Способ термообработки галогенных ламп накаливания

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Х АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (u>997138 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 250581 (21) 3290852/24-07 с присоединением заявки Йо (23) Прыоритет

Опубликовано 15.0283. бюллетень Hо 6

Дата опубликования описания 15.0283

Р М К з

Н 01 К 3/22

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (ЗЗ) УДК 621.3. 032. .9(088.8) А.Т. Токарев, В.С. Мордюк, A.A. Руб (72) Авторы изобретения

Всесоюзный научно-исследовательский про конструкторский и технологический инсти источников света им. A.Н. Ладыгина (71) Заявитель (54) СПОСОБ ТЕРМООБРАБОТКИ ГАЛОГЕННЫХ

ЛАМП НАКАЛИВАНИЯ

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в электротехнической промышленности для производства галогенных ламп накаливания. . В современной электротехнической промышленности применяемые способы термообработки конструктивных элементов галогенных ламп не позволяют с достаточной степенью достоверности утверждать об их эффективностн.

Известен способ термообработки тела накала смонтированной галогенной лампы в газогалогенной смеси с целью его обезгаживания от загрязнения (1).

Недостаток данного способа. заключается в большом расходе галогенов, в которых происходит отжиг нити накала, так как после термообработки тела накала каждой лампы пары галогена откачиваются, в определенной степени ухудшая рабочие параметры масла s saкуумном насосе и загрязняя атмосферу.

К недостатку следует также отнести и введение дополнительной операции, связанной с отжнгом и откачкой паров, в которых производился отжиг.

Известен также способ термообработки тела накала в атмосфере, содержащей фторные соединения, с целью устра- О нения дефектов диаметра тела накала, очистки от загрязнений и обезгаживания (2) .

К недостаткам указанного способа можно отнести необезгаженности колбы кварцевого стекла; использование специального помещения и оборудования для работы с фторсодержащими соединениямит повышенную опасность при работе с ними.

Наиболее близким к изобретению является способ термоОбработки галогенной лампы, включающий обезгаживание в течение:.4 ч конструктивного элемента — кварцевого стекла, из которого изготовляется оболочка. галогенной лампы (3) °

При термообработке при 900-1000 С происходит обеэгажнвание кварцевого стекла с целью предупреждения газовыделения в процессе эксплуатации ламп.

Недостатком известного способа является использование дополнительного энергоемкого технологического оборУдования в течение длительного времени — 4 ч. Кроме того, прошедшее термообработку кварцевое стекло вновь адсорбирует пары воды поверхностью, которые диффунднруют в объем лампы, сводя на нет термбобработку. И, на997138 конец, в процессе заштамповки, в результате обработки кварцевого стекла водородно-кислородным пламенем, вода вторично диффундирует в объем. кварцевого стекла с дальнейшим проникновением в объем лампы, что может вызвать S коррозию тела накала вследствие протекания .цикла Ленгмюра.

Все эти Факторы являются причиной недостаточной эффективности вышеизложенной термообработки. 10

Цель изобретения — повышение эффективности и надежности, а также сокращение длительности технологического процесса термообработки.

Поставленная цель достигается тем,15 что согласно способу термообработки галогенных ламп накаливания, заключающемуся в обезгаживании конструктивных элементов лампы путем их нагрева, обезгаживание осуществляют пу- 20 тем пропускания через тело накала готовой лампы в течение 1-2 мин электрического тока с напряжением, повышенным до значения, обеспечивающего разогрев стенок колбы лампы в течение указанного интервала времени до

1000-11000 С.

В данном случае обезгаживание основано на обратимом поглощении паров воды кварцевым стеклом при высоких 30 о (1000-1100 С) температурах. При этих температурах пары воды, которые мо- . гут быть в газе-наполнителе адсорбированы на конструктивных элементах и в капиллярах кварцевой оболочки; частично диссоциируют на кислород и во дород. Водород может диффундировать через кварцевую стенку колбы благода ря хорошей проницаемости, аналогичным образом может диффундировать вода посредством гидроксильных групп. та- 40 ким образом, вода как бы загоняется в объем кварца, вследствие чего прекращается цикл Ленгмюра, оказывающий разрушающее действие на тело накала. 45

Вышеуказанное подтверждается проведенным опытом.

В кварцевую трубочку с помощью микрошприца,вводят воду, замораживают ее и запаивают в ампулу. Ампулу помещают; через штенгель в галогенную лампу типа КГМ 75х630, после чего лампу откачивают, наполняют и отпаивают.

Ампулу разбивают и ставят лампу на испытания, при этом тело накала просматривается через бинокулярный микроскоп. Через некоторое время, после подачи напряжения, на теле накала появляются дефектообраэования.

Кратковременно, на 1-2 мин, увели-60 чивают напряжение так, что температу" ра тела накала достигает 3200 C а стенок колбй 1000-1100 С, при этом дефектообразования на теле накала исчезают и в дальнейшем их рост не на- 65 блюдается, а это подтверждает тот факт, что пары воды в атмосфере ламп отсутствуют.

Механизм физико-химических явлений при этом сводится к следующему: в интервале рабочей температуры тела накала 2500-2700 С при наличии паров воды происходит интенсивное испарение вольфрама в виде образующихся окислов Wo<„ Wo>. Согласно циклу Ленгмюра окислы частично восстанавливаются в холодных областях до чистого

:вольфрама и затем образуют вместе с оставшимися окислами летучие соединения галогенов и оксигалогенов .

Перемещаясь в области спирали, эти" соединения термически диссоциируются с образованием паров вольфрама, пересещение которых в различных температурных зонах вызывает зарождение и рост кристаллов (дефектообразований) на теле накала, а впоследствии вызывает его разрушение за 15-20 мин.

В процессе термообработки согласно изобретению при появлении зародышей на теле накала увеличением напряжения на лампе, т.е. увеличением температуры тела накала до 3200-3250 С, а стенок колбы до 1000-1100 С и выдержкой в этом режиме в течение 1-2 мин добиваются исчезновения зародышей.

После термообработки напряжение на лампе снижается до номинала и при дальнейших испытаниях в рабочем режиме рост кристаллов на теле накала не наблюдается.

Механизм вышеизложенного сводится, во-первых, к обратному поглощению воды кварцевым стеклом. Это явление заключается в том, что при температурах

1000-1100 С, близких к температуре размягчения кварцевого стекла, скорость диффузиии воды и водорода через кварц высока, в несколько раз больше, чем при температуре 500-600 С, 0 поэтому концентрация паров воды в объеме быстро уменьшается за счет ее дифФузии в объем кварцевого стекла. Вовторых, одновременно с этим процессом часть паров воды в области спирали термически диссоциирует при 3200 С; в результате чего зародыши кристаллов попадают в область интенсивного газового травления кислородом, а водород в это время диффундирует через кварцеВое стекло. Величина пересыщения па ров вольфрама при таких температурах становится недостаточной для роста кристаллов и они стравливаются.

Проводят испытания, при которых заготовки ламп КГМ 75-630 наполняют газом, предварительно пропущенным через воду. После этого половина ламп .проходит термообработку, а оставшаяся половина не проходит. Лампы ставят на срок службы, при этом лампы из первой половины, прошедшие термообработку, вы997138

Составитель Н. Нестеренко

Техред А.Бабинец Корректор,М. Демчик

Редактор М. Дылын

Заказ 94б/72 Тираж 701 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР . по делам изобретений и открытий

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

:Филиал ППП Патент, г, Ужгород, ул. Проектная, 4 держивают испытания на срок службы, а лампы второй серии выходят из строя вследствие разрушения тела накала.Таким образом, данный способ термообработки обеспечивает надежность работы лампы благодаря гарантированному поглощению паров воды, которые могут содержаться в газе-наполнителе или в микротрещинах кварцевбго стекла.

Использование данного способа тер- 10 мообработки галогенных ламп по срав- . нению с известными удешевляет процесс термообработки вследствие устранения необходимости использования специальных помещений и термических печейу t5 сокращает длительность процесса; гарантирует стабильность эксплуатационных параметров; упрощает существующую технологию.

Формула изобретения 20

Способ термообработки галогенных ламп накаливания, заключающийся в обеэгаживании конструктивных элементов лампы путем их нагрева, о т л и -. ч ающи йс я тем, что, с целью повышения эффективности и надежности, а также сокращения длительности процесса, обезгаживание осуществляют пу" тем пропускания через тело накала готовой лампы в течение 1-2 мин электрического тока с напряжением, повышенным по сравнению с номинальньм до значения, обеспечивающего разогрев стенок колбы лампы в течение укаэанного интервала времени до температуры

1000-1100 C.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент Японии Р 47-28000, кл. Н Dl К, 1972.

2.. Патент Японии М 47-27999, кл. Н 01 К, 1972.

3. Патент Японии 9 48-15907, кл. Н 01 К, 1973.