JPS6319587B2 - - Google Patents
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- JPS6319587B2 JPS6319587B2 JP3659187A JP3659187A JPS6319587B2 JP S6319587 B2 JPS6319587 B2 JP S6319587B2 JP 3659187 A JP3659187 A JP 3659187A JP 3659187 A JP3659187 A JP 3659187A JP S6319587 B2 JPS6319587 B2 JP S6319587B2
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- Joining Of Glass To Other Materials (AREA)
Description
利用産業分野
この発明は、軟質ガラスとの封着に供する封着
用合金に係り、特に、耐蝕性及び酸化被膜の導電
性を改善した軟質ガラス封着合金に関する。 従来技術 軟質ガラス封着用合金は、例えば、カラーブラ
ウン管のシヤドーマスクを支持するスタツトピン
等に用いられ、従来より軟質ガラス封着合金につ
いては種々の提案がなされている。 一般に封着用合金は、 封着用合金の熱膨張係数が軟質ガラスの熱膨
張係数に近似すること、 合金表面の酸化被膜が合金素地に強固に密着
すること、 合金表面の酸化被膜の導電性が良好なこと、 合金表面を酸化被膜処理した後の状態で各種
酸に対する耐蝕性にすぐれていること、 等の性質を具備することが必要である。現在、熱
膨張係数が軟質ガラスのそれに近似していること
から、18Cr―Fe合金が多用されている。 また、ガラス封着は、18Cr―Fe合金を所望形
状に成形加工した後、湿潤水素中で、 1000℃〜1250℃に加熱して酸化被膜を形成し、
さらに大気中で1000℃〜1250℃に加熱することに
よつて実施されているが、通常、ガラス封着後の
部品は、ガラスの表面処理を施す際に、硝酸、弗
酸、混合酸等の各種酸に浸漬されることがあり、
上記した如く、耐蝕性にすぐれていることが必要
である。 さらに、封着合金は、シヤドウマスク支持用部
品として使用する場合、表面に形成された酸化被
膜を介して電子回路を構成するため、かかる酸化
被膜の導電性がすぐれていることが必要である。 発明の目的 この発明は、上述した軟質ガラス封着用合金と
して必要な性質を満足し、特に、耐蝕性及び酸化
被膜の導電性を改善した封着合金を目的としてい
る。 発明の構成 この発明は、 Cr15wt%〜30wt%、Ti0.1wt%〜1.0wt%、 Al0.05wt%〜1.0wt%、Si0.75wt%以下、 Mn1.0wt%以下、C0.03wt%以下、 N20.03wt%以下に、 Zr0.005wt%〜0.5wt%及び Be0.005wt%〜0.5wt%を含有し、 残部はFe及び不可避的不純物からなることを特
徴とする軟質ガラス封着用合金である。 この発明による封着用合金は、18Cr―Fe合金
中のC、N等の不純物は前記酸化被膜形成の熱処
理及びガラス封着時に、結晶粒界付近にCr炭化
物またはCr窒化物を形成し、粒界付近に低Cr層
が形成されて耐蝕性が低下することに鑑み、C、
N量を低減し、CrよりC、Nとの親和力の大き
い元素を含有せしめてC、Nを固定すること、及
び結晶粒を微細化して粒界面積を増大して粒界付
近での低Cr層を低減することにより、耐蝕性を
大きく改善したもので、さらには緻密かつ高密着
の酸化被膜を形成することにより、一段と改善で
きる。 また、この発明による封着用合金は、Cr―Fe
合金の前記した酸化処理による表面酸化被膜は、
主として、P型半導体のCr2O3で構成され、この
酸化被膜中に、Cr3より原子価の大きい、例えば、
Ti4+、Si4+のイオンが存在すると、電気抵抗が増
加することに鑑み、酸化被膜中の前記金属イオン
を極力少なくしたことにより、導電性を改善した
ものである。 すなわち、この発明による封着用合金は、15〜
30Cr―Fe合金系に、特定量のZrとBeを含有する
ことにより、上述した軟質ガラス封着用合金とし
て必要な性質を満足し、特に、耐蝕性及び酸化被
膜の導電性にすぐれた封着合金を得たものであ
る。 組成限定理由 以下に、この発明による封着合金の成分組成の
限定理由を詳述する。 Crは、この封着合金の基本成分であるが、
15wt%未満では熱膨張係数が大きくなり、軟質
ガラスの熱膨張係数との差が大きくなり好ましく
なく、また、30wt%を越えると、加工性が劣化
し、所定形状に成形困難となるため、 15wt%〜30wt%とする。 Tiは、合金中のγ相析出の防止及び酸化被膜
の密着性、耐蝕性改善に有効であるが、0.1wt%
未満ではその効果がなく、また、1.0wt%を越え
ると、酸化被膜の電気抵抗が高くなりすぎて導電
性が劣化するため、0.1wt%〜1.0wt%とする。 Alは、合金の脱酸及び酸化被膜の密着性の改
善に有効であるが、0.05wt%未満ではその効果が
なく、また、1.0wt%を越えると上記効果が飽和
すると共に硬化し、加工が困難となるため、 0.05wt%〜1.0wt%とする。 Siは、脱酸のため含有するが、0.75wt%を越え
ると脱酸効果が飽和するため好ましくない。 Mnは、脱酸効果及び酸化被膜の最外側層に、
Mn・Cr2O4スピネル酸化物を形成し、ガラスと
の濡れ性を改善する効果があるが、1.0wt%を越
えると、合金の熱膨張係数が大きくなりすぎるた
め好ましくない。 Cは、封着時の発泡防止及びγ相析出の防止か
つ耐蝕性改善のためには、極力少ないほうが好ま
しいが、0.03wt%以下の含有であれば、実用上問
題がない。 N2は、γ相析出の防止かつ耐蝕性改善のため
には、極力少ないほうが好ましいが、0.03wt%以
下の含有であれば、実用上問題がない。 Zrは、合金中のC、N等の不純物と結合し、
炭化物または窒化物を形成してC、Nを固定し、
さらに、結晶粒を微細化すると共に、酸化被膜の
密着性を改善し、これらの相乗効果により、耐蝕
性を著しく改善する効果があるが、0.005wt%未
満ではその効果が少なく、また、0.5wt%を越え
ると合金の熱間加工性が低下するため、0.005wt
%〜0.5wt%とする。 Beは、合金中の結晶粒を微細化すると共に、
酸化被膜の緻密性,密着性を改善し、耐蝕性を著
しく改善する効果があるが、0.005wt%未満では
その効果が少なく、また、0.5wt%を越えると硬
化しすぎて合金の冷間加工性が低下するため、
0.005wt%〜0.5wt%とする。 この発明の封着合金は、ZrとBeを複合含有す
ることを特微とするが、ZrとBeの複合含有量は、
0.01wt%未満では合金中の結晶粒の微細化効果が
ないと共に、酸化被膜の緻密性,密着性の改善効
果がなく、また耐蝕性を改善する効果もなく、ま
た、1.0wt%を越えると、合金は硬化して熱間加
工性が低下するとともに、冷間加工も困難となる
ため、0.01wt%〜1.0wt%とする。 Feは、この合金の主成分であり、上述した各
成分を含有した残余とする。 また、不純物としてのNiは0.02wt%以下の含
有であれば、封着合金としての所要の性質を劣化
させることがない。 実施例 以下に、この発明による実施例を示しその効果
を明らかにする。 第1表に示す組成成分に従つて、この発明によ
る封着合金(試料No.1〜2)と、比較合金(試料
No.3〜5)を作製し、各合金の電気抵抗値測定、
並びに耐蝕性試験,酸化被膜の密着性試験を行な
い、その結果を第2表に示す。 電気抵抗値の測定は、第1表の各合金より0.8
mm厚み×40mm幅×50mm長さに切り出した試験片
を、1200℃で60秒、露点40℃の湿潤水素ガス中で
予備酸化処理したのち、1200℃で60秒,大気中の
酸化処理を施し、その酸化被膜表面に炭素系の導
電性塗料を一定面積塗布し、乾燥させたのち、酸
化被膜の電気抵抗を測定した。 耐蝕性試験は、上記の酸化処理後の試験片に、
硝酸:弗酸=1:1の混合酸(20℃)に、2時間
浸漬し、この場合の溶解減量を測定して耐蝕性を
評価した。 酸化被膜の密着性試験は、上記の予備酸化処理
後の試験片に、軟質ガラスを載置し、1200℃に保
持した加熱装置中で30秒間加熱し、その後常温ま
で冷却し、木ハンマーでガラスを破壊した際のガ
ラスとの接着面において、酸化被膜がガラスと共
に剥離して金属素地が露出した割合により評価し
た。また、各試料はそれぞれ10個ずつ試験に供し
た。 すなわち、評価は、 G1;金属素地が全く認められない、 G2;金属素地の露出が5%未満、 G3;金属素地の露出が5%〜10%、である。 第2表の試験結果から明らかな如く、この発明
による封着合金は、所要の性質を満足すると共
に、耐蝕性及び酸化被膜の導電性にすぐれている
ことが分る。
用合金に係り、特に、耐蝕性及び酸化被膜の導電
性を改善した軟質ガラス封着合金に関する。 従来技術 軟質ガラス封着用合金は、例えば、カラーブラ
ウン管のシヤドーマスクを支持するスタツトピン
等に用いられ、従来より軟質ガラス封着合金につ
いては種々の提案がなされている。 一般に封着用合金は、 封着用合金の熱膨張係数が軟質ガラスの熱膨
張係数に近似すること、 合金表面の酸化被膜が合金素地に強固に密着
すること、 合金表面の酸化被膜の導電性が良好なこと、 合金表面を酸化被膜処理した後の状態で各種
酸に対する耐蝕性にすぐれていること、 等の性質を具備することが必要である。現在、熱
膨張係数が軟質ガラスのそれに近似していること
から、18Cr―Fe合金が多用されている。 また、ガラス封着は、18Cr―Fe合金を所望形
状に成形加工した後、湿潤水素中で、 1000℃〜1250℃に加熱して酸化被膜を形成し、
さらに大気中で1000℃〜1250℃に加熱することに
よつて実施されているが、通常、ガラス封着後の
部品は、ガラスの表面処理を施す際に、硝酸、弗
酸、混合酸等の各種酸に浸漬されることがあり、
上記した如く、耐蝕性にすぐれていることが必要
である。 さらに、封着合金は、シヤドウマスク支持用部
品として使用する場合、表面に形成された酸化被
膜を介して電子回路を構成するため、かかる酸化
被膜の導電性がすぐれていることが必要である。 発明の目的 この発明は、上述した軟質ガラス封着用合金と
して必要な性質を満足し、特に、耐蝕性及び酸化
被膜の導電性を改善した封着合金を目的としてい
る。 発明の構成 この発明は、 Cr15wt%〜30wt%、Ti0.1wt%〜1.0wt%、 Al0.05wt%〜1.0wt%、Si0.75wt%以下、 Mn1.0wt%以下、C0.03wt%以下、 N20.03wt%以下に、 Zr0.005wt%〜0.5wt%及び Be0.005wt%〜0.5wt%を含有し、 残部はFe及び不可避的不純物からなることを特
徴とする軟質ガラス封着用合金である。 この発明による封着用合金は、18Cr―Fe合金
中のC、N等の不純物は前記酸化被膜形成の熱処
理及びガラス封着時に、結晶粒界付近にCr炭化
物またはCr窒化物を形成し、粒界付近に低Cr層
が形成されて耐蝕性が低下することに鑑み、C、
N量を低減し、CrよりC、Nとの親和力の大き
い元素を含有せしめてC、Nを固定すること、及
び結晶粒を微細化して粒界面積を増大して粒界付
近での低Cr層を低減することにより、耐蝕性を
大きく改善したもので、さらには緻密かつ高密着
の酸化被膜を形成することにより、一段と改善で
きる。 また、この発明による封着用合金は、Cr―Fe
合金の前記した酸化処理による表面酸化被膜は、
主として、P型半導体のCr2O3で構成され、この
酸化被膜中に、Cr3より原子価の大きい、例えば、
Ti4+、Si4+のイオンが存在すると、電気抵抗が増
加することに鑑み、酸化被膜中の前記金属イオン
を極力少なくしたことにより、導電性を改善した
ものである。 すなわち、この発明による封着用合金は、15〜
30Cr―Fe合金系に、特定量のZrとBeを含有する
ことにより、上述した軟質ガラス封着用合金とし
て必要な性質を満足し、特に、耐蝕性及び酸化被
膜の導電性にすぐれた封着合金を得たものであ
る。 組成限定理由 以下に、この発明による封着合金の成分組成の
限定理由を詳述する。 Crは、この封着合金の基本成分であるが、
15wt%未満では熱膨張係数が大きくなり、軟質
ガラスの熱膨張係数との差が大きくなり好ましく
なく、また、30wt%を越えると、加工性が劣化
し、所定形状に成形困難となるため、 15wt%〜30wt%とする。 Tiは、合金中のγ相析出の防止及び酸化被膜
の密着性、耐蝕性改善に有効であるが、0.1wt%
未満ではその効果がなく、また、1.0wt%を越え
ると、酸化被膜の電気抵抗が高くなりすぎて導電
性が劣化するため、0.1wt%〜1.0wt%とする。 Alは、合金の脱酸及び酸化被膜の密着性の改
善に有効であるが、0.05wt%未満ではその効果が
なく、また、1.0wt%を越えると上記効果が飽和
すると共に硬化し、加工が困難となるため、 0.05wt%〜1.0wt%とする。 Siは、脱酸のため含有するが、0.75wt%を越え
ると脱酸効果が飽和するため好ましくない。 Mnは、脱酸効果及び酸化被膜の最外側層に、
Mn・Cr2O4スピネル酸化物を形成し、ガラスと
の濡れ性を改善する効果があるが、1.0wt%を越
えると、合金の熱膨張係数が大きくなりすぎるた
め好ましくない。 Cは、封着時の発泡防止及びγ相析出の防止か
つ耐蝕性改善のためには、極力少ないほうが好ま
しいが、0.03wt%以下の含有であれば、実用上問
題がない。 N2は、γ相析出の防止かつ耐蝕性改善のため
には、極力少ないほうが好ましいが、0.03wt%以
下の含有であれば、実用上問題がない。 Zrは、合金中のC、N等の不純物と結合し、
炭化物または窒化物を形成してC、Nを固定し、
さらに、結晶粒を微細化すると共に、酸化被膜の
密着性を改善し、これらの相乗効果により、耐蝕
性を著しく改善する効果があるが、0.005wt%未
満ではその効果が少なく、また、0.5wt%を越え
ると合金の熱間加工性が低下するため、0.005wt
%〜0.5wt%とする。 Beは、合金中の結晶粒を微細化すると共に、
酸化被膜の緻密性,密着性を改善し、耐蝕性を著
しく改善する効果があるが、0.005wt%未満では
その効果が少なく、また、0.5wt%を越えると硬
化しすぎて合金の冷間加工性が低下するため、
0.005wt%〜0.5wt%とする。 この発明の封着合金は、ZrとBeを複合含有す
ることを特微とするが、ZrとBeの複合含有量は、
0.01wt%未満では合金中の結晶粒の微細化効果が
ないと共に、酸化被膜の緻密性,密着性の改善効
果がなく、また耐蝕性を改善する効果もなく、ま
た、1.0wt%を越えると、合金は硬化して熱間加
工性が低下するとともに、冷間加工も困難となる
ため、0.01wt%〜1.0wt%とする。 Feは、この合金の主成分であり、上述した各
成分を含有した残余とする。 また、不純物としてのNiは0.02wt%以下の含
有であれば、封着合金としての所要の性質を劣化
させることがない。 実施例 以下に、この発明による実施例を示しその効果
を明らかにする。 第1表に示す組成成分に従つて、この発明によ
る封着合金(試料No.1〜2)と、比較合金(試料
No.3〜5)を作製し、各合金の電気抵抗値測定、
並びに耐蝕性試験,酸化被膜の密着性試験を行な
い、その結果を第2表に示す。 電気抵抗値の測定は、第1表の各合金より0.8
mm厚み×40mm幅×50mm長さに切り出した試験片
を、1200℃で60秒、露点40℃の湿潤水素ガス中で
予備酸化処理したのち、1200℃で60秒,大気中の
酸化処理を施し、その酸化被膜表面に炭素系の導
電性塗料を一定面積塗布し、乾燥させたのち、酸
化被膜の電気抵抗を測定した。 耐蝕性試験は、上記の酸化処理後の試験片に、
硝酸:弗酸=1:1の混合酸(20℃)に、2時間
浸漬し、この場合の溶解減量を測定して耐蝕性を
評価した。 酸化被膜の密着性試験は、上記の予備酸化処理
後の試験片に、軟質ガラスを載置し、1200℃に保
持した加熱装置中で30秒間加熱し、その後常温ま
で冷却し、木ハンマーでガラスを破壊した際のガ
ラスとの接着面において、酸化被膜がガラスと共
に剥離して金属素地が露出した割合により評価し
た。また、各試料はそれぞれ10個ずつ試験に供し
た。 すなわち、評価は、 G1;金属素地が全く認められない、 G2;金属素地の露出が5%未満、 G3;金属素地の露出が5%〜10%、である。 第2表の試験結果から明らかな如く、この発明
による封着合金は、所要の性質を満足すると共
に、耐蝕性及び酸化被膜の導電性にすぐれている
ことが分る。
【表】
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1 Cr15wt%〜30wt%、Ti0.1wt%〜1.0wt%、 Al0.05wt%〜1.0wt%、Si0.75wt%以下、 Mn1.0wt%以下、C0.03wt%以下、 N20.03wt%以下に、 Zr0.005wt%〜0.5wt%及び Be0.005wt%〜0.5wt%を含有し、 残部はFe及び不可避的不純物からなることを特
徴とする軟質ガラス封着用合金。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3659187A JPS62188752A (ja) | 1987-02-19 | 1987-02-19 | 軟質ガラス封着用合金 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3659187A JPS62188752A (ja) | 1987-02-19 | 1987-02-19 | 軟質ガラス封着用合金 |
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12829883A Division JPS6021360A (ja) | 1983-07-13 | 1983-07-13 | 軟質ガラス封着用合金 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62188752A JPS62188752A (ja) | 1987-08-18 |
| JPS6319587B2 true JPS6319587B2 (ja) | 1988-04-23 |
Family
ID=12474022
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3659187A Granted JPS62188752A (ja) | 1987-02-19 | 1987-02-19 | 軟質ガラス封着用合金 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62188752A (ja) |
-
1987
- 1987-02-19 JP JP3659187A patent/JPS62188752A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62188752A (ja) | 1987-08-18 |
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