Способ изготовления токоввода в кварцевое стекло оболочек высокоинтенсивных источников излучения

 

СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ТОКОВБОДА В КВАРЦЕВОЕ СТЕКЛО ОБОЛОЧЕК ВЫСОКОИНТЕНСИВНЫХ ИСТОЧНИКОВ ИЗЛУЧЕНИЯ , включакмций монтаж внутреннего звена, среднего звена из молибденовой фольги и внешнего звена, выполненного в виде молибденового стержня , их соединение и последующую заварку в кварцевое стекло, отличающийся тем, что, с целью увеличения срока службы и повышения выхода годных ламп, на внешнее звено наносят покрытие, содержащее оксид кремнияи неорганический полимер состава 2г„ (ОН)„„(Нр,) „(. ) , где И - степень полимеризации, m 1-3 О ) степень гидролиза, при исходном массовом соотношении 1:

СОКИ СОВЕТСКИХ социАлистичесних

РЕСПУБЛИК (l 9) (!! ) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР по делАм изоБРетений и отнРытий (21). 3694403/24-07 (22) 30.01.84 (46) 23.08.85. Бюл. й- 31 (72) М.Б.Гусейнов, Л.Б.Прикупец, С.Г.Ашурков, А.В.Салкин, Г.Н.Гаврилкина и Б.М.Мельников (71) Всесоюзный научно-исследовательский проектно-конструкторский и технологический светотехнический институт (53) 621.327 (088.8) (56) Денисов В.П., Мельников IO,Ô.

Технология и оборудование производства электрических источников света.

М.:, Энергоиздат, 1983, Патент IIIA, 3742117, кл. 174-50.64.

Патент Японии, М 56-15115 кл. Н Ol К 3/26. (5114 Н 01 J 61/36 Н 01 К 3/20 (54)(57) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ТОКОВВОДА В КВАРЦЕВОЕ СТЕКЛО ОБОЛОЧЕК

ВЫСОКОИНТЕНСИВНЫХ ИСТОЧНИКОВ ИЗЛУЧЕНИЯ, включающий монтаж внутреннего звена, среднего звена из молибденовой фольги и внешнего звена, выполненного в виде молибденового стержня, их соединение и последующую заварку в кварцевое стекло, о т л и— ч а ю шийся тем, что, с целью увеличения срока службы и повыше- ния выхода годных ламп, на внешнее звено наносят покрытие, содержащее оксид кремния и неорганический полимер состава Ег„(ОН)„п,(ЙО) в(» „,), где tl — - степень полимеризации, m =I-Зстепень гидролиза, при исходном массовом соотношении 1: (1-1,5) оксида кремния и неорганического полимера с последующим отжигом в вакууме

l0 -10 Па при 1000-1200 С в тече ние 30-40 мин, 1 1174999

Изобретение относится к источникам оптического излучения, точнее 1 к технологии изготовления токоввода Ц в кварцевую оболочку разрядных ламп н высокой интенсивности таких, как к ртутные и металлогалогенные лампы У выского давления, а также может быть л использовано в галогенных лампах накаливания.

Цель изобретения — увелИчение сро. 10 ка службы и повышение выхода годных разрядных ламп высокой интенсивности при их производстве.

Предлагаемый способ изготовления токоввода улучшает герметизацию молибденовой фольги и особенно место спая фольги с внешним молибденовым звеном за счет улучшения вакуумной плотности соединения молибденового стержня скварцевым стеклом,чтодос — Zp тигается нанесением на молибденовый стержень покрытия, состоящего из оксида кремния (lу) и неорганического по-.: лимера, содержащего цирконий, с после-3 -Ф дующим отжигом в вакууме 10 -10 Па Zg при 1000-1200 С в течение 30-40 мин. о

Предлагаемое покрытие препятствует окислению молибденовой фольги за счет того, что полимерная пленка покрывает плотным слоем стержень и после выжигания биндера образует модифицированную поверхность молибденового стержня. При этом общая площадь поверхности стержня уменьшается до габаритно-цилиндрической пло-З щади, что подтверждается специальными измерениями методом БЭТ по низкотемпературной адсорбции азота.

Лучшая адгезия достигается также за счет полимерного неорганического 40 клея (связующего) . Размол порошка

5iO проводится до размеров частиц

1-2 мкм, что обеспечивает более рав. номерное распределение их в полимере для лучшей адгезии и, в последую- 4 щем,: получение хорошего спая с кварцевой основой горелки.

Покрытие, состоящее из 5jO Z u гО, имеет промежуточный КТР между молибденом и оксидом кремния 50 (1У)-кварцевым стеклом, так как 7ГО в диапазоне рабочих температур внешнего звена 200-300 С имеет КТР, практически совпадающий с молибденом (5-7} 10 1/ С.

Неорганический полимер получают путем выпаривания при кипячении

b07.-ного водного раствора оксинитраа циркония до плотности 1,65,70 г/см г,при 20-22 С). Оксинитрат иркония, г 0 (ЙО ) 2Н О ири длительом кипячении образует неорганичесий полимер указанного состава; с величением концентрации степень по-. имеризации растет. Вязкость полученного полимера 28-30 сП (ири 2022 С) . Такая вязкость обеспечивает, о при добавлении порошка кремния (1У) в указанном соотношении, нанесение покрытий на .молибденовые стержни.

Соотношение по массе 1:(1-1,5) оксида кремния 1У) и полимера подобрано эмпирически с учетом указанных признаков.

Использование при отжиге вакуума

10 — 10 Па — обычно применяемое ф разрежение, При более высоком уровне остаточных газов возникает вероятность окисления молибдена, более глубокий вакуум требует специального оборудования (помимо форвакуумного. и диффузионного насосов), что нецелесообразно.

Диапазон температур 1000-1200 С обоснован диффузионными расчетами, а также порогом размягчения кварцевой основы. Из этих расчетов получено и требуемое время отжига (30-40 мин).

Химизм разложения покрытия при вакуумном отжиге может быть выражен уравнением

2 5(ОН) гг (КО 14(4 гг, )» (æ" %0 иЕгр и(4-г) М02 f 114 гг(4-гп) р

+ Jz n> 420

Пример 1. На молибденовый стержнь наносится покрытие с массовым соотношением 1:1 оксида кремния (1У) и полимера. Стержень отжигается в вакууме 10 Па при 1000 С в течение 30 мин.

Пример 2. На молибденовый стержень наносится покрытие с массовым соотношением 1:l 2 оксида крем. ния (1У) и полимера, Стержень отжигается в вакууме 5 10 Па при 1100 С в течение 35 мин.

Пример 3. На молибденовый стержень наносится покрытие с массовым соотношением 1:1,5 оксида кремния (1У ) и полимера, Стержень отжигается в вакууме 10 Па ири 1200 С

b в течение 40 мин, 1174999

Составитель В,Горчанова

Редактор О.Юрковецкая Техред M.Ïàðîöàé

Корректор В.Гирняк

Заказ 5210/54 Тираж 679

В11ИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

Подписное

Филиал ППГ! "Патент", г.ужгород, ул.Проектная, 4

При содержании неорганического полимера, большем указанного преде-. ла 1,5, после отжига покрытия образуются микротрещины, обусловленные испарением значительного количества газообразных продуктов, что снижает срок службы лампы. При содержании неорганического полимера, меньшем указанного предела 1, черезмерная густота пасты затрудняет нанесение покрытия на внешнее звено токоввода, что снижает выход годных ламп. Кроме того, как увеличение, так и уменьшение соотношения ухудшают характеристики отожженных покрытий по КТР, адгезии и модифицированию поверхности внешнего .звена токо— ввода, что уменьшает как срок службы, так и выход годных

10 ламп.