[其他]氣密燒結半透明鋁的氧化物

在審

• 申請號: 101986000005927
• 申請日: 1986-09-06
• 公開（公告）號: CN1005335B
• 公開（公告）日: 1989-10-04
• 發明（設計）人: 彼得·羅伯特·普魯多姆·范賴恩;杰拉達斯·亨里克斯·瑪麗亞·西伯斯
• 申請（專利權）人: 菲利浦光燈制造公司
• 代理公司: 中國專利代理有限公司
• 代理人: 楊鋼

本發明涉及具有含量至少為９９．５％的氣密燒結半透明的鋁的氧化物，其中包含按重量計至多為１０００ｐｐｍ的氧化鎂。按本發明所述鋁的氧化物中也包含按重量計至少為２０ｐｐｍ至按重量計至多為２００ｐｐｍ以三氧化二鉺表示的鉺。所獲得的材料具有較大的機械強度，較高的抗鈉的侵襲及令人滿意的半透明度。因此，該材料極適合于用作高壓放電燈管的放電容器的器壁材料。

本發明關于氣密燒結半透明的鋁的氧化物，其含量至少為99.5%并含按重量計至多為1000ppm的氧化鎂。本發明還涉及由這種材料制造制品的方法，這種材料在美國專利第3，905，845中可知的。該已知材料是氣密的、高度半透明的、尤其廣泛地應有于高壓放電燈管的放電容器中。除氧化鎂外，為獲得具有令人滿意的含量和有規則晶體大小分布的燒結材料，還須在材料中加入三氧化二釔（Y₂O₃）及三氧化二鑭（La₂O₃）。然而由于添加三氧化二釔及三氧化二鑭會導致產生β鋁酸鹽晶體結構，此種結構會嚴重地影響材料的耐用性。特別是該材料制成放電容器的器壁情況里，在該容器又裝有鈉時，發現β鋁酸鹽結構極易為鈉所侵襲。

作為本發明的目的是提供一種方法來獲取具有有規則晶體大小分布但不具有β鋁酸鹽結構的氣密燒結半透明鋁的氧化物。

為此目的，按本發明的本文開頭的段落中所述的那種材料，其特征在于所述的鋁的氧化物中也包含以三氧化二鉺（Er₂O₃）表示的、其含量按重量計至少為20ppm但至多為200ppm的鉺。

按本發明所述的材料具有有規則的晶體大小分布且在燒結形式下是高度半透明的。此外，發現該材料在抗鈉的侵襲方面極為耐用。所述材料的優點特別在于材料中鈣雜質是分凝在鉺鈣鋁酸鹽的晶界周圍。進而證實鉺鈣結構不屬β型，該非β型對于抗鈉侵襲的耐用性具有良好的效果。據此，按本發明所述的材料特別適宜用作高壓放電燈管的放電容器的器壁材料。

鉺的含量按重量計低于20ppm時，其結果會使所述材料具有無規則的晶體大小分布;特別是在材料的表面呈粗晶狀并呈多孔。其原因是燒結時氧化鎂由材料的表面蒸發掉，導致發生了不受限制的晶體生長。

當鉺的含量高于為獲取有規則的晶體大小分布所需的含量時，則發現會導致發生無規則的晶體生長。曾經發現，鉺的含量高于200ppm，即使在極為有利的條件下，仍發生無規則的晶粒生長，其結果甚至導致發生二次結晶化現象。由此導致材料的含量及半透明程度皆受到非常不利的影響。

從文獻（室業協會志Yogyo-Kyokai-Shi87卷第12期1979，633-641頁，88卷第11期，1980，660-673頁;88卷，第9期，531-538）中已知鋁的氧化物燒結過程中三氧化二鉺是作為摻雜劑而加入的。但是，該文獻中所述在任何情況下，其相關的量均為按重計500ppm或以上。可是，在那樣高鉺濃度的情況下，氣密半透明鋁的氧化物實事上是不可能形成的。

按本發明所述的材料的一個較好的實施方案中氧化鎂的含量按重量計要低于500ppm。其中的鉺的含量以三氧二鉺表示，其含鉺量按重量計至多為130ppm。此材料之優點在于它是堅硬的、均勻的、氣密的、也是半透明的，同時還具有高的抗鈉侵襲的耐用性。少量的氧化鎂已證實對材料的耐用性是有利的。可能用于解釋這一事實是沒有發生含鎂的第二相分離現象。三氧化二鉺所促進的均勻的晶體大小分布，不管氧化鎂的含量的那么小，仍然也可以在材料中實現的。

按本發明所述的氣密燒結半透明鋁的氧化物的制品最好是這樣按一種方法制造，該方法的特征在于：將氧化鎂化合物加到三氧化二鋁的混合物粉中;將所獲得的三氧化二鋁粉末最好是在經過瓦解作用后，制成所需形狀的模坯件，然后，在1150℃與1400℃溫度之間的氧化氣氛下加熱;接著，將所需要的三氧化二鉺的量加到模坯件中，其方法是將模坯件浸漬在含鉺的溶液中;再其后，將模坯件在氫氣或在至多為0.13帕的壓強的真空中，溫度至多為1800℃的條件下燒結。