[發(fā)明專利]半透明氧化鋁陶瓷燈泡注射成型工藝無效
| 申請?zhí)枺?/td> | 200910044191.0 | 申請日： | 2009-08-25 |
| 公開（公告）號： | CN101643355A | 公開（公告）日： | 2010-02-10 |
| 發(fā)明（設(shè)計）人： | 趙學(xué)國;王忠 | 申請（專利權(quán)）人： | 長沙市景泰塑料機械科技開發(fā)有限公司 |
| 主分類號： | C04B35/622 | 分類號： | C04B35/622;C04B35/10;B28B7/28;B28B3/22;H01J9/24 |
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| 地址： | 410000湖南*** | 國省代碼： | 湖南;43 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 半透明 氧化鋁陶瓷 燈泡 注射 成型 工藝 | ||
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明屬于陶瓷注射成型技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種氧化鋁陶瓷燈泡注射成型工藝。
背景技術(shù)
目前，市場上小功率金屬鹵化物燈多為傳統(tǒng)的石英金鹵燈，通常采用鈉、鈧碘化物作為填充物，但石英金鹵燈會與這些填充物之間發(fā)生各種化學(xué)反應(yīng)，極大影響燈壽命、光通量維持率及光色穩(wěn)定。其次，現(xiàn)有的直管石英金屬鹵化物燈顯色性僅為65，顯色性能有待提高；此外，對傳統(tǒng)石英金屬鹵化物燈而言，燈與燈之間的光色一致性問題十分嚴重，燈與燈之間的顏色均勻性很差。
而采用陶瓷電弧燈管具有諸多優(yōu)點：(1)顯色性能顯著改進：目前陶瓷金屬鹵化物電弧管一般比石英金屬鹵化物電弧管的冷端溫度高80-100℃，從而使其顯色性達到90以上；(2)發(fā)光效率和光通量維持率明顯提高：由于陶瓷電弧管的耐高溫特性，小功率陶瓷金屬鹵化物燈在設(shè)計時可以加大燈管管壁負荷，從而使它管內(nèi)放電氣體工作溫度較石英電弧管高，其發(fā)光效率比石英金鹵燈高15％，一般達到90lm/w。此外陶瓷電弧管內(nèi)填充物化學(xué)成份穩(wěn)定，光源的光通量維持率較好；(3)使用壽命延長：由于陶瓷金屬鹵化物燈中的電弧管的鈉損耗速率非常慢，因此陶瓷金屬鹵化物燈的壽命比石英金屬鹵化物燈長一倍左右；(4)光色一致性的實現(xiàn)：陶瓷金屬鹵化物燈由于電弧管尺寸精確，體積更加緊湊，使燈之間的光色一致性得到了很好的改善，提高了光源的品質(zhì)。鑒于陶瓷電弧燈管的諸多優(yōu)勢，采用氧化鋁陶瓷燈泡替代石英金鹵燈已成為趨勢。
陶瓷金屬鹵化物燈工作時處于高溫狀態(tài)(1000-1250℃)，其使用壽命取決于燈管內(nèi)鹵化物損耗情況。經(jīng)大量實驗表明，燈管內(nèi)鹵化物損耗主要與半透明氧化鋁陶瓷燈管晶界微量摻雜有關(guān)密切的關(guān)系。目前國內(nèi)制備半透明氧化鋁陶瓷時大量采用MgO-La2O3-Y2O3三元配方，采用這些配方制作的陶瓷燈管在使用時，晶界處的微量摻雜會與鹵化物發(fā)生嚴重的化學(xué)反應(yīng)，縮短了燈管的使用壽命。在大量實驗的基礎(chǔ)上探索出了合適的晶界摻雜組分，采用MgO-ZrO2-HfO2三元配方，可大大延緩燈內(nèi)鹵化物對氧化鋁陶瓷的腐蝕作用，從而延長燈的使用壽命。
注射成型技術(shù)由于具有高精度、高效率及粉體利用率高等優(yōu)點，在工程陶瓷中已有較廣泛的應(yīng)用，但將該工藝應(yīng)用于半透明氧化鋁陶瓷的制備尚未見報道，究其原因可能是半透明氧化鋁陶瓷對氧化鋁原料、成型助劑及成型工藝有著嚴格的要求。本發(fā)明人以高純氧化鋁粉作為原料，對注射溫度、注射壓力、注射時間、保壓時間等成型參數(shù)進行優(yōu)化，同時采用獨特的共燒技術(shù)將多個陶瓷部件緊密、精確地?zé)瞥烧w陶瓷燈管。國內(nèi)外尚未有相關(guān)報道。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種半透明氧化鋁陶瓷燈泡注射成型工藝，包括整體式和分體式兩種陶瓷燈泡注射成型方法。
本發(fā)明的整體式半透明氧化鋁陶瓷燈泡注射成型工藝包括以下步驟：
(1)配料：將10-20重量份的石蠟和1-5重量份的油酸加入合料機，加熱至60-120℃，待物料完全熔化后加入高純氧化鋁粉；
(2)拌料：將配比好的各物料在合料機中攪拌混勻，混料溫度高于60℃，拌料過程中要防止帶入各種雜質(zhì)；
(3)造粒：將混勻的漿料加入造粒機，利用造粒機的擠出螺桿將漿料擠制成可塑泥條，再用切割裝置將可塑泥條切割成小顆粒；小顆粒尺寸優(yōu)選為直徑1-2mm，長度2-4mm；
(4)壓制熔芯：將水溶性物質(zhì)加入成型壓機內(nèi)，壓制成具有中空陶瓷燈管內(nèi)部空腔外形的實心體型；
(5)嵌入熔芯：將壓制成形的熔芯精確地嵌入模具內(nèi)；
(6)注射成型：將顆粒料加入至注射成型機的入料口，在注射機螺桿的帶動下進入注射腔內(nèi)，控制一定工藝條件，通過注射機螺桿的擠出作用將陶瓷漿料壓入模具中，注射工藝條件為：注射溫度為70-120℃，注射壓力為10-100KPa，注射時間為10s，螺桿下降時間為10s，保壓壓力為25KPa，保壓時間為5s，冷卻時間為10s；
(7)脫酯：采用熱脫脂技術(shù)，脫酯溫度為100-200℃，脫酯時間為20-50小時；
(8)素?zé)核責(zé)郎囟葴囟葹?100-1300℃，保溫時間為2-4小時；
(9)高溫氫結(jié)：在氫氣或真空進行半透明氧化鋁陶瓷燈管的燒制，溫度為1600-1900℃。
所述(4)步驟中水溶性物質(zhì)為蔗糖、淀粉之一或兩者的混合物。
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