Способ изготовления газоразрядной лампы с предварительной металлизацией

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОП ИСАНИЕ 636710

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВКДИТИЛЬСТВУ (6l) Дополнительное к авт. свил-ву (22) Заявлено 28.06.76 (2l ) 2377683/18-25 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано05. 12.78. Бюллетень № 45 (45) Дата опубликования описания 15.12.78

2 (51) М. Кл

Н 01 g 5!26

Гасударственный иомитет

Соовта Министров СССР оо делам изобретений и открытий (53) УДК 621.385. . 032.85 (088.8) B. Б. Браиловский, Э. М. Беляев, Н. В. Ермакова

A. В. Перевезенцев, В. И. Жильцов, В.„ И. Шабуркина, В. Д. Грыэлов и Ю. Х. Гукетлев (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ГАЗОРАЗРЯДНОЙ ЛАМПЫ

С ПРЕДВАРИТЕЛЬНОЙ МЕТАЛЛИЗАБИЕЙ

Изобретение относится к газоразрядным приборам и может быть использовано при изготовлении высокоинтенсивных источников света, Известны газоразрядные приборы со стержневыми токовводами в кварцевую колбу, содержащие держатель электрода с колпачком, имеющим выступ и упирающимся в торец кварцевой трубчатой ножки колбы. Герметизация узла осуществляется с помощью пайки оловянно-.титановым припоем (1J.

Несмотря на компактность и простоту технологии изготовления такого прибора, он имеет существенный недостаток: не гарантируется герметичность электродного узла с колбой.

Наиболее близким к предложенному техническому решению является способ изготовления газоразрядной лампы с предварительной металлизацией (2j путем

20 изготовления колбы, нанесения металлизируюшей пасты на основе гидрида титана, пайки электродных узлов в колбе оловянно-титановым припоем, откачки и наполнения рабочим газом.

К недостаткам известного способа следует отнести ненадежное соединение припоя с кварцевым стеклом и возможность попадания припоя на внутреннюю поверхность колбы, что выводит лампу из строя.

Цель изобретения — повышение надежности соединения колбы с электродным узлом.

Поставленная цель достигается тем, что перед операцией пайки на поверхность колбы наносят равномерный сплошной слой металлизируюшей пасты, содержащей гидрид титана, толщиной от 50 до

120 мкм, высушивают пасту на воздухе в течение 15-20 мин, затем проводят реакционный обжиг в вакууме не выше

5 10 мм рт. ст. при температуре о

300 С в течение 10-25 мин, поднимао ют температуру до 750 С для реакционного обжига в течение 5-10 мин, лампу

6367 10 охлаждают и раэвакуумируют при температуре не выше 100 С.

Способ реализуется следующим образом.

Изготавливают колбу заданных разме- $ ров, на наружную поверхность которой, в районе пайки, наносят металлизируюшую пасту в виде кольца тол диной от 50 до

120 мкм и шириной 10 мм (для охватываюшего колпачкового спая). Эксперимен- 1© тельно было установлено, что при меньшей толшине металлизационного слоя переходный слой силицида титана в кварцевом стекле слабо выражен и не обеспечивает надежного герметичного спая сс сто-1$ роны кварцевого стекла. При толшине металлизируюшего покрытия 50-120 мкм в кварцевом стекле образуется переходной слой оптимальной толщины 1-1,5 мкм, который обеспечивает герметичность спея. +

Толшина металлизируюшего покрытия больше 120 мкм недопустима, так как при таких толшинах нельзя получить сплошного качественного покрытия.

2$

Колба предварительно тшательно очишается и обезжиривается, Пасту наносят кистью на станке с центрируюшим приспособлением или любым другим методом.

Металлизируюшую пасту готовят помолом в шаровой мельнице в течение 5 ч композиции из порошка металлического олова, гидрированного порошка титана и шаров из кварцевого стекла в весовом соотношении 49:1: 100 с добавлением коллоксилина или метилметакрилата в изоамилацетате, Вязкость поддерживают на уровне от

16 до 19 спз добавлением 20 мл раствора на каждые 100 г смеси порошков металлического олова и гидрированного порошка титана. Колбы с нанесенным покрытием помещают в сушильный шкаф и выдерживают при температуре от 80 до

100 С в течение от 15 до 20 мин.

Выбор такого режима обусловлен необходимостью удаления из пасты растворителя — изоамилацетата путем его испарения. ,Палее производят вжигание металлизируюшего покрытия в вакуумной печи

$0 при остаточном давлении 5 10 мм рт. ст. по следующему режиму: нагрев до температуры 300 С со скоростью

5 град/мин, выдержка при этой тем$$ ,пературе 15 мин.

Температура предварительного обжига о (300 С) является предельной темп:-.рату;юй разложения технологической связки и удаления ее из слоя металлизируюшей пасты, Затем колбу нагревают до температуо ры 750 С с любой скоростью, выдерживают при втой температуре 10 мин; охлажо дают в вакууме до температуры 300 С, далее охлаждают до 100 С в среде азота под давлением 1 атм, Реакционный обжиг с образованием переходного слоя силицида титана в поверхностном слое колбы производят при температуре 750 С во о время выдержки, Г1осле охлаждения колбы ее извлекают иэ печи и герметиэируют с электродными узлами оловянно титановым припоем в вакууме путем нагрева токами высокой частоты при температуо ре 800 С. После откачки, наполнения и тренировки производят холодный отпай штенгеля, По истечении пяти дней проверяют напряжение зажигания, Лавление реакционного обжига и тем пературу извлечения выбирают исходя из того, что на поверхности металлизирующего покрытия после вжигания пасты не должно быть пленки окислов„которые появляются при большем давлении реакционного обжига и при более высоких температурах извлечения.

В ранее сушествовавшей технологии пайки кварцевых колб с колпачковыми токовводами отсутствовала операция предварительного формирования в поверхностном слое кварцевого стекла силицида титана. Такую операцию оказалось возможным осушествить в процессе предварительной термообработки пасты, содержашей гидрид титана и нанесенной на колбу га зоразрядной лампы из кварцевого стекла, на стадии реакционного обжига при определенных условиях. Процесс получения слоя силицида титана в колбе является составной частью способа изготовления газоразрядных ламп.

Применение описанного способа позволяет повысить надежность приборов и увеличить выход годных изделий на операции

"пайка" более чем на 30%, Формула изобретения

Способ изготовления газоразрядной лампы с предварительной металлизацией путем изготовления колбы, нанесения металлизируюшей пасты на основании гидрида титана, пайки влектродных узлов к колбе оловянно-титановым припоем, откачки и наполнения рабочим газом, о т л и636 ч а ю ш и и с я тем, что, с целью повышения надежности соединения колбы с электродным узлом, на поверхность колбы наносят равномерный, сплошной слой металлизируюшей пасты, содержашей гндрид и титана, толшиной от 50 до 120 мкм, высушивают пасту на воздухе в течение 1520 мин, затем производят реакционный обжиг в вакууме не выше 5 10 мм рт, о ст, при температуре 300 С в течение 1О

lO-25 мин, поднимают температуру до

710 б

7,э0 С для реакционного обжига в течег ние 5-10 мин, лампу охлаждают и разваку, мируют при температуре не выше

100 С, Источники информация, принятые во внимание при экспертизе:

1. Авторское свндетельство СССР

N. 187165, кл. Н Ol J 5/26, 1965, 2. Патент Японии И. 12331/66, 12 В 24, 1963, Составитель А. Бишаев

Редактор Т. Орловская Техред О. Андрейко Корректор H. Золотовская

Заказ 6961/44 Тираж 918 Подписное

llHHHHH Государственного комитета Совета Мннисч юв СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-З5, Раушская наб., д, 4/5

Филиал ППП Патент", г. Ужгород, ул. Проектная. 4