Геттер для ламп накаливания

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советскик

Социавистическик

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИ ВТЕЛЬСТВУ (63) Дополнительное к авт. сеид-ву (22) Заявлено 04. 01 ° 80 (21) 2863410/24-07 (51)М с присоединением заявки Hо (23) Приоритет

Н 01 К 1/56

Н 01 К 3/22

H 01 J 7/18

Государственный комитет

СССР ио делам изобретений и открытий

Опубликовано 300981. Бюллетень М 36

Дата опубликования описания 30. 09. 81 (53) УДК 621. 3.032 (oss.s) Е.П. Абакумов, В.В. Козик, В.В. Серебренников и Ю.Ф. Главацкий ,)

t

Томский электроламповый завод и Томский государственный университет им. В.В. Куйбышева (72) Авторы изобретения (7t) Заявители (54 ) FETTEP ДЛЯ ЛА.YiII НАКАЛИВАН ИЯ

Изобретение относится к электротехнической промышленности и может быть использовано в производстве электрических ламп накаливания.

Известны гаттеры длительного действия, содержащие активное вещество газопоглотитель и органическую связку, например алюминий с нитролаком, углекислый барий, сажа, амилацетат, нитролак 9 55, применяемые при изготовлении электроламп накаливания (1).

Такие геттеры не обеспечивают стабильности световых параметров ламп и обеспечивают малый срок службы.

Из геттеров длительного действия, содержащих гаэопоглотитель и органическую связку, наиболее-близким к предлагаемому по технической сущности является геттер на основе металлического циркония, в качестве газопоглотителя, на спиртовой связке. Его наносят на внутренние детали лампы, имеющие определенную и достаточно высокую температуру при работе лампы (2).

При изготовлении газонаполненных ламп накаливания стеклянные детали не нагреваются до необходимой температуры, что способствует выделению со. стенок в объем колбы активных газовых примесей во время работы лампы, которая при этом нагревается. Накопление активных примесей приводит к нестабильности световых параметров ламп и к снижению их срока службы за счет коррозии вольфрама.

Циркониевый геттер активна поглощает газы в области температур 4 50600 С. Поэтому в реальных производственных условиях трудно обеспечить нанесение его на участок с оптимальной рабочей температурой.

Кроме того, существенным недостатком применения металлического циркония является его осыпание в лампах, подвержненных вибрации, что вызывает преждевременный выход лампы из строя, тем самым сокращает ее срок. службы.

2О Цель изобретения — стабилизация светотехнических параметров и увели-. чение срока службы ламп накаливания.

Указанная цель достигается тем, что в геттере для ламп накаливания, содержащем активное вещество газопоглотителя и органическую связку, например, спирт или раствор нитроклетчатки в амил- или бутилацетате, в качестве вещества гаэопоглотителя

30:применяются ацидофторидные комплекс868889

О

ЗО ные соединения бора, кремния или фос-. фора, выделяющие при нагревании газообразные фториды бора, кремния или фосфора, например, тетрафтороборат калия. В результате разложения эти соецинения дают летучие легкогидролизующиеся фториды бора, кремния или фосфора, способные в течение длительного времени поглощать активные газовые примеси, преимущественно пары воды, выделяющиеся из конструкционных материалов в процессе работы ламп, и предотвращать появление хрупкости спирали за счет углерода и кислорода в вольфрамовой спирали.

Концентрация фторидов должна превышать суммарную концентрацию активных газовых примесей, находящихся в объеме колбы; в зависимости от мощности и рабочего напряжения лампы давление фторидов должно составлять 110 мм рт.ст.

Выбор летучих легкогидролизующихся ацидофторидных соединений в качестве вещества газопоглотителя обусловлен тем, что они уже при комнатной температуре взаимодействуют с парами воды и тем самым препятствуют при работе лампы протеканию вольфрамо-водного цикла.

Применение ацидофторидных комплексов бора, кремния или фосфора в лампах накаливания не снижает электрической прочности газового наполнения за счет образования фторидов бора, кремния или фосфора, которые не взаимодействуют с материалом баллона до 350 С и не вызывают побочных явлений, ухудшающих товарный вид лампы.

Процессы, протекающие в лампах накаливания с геттером из ацидофторидных комплексов, могут быть представлены следующим образом.

Если в качестве ацидофторидного геттера используется, например,,теT рафтороборат калия KB, то процесс его разложения может быть описан следующим уравнением реакции: кв KF + вг4 (1) По действию фторид калия, образующийся по уравнению реакции (1) аналогичен криолиту, т.е. споеобствует обесцвечиванию распыленного вольфрама на внутреннюю поверхность баллона лампы, стабилизируя тем самым световую отдачу лампы. Трифторид бора газообразен и находится в объеме лампы. При частичном окислении тела накала за счет активных газовых приме ей (кислорода, воды, угарного и углекислого газа, а также углеводородов) газообразный трифторид бора реагирует с диоксидом вольфрама по уравнению реакции:

4 и тем самым обеспечивает частичное возмещение металлического вольфрама из окисленного вольфрама на тело накала. Одновременно оксид бора В О, образующийся по реакции (2), конденсируется на поверхности баллона лампы и улучшает химическую и термическую стойкость стекла лампы. Образующийся гексафторид вольфрама может взаимодействовать с карбидом вольфрама и другими углеродными включениями, получающийся за счет органических соединений в объеме лампы по уравнению реакции:

2WF + ЗЫС вЂ” 2W + ÇCF (3) ф

Этот процесс также приводит к возврату вольфрама на нить накала, а углерод, создающий хрупкость спирали вольфрама, образует термически устойчивые фторорганические соединения, например, тетрафторид углерода CFy .

Процесс по уравнению реакции (3) способствует выводу углерода из вольфрамовой спирали и, следовательно, уменьшает хрупкость тела накала. И за счет возврата вольфрама, очистки его от углерода удается увеличить срок службы ламп и стабилизировать их светотехнические параметры.

Из всего сказанного следует, что применение ацидофторидных комплексов в качестве геттеров обеспечивает полную изоляцию спирали тела накала от взаимодействия активных газовых примесей в объеме баллона лампы.

Пример. Геттер готовится из размолотого в шаровой мельнице тетрафторобората калия. Посл4 чего добавляется органическая связка — спирт при весовом соотношении твердое к

4р жидкому 1:3 или 1:5 при нанесении на токовводы и 1:10 при нанесении на спираль. Испытания проводятся на серийных лампах К 12-90 и A 28-40.

Технология нанесения геттера осуще45 ствляется по общепринятой методике.

Лампы проходят испытания по спаду светового потока, механические испытания и на срок службы. После испытаний на срок службы определяют хрупкость спирали отгибанием на угол 45 и растяжением спирали.

В таблице даны результаты испытаний.

Приведенные данные подтверждены испытаниями, они показывают, что

55 -спад светового потока и хрупкость спирали с геттером из KB значительно меньше. Это приводит к стабилизации параметров в процессе службы лампы накаливания, срок службы ламп щ накаливания увеличивается на 30% по сравнению с лампами, где используют циркониеьый геттер.

4ВF + ЗЧОа 24Тб + 2В20Э+ W (2) Применение ацидофторидных комплексов в качестве- газопоглотителей в ус868889

Спад светового потока на протяжении срока службы

Количество ламп, выдержавших испытание на хрупкость,Ъ

Средний срок службы,Ъ

Тип лаМп Геттер

К 12-90

Текущий циркониевый

21,6

100

9,8

130

KBF + спирт

А 28-40

Текущий цирко- ниевый

11,2

100

КВF + спирт

2,2

130 этот параметр соответствует стабилизации параметров ламп накаливания.

Формула изобретения

Составитель В. Горчакова

Техред М. Рейвес Корректор-Г. Решетник

Редактор П. Макаревич

Тираж 787 Подписное

ВНИИПИ Госуда1рственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 8344/77

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная,.4 ловиях работы ламп накаливания экономически выгодно благодаря меньшей стоимости, например, тетрафтороборатов калия по сравнению с металлическим цирконием. Кроме того, применение предлагаемого изобретения не требует изменения существующей техноло1. Геттер для ламп накаливания, содержащий активное вещество и органическое связующее, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью стабилизации светотехнических параметров и увеличения срока службы ламп накаливания, в качестве активного вещества З5 взяты ацидофторидные комплексы бора, кремния или фосфора, выделяющие при нагревании газообразные фториды бора, кремния илн фосфора. гни производства ламп накаливания.

Экономическая эффективность в денежном выражении может быть рассчитана после выпуска опытно-промышленной партии и может предположительно составить несколько сот тысяч рублей.

2. Геттер по п.1, о т л и ч а юшийся тем, что в качестве ацидофторидного комплекса взят тетрафтороборат калия.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Денисов В.П. Производство электрических источников света. М., "Энергия", 1975.

2е Ульмишек Л.Г. Производство электрических ламп накаливания. 1958, c....313.