[發(fā)明專利]低氣壓汞放電燈用鉍鉛錫汞合金

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200810219122.4
• 申請日: 2008-11-14
• 公開（公告）號: CN101418407A
• 公開（公告）日: 2009-04-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 何志明
• 申請（專利權(quán)）人: 何志明
• 主分類號: C22C30/04
• 分類號: C22C30/04
• 代理公司: 佛山市南海智維專利代理有限公司
• 代理人: 梁國杰

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及固態(tài)汞合金材料技術(shù)領(lǐng)域，具體是指一種低氣壓汞放電燈用的鉍鉛錫汞合金。

背景技術(shù)

低氣壓汞放電管內(nèi)，汞原子被激發(fā)產(chǎn)生253.7nm紫外輻射，當(dāng)汞原子輻射出的253.7nm紫外線照射在鄰近的基態(tài)汞原子上，會產(chǎn)生共振吸收，產(chǎn)生共振吸收的汞原子可能和其它電子、原子發(fā)生碰撞，不能重新輻射出253.7nm的紫外光子。當(dāng)汞原子濃度較低時(shí)，隨汞原子濃度增加，253.7nm紫外輻射增加。當(dāng)汞原子濃度較高時(shí)，253.7nm紫外轉(zhuǎn)換效率降低，發(fā)光效率降低。燈內(nèi)存在一最佳汞蒸汽壓(以P₀表示)，當(dāng)燈內(nèi)汞蒸汽壓為P₀時(shí)，253.7nm紫外轉(zhuǎn)換效率最高，燈的發(fā)光效率最高。

低氣壓汞放電管的管徑不同，燈內(nèi)需要的P₀值也不同。管徑越細(xì)，P₀值越大。例如，φ38mm(T12)低壓汞燈，資料介紹：P₀＝0.8Pa。我們通過試驗(yàn)測得：φ12mm節(jié)能燈，P₀≈1.2Pa；φ8mm節(jié)能燈，P₀≈1.7Pa。小管徑緊湊型、冷陰極熒光燈等這類低氣壓汞放電燈，最佳汞蒸汽壓P₀大于0.8Pa。對這類低氣壓氣體放電燈，需要在高溫下控制汞蒸汽壓處于大于0.8Pa(如T3要求控制1.5Pa附近，T2要求控制1.7Pa附近)的P₀值附近的汞合金。

目前工作于60-100℃的汞合金普遍采用鉍鉛錫汞合金，將鉍鉛錫汞合金放置在燈的排氣管內(nèi)。在燈燃點(diǎn)的過程中，汞合金既要維持汞蒸汽壓在P₀附近，保證燈的光效；同時(shí)要使汞合金的熔融溫度(合金熔融可流動的溫度)高于實(shí)際工作溫度，否則熔融的汞合金會從排氣管中流入燈內(nèi)，易劃粉，造成熒光粉層劃痕、脫落，流入燈內(nèi)的汞合金溫度與原設(shè)計(jì)存放在排氣管中的汞合金溫度有差異，燈內(nèi)汞蒸汽壓發(fā)生變化，燈的光電參數(shù)劣化。當(dāng)汞合金的汞蒸汽壓隨溫度變化的特性曲線中存在汞蒸汽壓下降的拐點(diǎn)時(shí)，拐點(diǎn)溫度附近的汞蒸汽壓低，部分燈由于離散性的原因，汞合金處于該溫度區(qū)域時(shí)，253.7nm紫外線輻射效率降低，發(fā)光效率低，從而導(dǎo)致燈的光電參數(shù)離散性大。

傳統(tǒng)的鉍鉛錫汞合金有三類：一、US4093889公開的鉍鉛錫質(zhì)量比約為Bi：Pb：Sn＝54：30：15(原子比約為Bi：Pb：Sn＝48：24：28)，Bi、Pb、Sn原子數(shù)與Hg原子數(shù)之比為：0.85：0.15～0.98：0.02；二、US6404122公開的鉍錫原子比為Bi：Sn＝80：20～20：80，Pb原子數(shù)為0.7％≦Pb≦12％，Hg原子數(shù)為0.05％≦Hg≦2％；三、日本特開2001-243913公開的鉍鉛錫汞質(zhì)量比為Bi：Pb：Sn：Hg＝38～46：15～19：30～36：0.5～15。方案一：專利介紹其穩(wěn)定控制的汞蒸汽壓為0.8Pa(6*10^-3托)，該汞蒸汽壓值不適合小管徑低氣壓汞放電燈；合金選擇在共晶點(diǎn)附近，液相溫度和熔融溫度均較低，放在排氣管內(nèi)的汞合金易流入燈內(nèi)。方案二：Pb、Hg含量均很低，加入燈內(nèi)的合金需要量增加，成本增加，汞合金的汞蒸汽壓—溫度特性曲線中存在汞蒸汽壓明顯下降的拐點(diǎn)；方案三：Sn含量高，Pb含量偏低，液相溫度和熔融溫度相對較高，其汞蒸汽壓—溫度特性圖表顯示其穩(wěn)定控制的汞蒸汽壓為0.8Pa(6*10^-3托)附近，汞合金的汞蒸汽壓—溫度特性曲線中存在汞蒸汽壓明顯下降的拐點(diǎn)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是為了克服已有技術(shù)的不足，提供一種更適用于小管徑低氣壓汞放電燈的汞合金。該合金同時(shí)具有以下三方面的特性：1、在工作溫度區(qū)域內(nèi)汞蒸汽壓能更穩(wěn)定地控制在1.5Pa附近(1.0Pa～2.0Pa)，在工作溫度區(qū)域燈的發(fā)光效率高；2、汞蒸汽壓-溫度特性曲線中無汞蒸汽壓明顯下降的拐點(diǎn)，降低燈的離散性；3、汞合金的液相溫度和熔融溫度相對較高，使汞合金熔融溫度與工作溫度相匹配，汞合金易流入燈內(nèi)的幾率大大減小。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供的技術(shù)方案為：一種低氣壓汞放電燈用鉍鉛錫汞合金，是含鉍鉛錫汞的合金，鉍鉛錫汞的質(zhì)量比為，鉍Bi：鉛Pb：錫Sn：汞Hg＝30～45：22～40：25～40：1～8。

鉍鉛錫汞合金優(yōu)選方案，是鉍鉛錫汞的質(zhì)量比為，鉍Bi：鉛Pb：錫Sn：汞Hg＝35～42：26～36：28～36：2～6。