴とする、高圧放電灯用組み立て体。
【請求項１２】
前記高圧放電灯の耐熱温度が１０００℃以上であることを特徴とする、請求項１０または１１記載の組み立て体。
【請求項１３】
前記イオン化発光物質が、希土類金属ハロゲン化物を含有することを特徴とする、請求項１０〜１２のいずれか一つの請求項に記載の組み立て体。
【請求項１４】
前記第一の部材が管状であり、前記第一の部材中に前記電極装置の少なくとも一部が挿入されており、前記第一の部材の内壁面と前記電極装置の外壁面との間のクリアランスが３０μｍ以上、１５０μｍ以下であることを特徴とする、請求項１０〜１３のいずれか一つの請求項に記載の組み立て体。
【請求項１５】
請求項１０〜１４のいずれか一つの請求項に記載の組み立て体を備えており、前記放電管の前記内部空間に前記イオン化発光物質および前記始動ガスが充填されていることを特徴とする、高圧放電灯。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の技術分野】
本発明は、接合体、高圧放電灯用組み立て体および高圧放電灯に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
高圧放電灯においては、セラミック放電管の両方の端部の内側に閉塞材（通常、セラミックプラグと呼ばれている。）を挿通させ、各端部を閉塞し、各閉塞材に貫通孔を設け、この貫通孔には、所定の電極システムを固着した金属部材が挿通されている。セラミック放電管の内部空間にはイオン化発光物質を封入する。このような高圧放電灯としては、高圧ナトリウム発光ランプ、メタルハライドランプが知られており、特に、メタルハライドランプは、良好な演色性を備えている。放電管の材質としてセラミックを使用することによって、高温での使用が可能となった。
【０００３】
こうした放電灯においては、セラミック放電管の端部と電極装置保持材との間を気密にシールする必要がある。セラミック放電管の本体は、両端がすぼまった管状ないし樽状をなしていたり、あるいは真っ直ぐな管状をなしている。セラミック放電管は、例えばアルミナ焼結体からなる。
【０００４】
特願平１１−１７８４１５号明細書（欧州特許公開ＥＰ０９８２２７８Ａ１）においては、セラミック放電管の端部と電極装置保持材との間の接合部が、放電管に接する接合材、および保持材に接すると共に保持材と接合材との界面に存在する界面ガラス層を備えており、接合材が、金属粉末の焼結体からなり、開気孔を有する多孔質骨格と、多孔質骨格の開気孔中に含浸されている含浸ガラス相とからなっている。これによって、接合部分の気密性、耐蝕性を高くし、かつ熱サイクルが加わったときにも接合部分が破損しないような接合構造を開示した。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明者は、上述の構造を更に検討し、高温領域と室温との間での熱サイクルに対して繰り返して曝露したときにも、接合部が疲労に強く、破損しにくいような接合構造を検討してきた。また、メタルハライドなどの腐食性物質に対して高温で曝露される場合にも長時間にわたって高い耐蝕性を示すような接合構造を検討してきた。
【０００６】
本発明の課題は、高温領域と室温との間での熱サイクルに対して繰り返して曝露したときにも、接合部が疲労に強く、破損しにくいような接合構造を提供することである。
【０００７】
また、本発明の課題は、腐食性物質に対して高温で曝露される場合にも長時間にわたって高い耐蝕性を示すような接合構造を提供することである。
【０００８】
また、本発明の課題は、こうした接合構造を高圧放電灯に対して適用することによって、腐食性ガスに対する耐久性が高く、気密性が高く、かつ点灯−消灯サイクルが加わったときにも接合部分が破損しないようにすることで、耐久性の高い高圧放電灯を提供することである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明は、第一の部材と第二の部材との接合体であって、第一の部材と第二の部材との間に介在する接合部を備えており、この接合部が、金属粉末の焼結体からなり、開気孔を有する多孔質骨格と、この多孔質骨格の開気孔中に含浸されている含浸相とを含んでおり、含浸相が、窒化物と酸窒化物との少なくとも一方および金属酸化物から得られた多結晶体からなる。
【００１０】
そして、この金属酸化物は、アルミナと希土類酸化物とを含む。

【００１１】
本発明の接合体は、高温領域と室温との間での熱サイクルに対して繰り返して曝露したときにも、接合部が疲労に強く、破損しにくい。更に、腐食性物質に対して高温で曝露される環境下においた場合には、長時間にわたって高い耐蝕性を示す。
【００１２】
また、本発明は、内部空間にイオン化発光物質および始動ガスが充填されるべきセラミック放電管であって、その端部に開口が設けられているセラミック放電管と、内部空間に設けられている電極装置と、セラミック放電管の開口に少なくとも一部が固定されている閉塞材であって、貫通孔が設けられている閉塞材と、金属部材とを備えている高圧放電灯用組み立て体を提供する。ここで、金属部材と閉塞材とが気密性の接合体を構成しており、この接合体が、前記接合体からなり、金属部材が第一の部材であり、閉塞材が第二の部材である。
【００１３】
また、本発明は、内部空間にイオン化発光物質および始動ガスが充填されるべきセラミック放電管用組み立て体であって、その端部に開口が設けられているセラミック放電管と、内部空間に設けられている電極装置と、金属部材とを備えている高圧放電灯であって、金属部材とセラミック放電管とが気密性の接合体を構成しており、この接合体が、前記接合体からなり、金属部材が第一の部材であり、セラミック放電管が第二の部材であることを特徴とする。
また、本発明は、上記の各組み立て体を備える高圧放電灯に係るものである。
【００１４】
本発明に係る高圧放電灯は、前記接合構造を高圧放電灯に対して適用することによって、腐食性ガスに対する耐久性が高く、気密性が高く、かつ点灯−消灯サイクルが加わったときにも接合部分が破損しないようにでき、耐久性の高い高圧放電灯を提供できる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、適宜図面を参照しつつ、本発明を更に詳細に説明する。図１−図１０は、高圧放電灯の端部に本発明を適用した例を示す断面図である。
【００１６】
図１、図３に示すように、セラミック放電管１の端部１ａの内壁面１ｂは、セラミック放電管の中心軸方向に見ると、真っ直ぐに延びている。端部１ａの開口４０の内側には、閉塞材４の一部が挿通されている。４ｃは閉塞材４の外側面であり、４６は閉塞材４の貫通孔である。
【００１７】
閉塞材４の内壁面４ａ側には、凹部ないし段差部９が設けられている。この段差部９内に金属部材７が収容されている。本例では、金属部材７は管状をなしており、始動ガスおよびイオン化発光物質を封入した後に封止するための開口が端部７ｄ側に設けられている。７ｂは、金属部材７の内側面であり、７ｃはその外側面である。金属部材７の内側空間は、セラミック放電管１の内部空間に連通している（後述）。閉塞材４には突出部４２が設けられており、突出部４２が金属部材７の端部７ａと対向しており、これによって金属部材７を位置決めしている。
【００１８】
本発明者は、図１に示すように、金属部材７と閉塞材４との間に、金属粉末の焼結体からなり、開気孔を有する多孔質骨格２を位置させた。そして、リング状のセラミック材料２０を多孔質骨格２の上に載せた。この際、多孔質骨格２の融点は、セラミック材料の融点よりも高くなるようにした。
【００１９】
セラミック材料を溶融させると、図２に模式的に示すように、溶融した材料は、多孔質骨格の開気孔中に含浸し、多孔質骨格とこの開気孔中に含浸する含浸相とからなる接合材１４を生成させることがわかった。更に、溶融材料が、多孔質骨格を閉塞材４の表面から僅かに浮上させ、閉塞材４と接合材１４との界面に流入し、界面層１３を生成させることが判明した。この接合材１４と界面層１３とによって、金属部材７と閉塞材４とを接合する接合部６が生成した。４１は閉塞材４の接合面である。接合部６は突出部４２の近傍まで延びており、突出部４２と金属部材７の端部７ａとの間には接合セラミック組成物層４８が生成していた。
【００２０】
なお、リング上のセラミック材料２０を載せる代わりに、図３に示すように、ペースト状のセラミック組成物２０’を金属部材７、多孔質骨格２および閉塞材４の周辺に塗布してもよい。
【００２１】
ここで、セラミック材料２０、２０’は、少なくとも、窒化物と酸窒化物との少なくとも一方および金属酸化物を含むものとする。典型的には、材料２０、２０’は、窒化物粉末と金属酸化物粉末との混合物、あるいは、酸窒化物粉末と金属酸化物粉末との混合物である。セラミック材料を溶融させ、多孔質骨格中に含浸させ、降温すると、後述するような接合材と界面層とを備える接合部が形成した。
【００２２】
こうした接合構造の典型例について、図４〜図１０を参照しつつ説明する。図４は、接合部分の走査型電子顕微鏡写真であり、図５は、図４の説明図である。
【００２３】
閉塞材（第二の部材）４と金属部材（第一の部材）７との間には接合部６が生成している。接合部６は、金属部材７側に存在する接合材１４、および閉塞材４と接合材１４との間に存在する界面層１３からなる。本例においては、接合材１４が金属部材７に接しており、界面層１３が閉塞材４に接している。図４の写真においては、閉塞材４は濃い灰色を呈しており、金属部材７は薄い灰色を呈している。接合材１４の中で白っぽい領域１５は金属であり、接合材１４の中で灰色の領域１０は含浸相である。
【００２４】
図６は、図４において、接合材１４と界面層１３との境界部分を拡大して示したものである。図７は、図６に対応する説明図である。接合材１４のうち白っぽい部分１５は、金属からなる多孔質骨格である。そして、多孔質骨格１５中には、灰色の含浸相１０が含浸されている。本例においては、界面層１３の材質と、含浸相１０の材質とは、ほぼ同じである。
【００２５】
図８、図９は、それぞれ、図４、図５と同じ視野についてのＥＰＭＡ分析結果を示している。図８はアルミニウム原子の存在濃度(強度)を示しており、図９は窒素原子の存在濃度(強度)を示している。
【００２６】
図８、図９から、閉塞材４においては窒化アルミニウムの量が多くなっていることが分かる。また、界面層１３および含浸相１０においては窒素原子とアルミニウム原子の密度が比較的高く、多孔質骨格１５中には窒素原子、アルミニウム原子が見られない。また、界面層１３内における窒素原子およびアルミニウム原子の分布と、含浸相１０内における分布とは類似しており、同種の材質であることが分かる。更に、界面層１３および含浸相１０内においても、アルミニウム密度の高い領域と、アルミニウム密度の相対的に低い領域とが混在し、分散していることが分かる。
【００２７】
本発明者は、図４〜図９の接合部の製造に使用したセラミック材料から、前記多孔質骨格への含浸条件と同様の条件でバルク状のセラミックスを製造し、Ｘ線回折装置によって分析した。この結果を図１０に示す。この結果から、アルミナ、ＲＥ３Ａｌ２（ＡｌＯ４）３（ＲＥは希土類元素：希土類元素−アルミニウムガーネット）、および酸窒化アルミニウムのピークが観測された。
【００２８】
以上のことから、多孔質骨格の周辺にセラミック材料２０、２０’を設置し、材料を溶融させて多孔質骨格中に含浸させる過程で、溶融材料の一部が多孔質骨格と金属部材との隙間に移動して多孔質骨格を浮上させることが判明した。そして、この溶融材料が固化するときに、希土類−アルミニウム複合酸化物が、前述のように混在した形で析出し、共晶化合物を生成することが分かった。
【００２９】
このようにして得られた接合部は、強度が高く、かつ熱膨張が比較的に小さく、熱衝撃や熱サイクルに対して強い。特に、第二の部材が比較的に熱膨張の小さいセラミックスやサーメットである場合には、第二の部材からの引張応力が接合部に対して加わりにくいので、熱サイクルに対して強くなる。その上、本接合部は、メタルハライド等の腐食性物質に対する耐蝕性が高く、高温で腐食性物質に対して曝露されたときにも長時間にわたって腐食を受けにくいことを発見した。
【００３０】
多孔質骨格は、金属粉末の焼結体からなる。金属粉末の材質としては、モリブデン、タングステン、レニウム、ニオブ、タンタルおよびこれらの合金からなる群より選ばれた金属が好ましい。ハロゲンに対する耐蝕性を一層向上させるためには、モリブデン、タングステン、レニウムおよびこれらの合金からなる群より選ばれた金属が特に好ましい。
【００３１】
多孔質骨格の開気孔率は、１５％以上、更に４０％以上とすることが好ましく、これによって接合領域の強度を一層高くできる。同開気孔率は８０％以下、更には７０％以下とすることが好ましく、これによって多孔質骨格の開気孔中にセラミックスを適度に含浸させ、多孔質骨格に加わる応力を分散し、熱サイクルに対する耐久性を向上させ得る。
【００３２】
次いで、界面層、含浸相を構成する多結晶体について述べる。好適な実施形態においては、セラミック材料を構成する金属酸化物が希土類酸化物を含む。これによって、前述した共晶化合物中に複合酸化物相が生成し、耐蝕性が向上する。
【００３３】
希土類酸化物は、サマリウム、スカンジウム、イットリウム、ランタン、セリウム、プラセオジム、ネオジム、プロメチウム、ユーロピウム、ガドリニウム、テルビウム、ジスプロシウム、ホルミウム、エルビウム、ツリウム、イッテルビウムおよびルテチウムからなる群より選ばれた一種以上の元素の酸化物である。特に好ましくは、Ｓｃ２Ｏ３、Ｙ２Ｏ３、Ｌａ２Ｏ３、Ｇｄ２Ｏ３、Ｄｙ２Ｏ３、Ｈｏ２Ｏ３およびＴｍ２Ｏ３からなる群より選ばれた一種以上の酸化物である。
【００３４】
本発明においては、金属酸化物がアルミナを含む。これによって、接合材および界面層の耐蝕性が一層向上する。
【００３５】
金属酸化物が、更にＳｉＯ２、ＭｏＯ２およびＭｏＯ２からなる群より選ばれた一種類以上の金属酸化物を含んでいてもよい。
【００３６】
腐食性の発光ガスによる腐食を長期間にわたって防止するという観点からは、比較的腐食を受けやすい成分であるＳｉＯ２の含有量は１５重量％以下であることが好ましく、５重量％以下であることが一層好ましい。この観点からは、１重量％以下であることが更に好ましい。この観点からは、ＳｉＯ２が実質的に含有されていないことが最も好ましい。ただし、ＳｉＯ２は、本接合部を製造するのに際して、セラミック材料を保形する一種のバインダーとしての作用も有している。従って、セラミック材料の保形性を向上させるという観点からは、ＳｉＯ２が５ｐｐｍ以上含有されていることが好ましく、２０ｐｐｍ以上であることが一層好ましい。
【００３７】
窒化物は、以下のものであってよい。
窒化アルミニウム
窒化ホウ素
窒化ケイ素
窒化モリブデン
窒化タングステン
【００３８】
好適な実施形態においては、窒化物が、窒化アルミニウム、窒化ホウ素及び窒化ケイ素からなる群より選ばれた一種以上の窒化物を含んでおり、特に好ましくは窒化アルミニウムを含む。
【００３９】
好適な実施形態においては、酸窒化物がアルミニウムの酸窒化物を含む。アルミニウムの酸窒化物は、一般に不定比化合物であり、化学式で表すと、Ａｌ(64+x)/3□(8−x)/3Ｏ32-xＮx(□はvacancy)である。しかし、典型的には、ｘ＝５である。
【００４０】
好適な実施形態においては、セラミック材料が、以下の組成を有する混合物である。
希土類酸化物：  １０重量％以上、４０重量％以下
（特に好ましくは１０重量％以上、あるいは、２０重量％以下）
アルミナ：      ３０重量％以上、７０重量％以下
（特に好ましくは４５重量％以上、あるいは、５５重量％以下）
窒化物と酸窒化物との少なくとも一方：１０重量％以上、６０重量％以下
（特に好ましくは２０重量％以上、あるいは、４５重量％以下）
【００４１】
いずれの化合物も表記の上限を超えると、セラミック材料の融点が実質的に被接合体の軟化領域に属し、接合作業性ひいては接合体の全体強度が低下する恐れがある。また窒化物と酸窒化物との割合が下限をきると、同相の熱膨張係数が高めとなり、接合部信頼性低下の恐れがある。さらに希土類酸化物とアルミナの割合が下限をきると、溶解、凝固後のこれら多結晶状態が不均一となり、微視的に熱膨張の異なる領域が増加する可能性があり、ひいては接合部信頼性低下の恐れがある。
【００４２】
特に好ましくは、Ｄｙ２Ｏ３−Ａｌ２Ｏ３−ＡｌＮ、Ｓｃ２Ｏ３−Ａｌ２Ｏ３−ＡｌＮ、Y２Ｏ３−Ａｌ２Ｏ３−ＡｌＮ、Ｄｙ２Ｏ３−Ａｌ２Ｏ３−Ｓｉ3Ｎ4、Ｓｃ２Ｏ３−Ａｌ２Ｏ３−Ｓｉ３Ｎ４、Ｙ２Ｏ３−Ａｌ２Ｏ３−Ｓｉ３Ｎ４の３成分共晶組成が好ましい。その理由は、これらの共晶組成が１７００℃前後の十分高い融点を有するからである。
【００４３】
また、本発明においては、多孔質骨格中に含浸された多結晶体が、希土類元素とアルミニウムとの複合酸化物を含む。このような多結晶体が多孔質骨格中に含浸された複合材料は、腐食性ガスに対する耐蝕性が高く、かつ熱サイクルに対しても強い。
【００４４】
この希土類元素としては、前述した希土類元素を例示できる。また、希土類元素とアルミニウムとの複合酸化物は、ガーネット結晶構造、ペロブスカイト結晶構造であってよく、また希土類元素とアルミニウムとの元素数比率は限定されない。しかし、特に好ましくはガーネット構造を有する複合酸化物である。
【００４５】
好適な実施形態においては、多結晶体が、アルミニウムの酸窒化物を含む。アルミニウムの酸窒化物は、一般に不定比化合物であり、化学式で表すと、Ａｌ(64+x)/3□(8−x)/3Ｏ32-xＮx(□はvacancy)である。しかし、典型的には、ｘ＝５である。
【００４６】
好適な実施形態においては、多結晶体がアルミナを含む。更に好適な実施形態においては、多結晶体が，希土類元素とアルミニウムとの複合酸化物とアルミニウム、ケイ素の少なくとも１種類以上の酸窒化物とを含む共晶化合物である。
【００４７】
好適な実施形態においては、界面層と含浸相とが実質的に同種の組成である。これは、全体として同じ成分系に属することを意味しており、これによって接合部の強度が向上する。界面層と含浸相との組成は実質的に同じであることが更に好ましい。これは、界面層と含浸相とが同じセラミック材料の溶融物に由来していることを意味する。
【００４８】
本発明の接合体は、高圧放電灯に対して特に好適である。この場合には、高圧放電灯は、点灯−消灯のサイクルに対して極めて安定であり、かつセラミック放電管の内部空間の腐食性ガスに対しても安定である。高圧放電灯は、不活性ガスおよびイオン化発光物質の他に水銀を含有していてよい。あるいは水銀を含有していない場合には、高圧キセノンガスなどの高圧不活性ガスを含有していてよい。また、高圧放電灯の用途は、一般用照明だけでなく、自動車ヘッドランプにも好適である。
【００４９】
本発明の接合体および複合材料は、高圧放電灯以外には、真空等の開閉器など、すべての９００℃以上の高温下において気密性を要する導電部ないし端子を有する構造体の一部として幅広く応用できる。また、腐食性ガス、特にハロゲン系の腐食性ガスに対して曝露されるような用途に好適に使用できる。
【００５０】
第一の部材、第二の部材の各材質は特に限定されず、セラミックス、金属、サーメットであってよい。好ましくは、第一の部材が金属からなり、第二の部材がセラミックスまたはサーメットからなる。
【００５１】
金属部材の材質としては、モリブデン、タングステン、レニウム、ニオブ、タンタルおよびこれらの合金からなる群より選ばれた一種以上の金属またはこれらの合金が好ましい。
【００５２】
このうち、ニオブおよびタンタルの熱膨張係数は、セラミック放電管を構成するセラミックス、特にアルミナセラミックスの熱膨張係数とほぼ釣り合うが、ニオブおよびタンタルは、メタルハライドによって腐食され易いことが知られている。従って、金属部材の寿命を長くするためには、金属部材を、モリブデン、タングステン、レニウムおよびこれらの合金からなる群より選ばれた金属によって形成することが好ましい。ただし、これらのメタルハライドに対する耐蝕性が高い金属は、一般に熱膨張係数が小さい。例えば、アルミナセラミックスの熱膨張係数は８×１０−６Ｋ−１であり、モリブデンの熱膨張係数は６×１０−６Ｋ−１であり、タングステン、レニウムの熱膨張係数は６×１０−６Ｋ−１以下である。本発明の接合構造は、この場合にも、金属部材とセラミック放電管または閉塞材との熱膨張差を緩和する作用を有している。
【００５３】
モリブデンは、金属蒸気、特にメタルハライドガスに対する耐蝕性が大きく、またセラミックスへの濡れ性が高いという点で、本発明の構造に有利である。
【００５４】
金属部材の材質としてモリブデンを使用した場合には、モリブデンの中にＬａ２Ｏ３とＣｅＯ２との少なくとも一種類が合計で０．１重量％〜２．０重量％含有されていることが特に好ましい。
【００５５】
金属部材を構成する金属の主成分と、多孔質骨格を構成する金属の主成分とは同じであることが好ましく、共にモリブデンであることが一層好ましい。ここで、金属の主成分であるとは、この金属の６０重量％以上を占めていることを意味している。
【００５６】
第二の部材（例えば閉塞材や放電管）を構成するセラミックスは、アルミナ、マグネシア、イットリア、ランタニアおよびジルコニアからなる群より選ばれた一種以上のセラミックス単独またはその混合物であることが好ましい。
【００５７】
更に具体的には、閉塞材の材質としては、セラミック放電管と同種の材質を使用することができるし、異種の材質を使用することもできる。電流導体がニオブ、タンタルからなる場合には、セラミック放電管と閉塞材とを同種のセラミックスによって形成することが好ましい。この場合には、電流導体とセラミック放電管および閉塞材との熱膨張係数を近似させることができるからである。ただし、ここで同種の材質とは、ベースとなるセラミックスが共通しているものを言い、添加成分には異同があっても差し支えない。
【００５８】
一方、金属部材の材質として、モリブデン、タングステン、レニウムまたはこれらの合金を使用した場合には、セラミック放電管と金属部材との熱膨張差が比較的に大きくなるので、閉塞材の材質の熱膨張係数が、電流導体の熱膨張係数と、セラミック放電管の端部の材質の熱膨張係数との間になるようにすることが好ましい。このために閉塞材をサーメットによって形成してもよい。
【００５９】
サーメットは、セラミックスと金属との複合材料である。このセラミックスとしては、アルミナ、マグネシア、イットリア、ランタニアおよびジルコニアからなる群より選ばれた一種以上のセラミックス単独またはその混合物であることが好ましく、特にセラミック放電管の材質と同種のセラミックスとすることが好ましい。これによって、セラミック放電管と閉塞材との同時焼成が可能となるからである。この観点から、セラミック放電管とサーメットのセラミックス成分とを、共にアルミナセラミックスとすることが更に好ましい。
【００６０】
サーメットの金属成分は、タングステン、モリブデン、レニウム等の、メタルハライドに対する耐食性を有する高融点金属またはこれらの合金から、選択することが好ましい。これによって、メタルハライドに対する高い耐食性を閉塞材に対して付与することができる。サーメットにおいては、セラミックス成分の比率は５５重量％以上、更には６０重量％以上とすることが好ましい（金属成分の比率は残部である）。
【００６１】
好ましくは、界面層および含浸相を構成する各材料の融点を、第二の部材を構成するセラミックス又はサーメットの融点より２００℃低い温度以下にする。これによって、前記第二の部材に粒界クラックが生じるおそれが大幅に軽減する。但し、接合部の信頼性を確保するために、各材料の融点を１５００℃以上にすることが好ましい。
【００６２】
濡れ性の観点からは、多結晶体を製造するためのセラミック材料は、第二の部材を構成するセラミックスまたはサーメットの主成分を含有していることが好ましい。ここで、主成分とは、セラミックスの７０重量％以上を占めているセラミック成分のことを言い、あるいはサーメットの６０重量％以上を占めているセラミックス成分のことを言う。
【００６３】
好適な実施形態においては、含浸相（および必要に応じて界面層）を構成する多結晶体の結晶化領域は、５０％以上である。また、本発明の高圧放電灯は、耐熱温度が１０００℃以下の温度領域においても、１０００℃以上の温度領域においても、耐久性が高い。この理由について述べる。
【００６４】
本発明者は、高圧放電灯の故障機構において、熱応力因子と腐蝕性因子とが存在し、各々が支配的となる温度領域を見出した。図１１に高圧放電灯の耐熱温度と、熱応力寄与性又は腐蝕寄与性との関係を示す。ここに示されるように、耐熱温度が９８０℃近辺を境として、それより耐熱温度が低い場合、特に９５０℃以下では熱応力因子が支配的となり、耐熱温度が９８０℃より高い場合、特に１０００℃以上では腐蝕性因子が支配的となる。
【００６５】
かかる事象は次のように説明できる。熱応力は、対象物の融点（軟化）温度と実温度との差に比例すると思われる。したがって、図１１の曲線ａで示すように、熱応力寄与性は、温度が高くなるにしたがって低くなる。なお、融点以上の温度では実質的な熱応力は発生しない。
【００６６】
それに対して、腐蝕（化学反応）性は、図１１の曲線ｂで示すように、温度が低くなるに従って低くなる。その理由は、温度が低い場合には放電管内に封止されている発光物質の活性が低くなり、発光管内壁等へのアタックが減少するからである。
【００６７】
９５０℃以下では、高圧放電灯の故障機構は、熱応力因子が支配的である。しかし、本発明の接合部の接合材の含浸相および界面層を構成するセラミックスは、比較的に熱膨張が小さく、このために熱応力因子が支配的な条件下においても破壊を生じにくい。
【００６８】
一方、１０００℃以上、更には１０５０℃以上では、高圧放電灯の故障機構は腐蝕因子が支配的である。しかし、本発明の接合部の接合材および界面層は、耐蝕性が高く、従って本接合部は、このような高温領域においても優れた耐蝕性を示す。
【００６９】
特に、界面層および含浸相の結晶化領域を５０％以上とした場合には、高温における耐食性が十分に働く上、１０００℃以上の高温領域においては前述のように熱応力が相対的に低くなるので、高圧放電灯が故障するおそれがない。
【００７０】
また、高圧放電灯の内部空間に充填されるイオン化発光物質が希土類金属ハロゲン化物を主成分として含有する場合には、その強い腐蝕性により、１０００℃以下、更には９８０℃以下においても腐蝕性因子の寄与が高くなる。従って、この場合、耐熱温度に関係なく、含浸相および界面層を構成するセラミックスの結晶化領域が５０％以上であることが好ましい。ここで、主成分とは、始動媒体を除いたイオン化発光物質の１５重量％以上を、希土類金属ハロゲン化物が占めていることを意味する。希土類金属ハロゲン化物としては、ＤｙＩ３やＳｃＩ３を例示できる。
【００７１】
耐蝕性向上という観点からは、含浸相、界面層を構成するセラミックスの結晶化領域を５５％以上とすることが好ましく、６０％以上、更には７０％以上とすることが好ましく、８０％以上とすることが一層好ましい。この上限は特になく、１００％であってよい。
【００７２】
セラミック放電管の両端において、本発明の接合部を採用することができるが、このうち一方の端部においては、金属部材の内部を通してイオン化発光物質を注入する必要があることから、金属部材を管状とする必要がある。他方の端部においては、ロッド状、管状等、種々の形状の金属部材を採用することができる。
【００７３】
金属部材の形状は、クリアランス限定の観点から管状とするのが好ましく、セラミック放電管の形状は、一般的には、管状、円筒状、樽状等とすることができ、特に限定されない。金属部材が管状の電極部材保持部材であり、この電極部材保持材を通して放電管の内部にイオン化発光物質を封入した場合には、この封入および電極部材挿入の後に、電極部材保持材をレーザー溶接またはＴＩＧ溶接によって閉塞させる。レーザー溶接の際には、例えばＮｄ／ＹＡＧレーザーを使用する。なお、電極部材と電極部材保持材との径方向のクリアランスは、３０−１５０μｍが好適である。その理由は、クリアランスが広すぎる場合、発光物質がクリアランスに溜まりやすくなり、それによって特性のばらつきなどが増大する。クリアランスが狭すぎる場合、電極部材が電極部材保持部材と実質的に連続し、これらの接合部の熱応力が増大し、接合部が破壊されるおそれが高くなるからである。
【００７４】
図１、図２、図３、図１２、図１３、図１４は、本発明を適用可能な高圧放電灯の端部の製造プロセスの各ステップを示すものである。閉塞材４と金属部材７との間は、段差部９内において本発明の接合部６が介在しており、接合部６によって両者が接合され、かつ気密性が保持されている。
【００７５】
図１２に示すように、電極装置１８の軸２７を封止部材（好ましくは金属製）１９に取りつけ、電極装置１８をセラミック放電管の内部空間に収容し、封止部材１９を金属部材７の内側に挿入する。図１３に示すように、金属端部７ａをセラミック放電管の内部空間に露出させ、ストッパ４８’を設けてもよい。図１４に示すように、金属部材７に対して封止部材１９の端部１９ａを、前述した溶接等によって接合し、封止部２１を形成する。これによって、セラミック放電管の内部空間のイオン化発光物質および始動ガスが外気に触れないように封止するのと共に、電極装置１８に対して封止部材１９を介して電力を供給することができる。突出部４２は、金属部材７を位置極めする作用と、腐食性ガスの流出経路を長くする作用とを有している。
【００７６】
図１５は、高圧放電装置の一例を示す模式図である。高圧放電装置２３は、一般に硬質ガラスからなる外管３０を備えており、外管３０内に高圧放電灯１が収容されている。外管３０の両端は、セラミック口金２２によって閉塞されている。各金属部材７内にはそれぞれ封止部材１９が収容され、接合されている。封止部材１９の外側端部１９ａには、外部リード線２５が接続されている。
【００７７】
図１６の実施形態においては、閉塞材４の内壁面側に突出部を設けていない。そして、閉塞材４の貫通孔４６のほぼ全長にわたって金属部材７と閉塞材４の内壁面４ａとが接合している。なお、６Ａは接合部であり、１３Ａは界面層であり、１４Ａは接合材である。
【００７８】
図１７の実施形態においては、セラミック放電管１の端部１ａの内壁面１ｂは、セラミック放電管の中心軸方向に見ると、真っ直ぐに延びている。端部１ａの内壁面１ｂの端部１ｄ側には、段差部３１が設けられている。この段差部３１内に金属部材７の端部７ａが収容されている。放電管１と金属部材７との間は、段差部３１内において接合部６Ｂが介在しており、接合部６Ｂによって両者が接合され、かつ気密性が保持されている。３２はメタライズ層である。
【００７９】
図１８は、図１７における段差部３１の近傍の拡大図である。接合部６Ｂは、金属部材７に接する接合材１４Ｂと、放電管１に接する界面層１３Ｂとからなる。メタライズ層３２は、放電管１の端部１ａの内壁面１ｂを被覆し、更に段差部３１の表面を被覆し、金属部材７の端部７ａの縁面に接触し、かつ接合部６Ｂの縁面にまで延びている。
【００８０】
図１９の実施形態においては、放電管１の端部１ａの内壁面１ｂ側に突出部を設けておらず、内壁面１ｂはほぼ真直に延びている。端部１ａの開口４０のほぼ全長にわたって、金属部材７と端部１ａの内壁面１ｂとが接合している。６Ｃは接合部であり、１３Ｃは界面層であり、１４Ｃは接合材である。
【００８１】
以上述べてきた各実施形態においては、本発明の接合部は、金属部材の外周面と、セラミック放電管の端部の内壁面あるいは閉塞材の内壁面との間に形成されている。言い換えると、本発明の接合部は、セラミック放電管の端部の開口、あるいは閉塞材の貫通孔を封鎖していない。しかし、本発明の接合部は、高い耐蝕性を有していることから、セラミック放電管の開口に面する内壁面に対して界面層を接触させ、この界面層および接合材によって開口を気密に閉塞できる。あるいは、閉塞材の貫通孔に面する内壁面に対して界面層を接触させ、この界面層および接合材によって貫通孔を気密に閉塞することができる。これらの場合には、金属部材は、接合部を貫通することなく、接合材に対して接合される。図２０、図２１は、これらの実施形態に係るものである。
【００８２】
図２０の実施形態においては、高圧放電灯のセラミック放電管３８の端面３８ｃ側の内側面３８ｂに、第一の閉塞材３７が挿入されている。放電管３８の外周面３８ａは、その長手方向に見ると略直線状に延びており、放電管３８の厚さはほぼ一定である。第一の閉塞材３７の内側に第二の円筒状閉塞材３９が挿入されている。閉塞材３７および３９は、いずれも前述の閉塞材と同様に、セラミックスまたはサーメットからなる。第二の閉塞材３９の内側に、本発明の接合部６Ｄが生成している。
【００８３】
この接合部６Ｄを生成させる際には、まず閉塞材３９の内側に、多孔質骨格を挿入する。好ましくはモリブデン製の金属部材３５および金属軸２７を、予め多孔質骨格に接合する。この際、多孔質骨格の外周面と閉塞材３９の内壁面３９ａとの寸法を完全に同じにすると、寸法誤差が生じたときに多孔質骨格を挿入できなくなるので、好ましくは０．０５−０．１０ｍｍのクリアランスを設ける。多孔質骨格を挿入し、多孔質骨格上でセラミック材料を溶融させると、多孔質骨格の部分にはセラミックが含浸して接合材１４Ｄが生成し、多孔質骨格と閉塞材３９との隙間には界面層１３Ｄが生成する。
【００８４】
この結果、閉塞材３９の貫通孔４６は、接合材１４Ｄによってほぼ閉塞され、接合材１４Ｄと閉塞材３９の内壁面３９ａとの隙間には界面層１３Ｄが生成する。接合材１４Ｄの内側空間１７側の表面には金属軸２７が接合されており、接合材１４Ｄの外側面には金属部材３５が接合されている。金属部材３５と閉塞材３９との隙間には更にセラミック組成物層４５が形成されている。
【００８５】
図２１の実施形態においても、図２０と同様に、放電管１の端部１ａの開口４０内に、本発明の接合部６Ｅが生成している。
【００８６】
この接合部６Ｅを生成させる際には、まず放電管１の端部１ａの内側開口４０に、多孔質骨格を挿入する。多孔質骨格には予め金属部材３５および金属軸２７が接合されている。この際、多孔質骨格の外壁面と放電管１の内壁面１ｂとの間に、好ましくは０．０５−０．１０ｍｍのクリアランスを設ける。多孔質骨格を挿入し、多孔質骨格上でセラミック材料を溶融させると、多孔質骨格の部分にはセラミックが含浸して接合材１４Ｅが生成し、接合材１４Ｅと放電管１との隙間には界面層１３Ｅが生成する。
【００８７】
多孔質骨格の外壁面と放電管または閉塞材の内壁面との間のクリアランスと、電極部材の挿入性（挿入し易さ）及び多孔質骨格内へのセラミック組成物の充填性との関係を、以下の表に示す。
【００８８】
【表１】
0003960796.tif 000002
【００８９】
クリアランスが０．０３ｍｍである場合、電極部材が挿入方向に対して傾斜すると、多孔質骨格の外壁面と放電管の内壁面とが接触して、多孔質骨格に損傷を与えるおそれがある。それに対して、クリアランスが０．１２ｍｍの場合、セラミックス組成物が多孔質骨格内に充填されずに下部に流れ落ちるおそれがある。
【００９０】
次に、本発明の各態様に係る高圧放電灯を製造するための最も好適なプロセスについて述べる。閉塞材を使用する場合には、閉塞材の材料粉末（好ましくはアルミナ粉末）を成形してリング状の閉塞材の成形体を得る。この段階では、スプレードライヤー等で造粒した粉末を、２０００〜３０００ｋｇｆ／ｃｍ２の圧力でプレス成形することが好ましい。得られた成形体を、好ましくは脱脂および仮焼して仮焼体を得、露点−１５〜１５℃の還元雰囲気下で、１６００〜１９００℃の温度で本焼成して閉塞材を得る。
【００９１】
この際、脱脂処理は、６００〜８００℃の温度での加熱によって行うことが好ましく、仮焼処理は、１２００〜１４００℃の温度での加熱によって行うことが好ましい。この仮焼処理によって、閉塞材の成形体に対して、ある程度の強度を与え、メタライズ用材料を閉塞材に接触させる時の溶剤の吸い込みによるペーストレベリング不全を防ぎ、また閉塞材のハンドリング性を高めることができる。凹部は例えば機械加工によって形成できる。
【００９２】
一方、金属粉末を調合し、解砕し、乾燥し、エチルセルロースもしくはアクリル系樹脂等のバインダーを添加して混練し、ペーストを得、ペーストを金属部材の端部の外周面に塗布し、２０℃−６０℃で乾燥させる。この仮焼体を、露点２０〜５０℃の還元雰囲気、不活性ガス雰囲気または真空下で、１２００〜１７００℃の温度で焼成して多孔質骨格を得る。
【００９３】
一方、セラミック放電管の本体を成形し、成形体を脱脂し、仮焼してセラミック放電管の仮焼体を得る。得られた仮焼体の端面に、閉塞材の予備焼成体を挿入し、所定の位置にセットし、露点−１５〜１５℃の還元雰囲気下で、１６００〜１９００℃の温度で本焼成して、セラミック放電管を得る。
【００９４】
一方、本発明に従い、所定のセラミック組成となるように調合された粉末ないしフリットを解砕し、ポリビニルアルコール等のバインダーを添加し、造粒し、プレス成形し、脱脂することによって、成形材料を得る。または、セラミック用の粉末またはフリットを溶解し、固化させ、固化物を粉砕し、バインダーを添加し、造粒し、プレス成形し、脱脂することによって、成形材料を得る。この際、好ましくは、粉末に３−５重量％のバインダーを添加し、１−５トンの圧力でプレス成形し、脱脂する。
【００９５】
窒化物や酸窒化物、特に窒化アルミニウムは、高温の大気中の水分や酸素に弱く、水分と反応してアルミナを生成する傾向がある。従って、粉末やフリットの脱脂は、１０００℃以下で行うことが好ましく、９００℃以下で行うことが更に好ましく、７００℃程度が一層好ましい。
【００９６】
次いで、放電管、閉塞材、金属部材、多孔質骨格、成形材料を、例えば図１のように組み立て、非酸化性の乾燥雰囲気下で、１０００−１６００℃に加熱する。
【００９７】
なお、成形材料中のバインダー量を少なくし、例えば１５      重量％以下とすることによって、成形材料の大気中での脱脂を行うことなしに、放電管、閉塞材、金属部材、多孔質骨格に対して組み立て、非酸化性の乾燥雰囲気下で、１０００−１６００℃に加熱することができる。
【００９８】
なお、図３に示すようにペースト状のセラミック材料２０’を金属部材７、多孔質骨格２および閉塞材４の周辺に塗布する場合には、セラミック組成物を調合し、粉砕し、乾燥し、エチルセルロースもしくはアクリル系樹脂等のバインダーを添加して混錬し、ペーストを得る。このペーストを所定個所に塗布し、非酸化性の乾燥還元雰囲気下で、１６００−１９００℃の温度で本焼成する。こうすることによって、成形材料を得る際に大気中で脱脂する必要がなくなる場合がある。
【００９９】
高圧放電灯において閉塞材を使用しない場合には、セラミック放電管の本体を成形し、成形体を脱脂し、仮焼し、本焼成する。一方、前記のようにして金属粉末のペーストを製造し、ペーストを金属部材の表面に塗布、印刷し、熱処理して多孔質骨格を生成させる。放電管と金属部材とを組み立て、前述の材料をセットし、前述のように熱処理することで、高圧放電灯を得る。
【０１００】
【実施例】
（実験Ａ）
上述した製造プロセスに従って、図１−図１０を参照しつつ説明したセラミック放電管を作製した。ただし、セラミック放電管および閉塞材をアルミナ磁器によって形成し、金属部材としてモリブデン製のパイプを使用した。また、多孔質骨格には平均粒径３μｍのモリブデン粉末を使用し、バインダーとしてエチルセルロースを使用した。モリブデン粉末のタップ密度は２．９ｇ／ｃｃであった。
【０１０１】
含浸相および界面層の組成は、酸化ジスプロシウム１０重量％、アルミナ４５重量％、窒化アルミニウム４５重量％とした。これらの混合物を成形してリング状の成形体を得、大気中７００℃で脱脂した。得られたリング状の成形体を図１のようにセットし、乾燥した還元雰囲気で１８００℃で処理し、混合物を溶融させて多孔質骨格中に含浸させ、次いで降温した。
【０１０２】
このセラミック放電管について熱サイクル試験を行った。具体的には、室温で１５分間保持し、次いで１１５０℃まで温度を上昇させ、１１５０℃で５分間保持し、次いで室温まで温度を降下させるまでを一サイクルとし、１０００サイクルの熱サイクルを実施した。この後、ヘリウムリーク試験によってリークの有無を測定したところ、リーク量は１０−１０ａｔｍ・ｃｃ・ｓｅｃ未満であった。したがって、このセラミック管は、特願平１１−１７８４１５号に記載されたものに比べて、更に高温の領域における熱サイクルに強くなり、作動温度が更に高くなる。その結果、このセラミック管を有する高圧放電灯の効率が更に高くなる。
【０１０３】
なお、１０００℃が高圧放電灯の通常の使用温度であり、１１５０℃は過負荷温度である。これに対する耐久性は、通常よりも高圧で始動ガスおよびイオン化発光物質を放電管内に圧入した場合にも、長期間安全に保持できることを意味している。
【０１０４】
なお、本例において、金属部材７と閉塞材４との接合面付近の形態の走査型顕微鏡による撮影結果を図４に示す。また、ＥＰＭＡによるアルミニウム原子と窒素原子との分析結果を図８、図９に示す。
【０１０５】
（実験Ｂ）
次に、酸化ジスプロシウム１０重量％、アルミナ４５重量％、窒化アルミニウム４５重量％の混合物を成形して成形体を得、大気中７００℃で脱脂した。得られた成形体を、乾燥した還元雰囲気で１８００℃で処理し、混合物を溶融させ、次いで降温した。得られたセラミックスの結晶相を、Ｘ線回折装置により同定した。測定条件は、CuK α、50kV、300mA 、2 θ＝２０〜７０°：回転対陰極型Ｘ線回折装置「理学電機製「ＲＩＮＴ」」である。この結果を図１０に示す。
【０１０６】
図１０から分かるように、アルミナ相、アルミニウムジスプロシウムガーネット相、酸窒化アルミニウム相が生成していた。この化合物の結晶化度は約１００％であった。従って、この化合物は、一種の共晶化合物であることが判明した。また、この化合物は、図４、図６に示す含浸相および界面層の構成物質と同じである。図４、図６から分かるように、含浸相、界面層は、明度の異なる複数の結晶相が互いに入り組んだ微構造を示している。また、ＥＰＭＡの結果からも分かるように、含浸相、界面層の内部において、アルミニウムや窒素原子の密度の高い領域と低い領域とが混在している。従って、界面層、含浸相の各結晶相は、アルミニウムジスプロシウムガーネット相、酸窒化アルミニウム相などに対応しているものと考えられる。
【０１０７】
（実験Ｃ）
平均粒径３μｍのモリブデン粉末を使用し、バインダーとしてエチルセルロースを使用し、多孔質骨格を製造した。モリブデン粉末のタップ密度は２．９ｇ／ｃｃであった。また、以下の組成の混合物を成形し、大気中７００℃で脱脂した。得られた成形体を、乾燥した還元雰囲気で１８００℃で処理し、混合物を溶融させて多孔質骨格中に含浸させ、次いで降温した。これによって、各片５ｍｍの複合材料を得た。
組成１：酸化ジスプロシウム４８重量％、アルミナ５２重量％、窒化アルミニウム０重量％
組成２：酸化ジスプロシウム３０重量％、アルミナ５５重量％、窒化アルミニウム１５重量％
組成３：酸化ジスプロシウム３５重量％、アルミナ３５重量％、窒化アルミニウム３０重量％
【０１０８】
各例の複合材料を石英管中に配置し、１０５０℃でＤｙＩ３およびＳｃＩ３に曝露させた。その結果を表２に示す。
【０１０９】
【表２】
0003960796.tif 000003
【０１１０】
この結果から分かるように、本発明の複合材料は、ＤｙＩ３およびＳｃＩ３などの希土類元素沃化物のガスに対する耐蝕性が著しく高い。従って、このような複合材料を含む接合部を高圧放電灯に対して適用することによって、高圧放電灯の耐久性を著しく向上させ得ることが分かる。
【０１１１】
（実験Ｄ）
実験Ａと同様にして高圧放電灯を作製した。ただし、セラミックの組成は、酸化ジスプロシウム３０重量％、アルミナ５５重量％、窒化アルミニウム１５重量％とした。
【０１１２】
このセラミック放電管について、実験Ａと同様にして熱サイクル試験を行った。１０００サイクルの熱サイクルを実施した後、ヘリウムリーク試験によってリークの有無を測定したところ、リーク量は１０−１０ａｔｍ・ｃｃ・ｓｅｃ未満であった。なお、含浸相および界面層の結晶化領域は１００％であった。
【０１１３】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明によれば、本発明の接合体は、高温領域室温との間での熱サイクルに対して繰り返して曝露したときにも、接合部が疲労に強く、破損しにくい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の接合方法において、閉塞材４と金属部材７との間に多孔質骨格２を設置した状態を模式的に示す断面図である。
【図２】本発明の接合体を模式的に示す断面図である。
【図３】本発明の他の接合方法において、閉塞材４と金属部材７との間に多孔質骨格２を設置した状態を模式的に示す断面図である。
【図４】金属部材と閉塞材との接合部の走査型電子顕微鏡写真である。
【図５】図４の各部分の説明図である。
【図６】図４における接合部の部分拡大写真である。
【図７】図６の各部分の説明図である。
【図８】図４の接合部と同じ視野でのアルミニウム原子の分布についてＥＰＭＡによる分析結果を示す写真である。
【図９】図４の接合部と同じ視野での窒素原子の分布についてＥＰＭＡによる分析結果を示す写真である。
【図１０】界面層および含浸相を構成するセラミックスのＸ線回折チャートである。
【図１１】高圧放電灯の耐熱温度と熱応力及び耐腐食性の関係を示す図である。
【図１２】図２の高圧放電灯の金属部材７中に封止部材１９を挿入した状態を示す断面図である。
【図１３】図２の高圧放電灯の金属部材７中に封止部材１９を挿入した状態を示す断面図である。
【図１４】図１２の金属部材７と封止部材１９とを接合して封止部２１を形成した後の高圧放電灯を示す断面図である。
【図１５】高圧放電灯の一例を示す模式図である。
【図１６】本発明の他の実施形態に係る高圧放電灯の端部の形態を模式的に示す断面図であり、閉塞材４の内壁面のほぼ全長にわたって金属部材７が接合されている。
【図１７】本発明の更に他の実施形態に係る高圧放電灯の端部の形態を模式的に示す断面図であり、放電管１の端部１ａと金属部材７とが接合されており、かつ金属部材７と電極装置１８の金属軸２７とが、端部１ａの表面を被覆するメタライズ層３２によって電気的に接続されている。
【図１８】図１７の段差部３１の近傍を示す拡大断面図である。
【図１９】本発明の更に他の実施形態に係る高圧放電灯の端部の形態を模式的に示す断面図であり、放電管１の端部１ａの内壁面のほぼ全長にわたって金属部材７が接合されている。
【図２０】本発明の更に他の実施形態に係る高圧放電灯の端部の形態を模式的に示す断面図であり、閉塞材３９の貫通孔４６が本発明の接合部６Ｄによって封鎖されている。
【図２１】本発明の更に他の実施形態に係る高圧放電灯の端部の形態を模式的に示す断面図であり、放電管１の端部１ａの開口４０が本発明の接合部６Ｅによって封鎖されている。
【符号の説明】
１  セラミック放電管        １ａ  開口部分        ２、１５多孔質骨格        ４、３７、３９  閉塞材（第二の部材）        ４ａ、３９ａ  閉塞材の内壁面        ４ｂ  閉塞材４の端面        ４ｃ  閉塞材４の外周面        ６、６Ａ、６Ｂ、６Ｃ、６Ｄ、６Ｅ  接合部        ７  金属部材（電流導体：第一の部材）        ９、３１  段差部分        １０  含浸相１３、１３Ａ、１３Ｂ、１３Ｃ、１３Ｄ、１３Ｅ  界面層        １４、１４Ａ、１４Ｂ、１４Ｃ、１４Ｄ、１４Ｅ  接合材        １７  セラミック放電管１の内部空間        １８  電極装置        ３２  メタライズ層      ４０  セラミック放電管の開口４１  接合面        ４２  突出部        ４６  閉塞材の貫通孔４８  接合セラミック組成物層
【図１】
0003960796.tif 000004
【図２】
0003960796.tif 000005
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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