[發明專利]半透明氧化鋁陶瓷燈泡泡殼的制造方法及成型設備

無效

• 申請號: 201210121277.0
• 申請日: 2012-04-24
• 公開（公告）號: CN102659415A
• 公開（公告）日: 2012-09-12
• 發明（設計）人: 趙學國
• 申請（專利權）人: 景德鎮陶瓷學院
• 主分類號: C04B35/622
• 分類號: C04B35/622;C04B35/10;C04B35/634;C04B41/85
• 代理公司: 景德鎮市高嶺專利事務所 36120
• 代理人: 程雷

技術領域

本發明屬于先進陶瓷材料制造技術領域，具體涉及一種半透明氧化鋁陶瓷燈泡泡殼的壓力注漿成型工藝，這種新工藝特別適用于制造一體化半透明氧化鋁陶瓷燈泡泡殼材料，此外，本發明還涉及適用于這種新工藝的專用成型設備。

技術背景

陶瓷金屬鹵化物燈是一種高效節能光源，其光效可達到90~100lm/W，顯色指數85~95，使用壽命15000~20000h，色溫2600~4000k。早期的陶瓷金屬鹵化物燈所使用的泡殼材料是采用多個陶瓷塊體組合制成，如圓柱形陶瓷泡殼就采用三件陶瓷部件（中間一個圓柱形體及其兩端帶有毛細尾管的塞頭）。陶瓷燈泡泡殼外形結構影響著金屬鹵化物燈的使用性能。隨著技術不斷進步，陶瓷金屬鹵化物燈泡泡殼多為半透明氧化鋁陶瓷材料，其外形結構包括一個中空的殼體和兩個帶有毛細孔道的尾管，這種橄欖形陶瓷燈泡不但可避免陶瓷金屬鹵化物燈冷端的出現，而且提高了陶瓷泡殼壁的有效光負載，提高了燈具的使用性能。然而，在傳統的制備工藝中，如公開號為CN1282716的中國專利當中公開的干壓成型技術，難以制備這種復雜外形結構的陶瓷泡殼。陶瓷燈泡泡殼材料的一體化制備技術目前有專利CN200910042136.8、CN200910044200.6報道，它們均采用陶瓷注射成型技術。這兩個專利的共同特點是采用水溶性有機物制作芯模，然后在有機物芯模表面注射陶瓷漿料，固化后的陶瓷毛坯采用水溶出被生坯包裹的芯模，得到陶瓷生坯。這種陶瓷注射成型技術制備一體化陶瓷燈泡泡殼材料工藝過程較復雜，生產效率低，并且存在泡殼材料透明度差等問題。因此，為了簡化工藝、提高生產效率和產品質量，開發一種先進的一體化半透明氧化鋁陶瓷燈泡泡殼制造新技術勢在必行。

發明內容

本發明的一個目的是開發一種透明度高、成型效率高的一體化半透明氧化鋁陶瓷燈泡泡殼的制造方法，本發明的另一個目的是提供一種用于上述一體化半透明氧化鋁陶瓷燈泡泡殼成型的專用設備。

為了實現發明目的，本發明提供的半透明氧化鋁陶瓷燈泡泡殼的制造方法，依次按如下工藝步驟：

（1）將水溶性高分子聚合物和高純氧化鋁粉按重量比1~5：100進行混合，加入適量的去離子水，充分球磨混勻，形成固含量為30~40%的陶瓷漿料，所述的水溶性高分子聚合物為聚乙烯醇或聚丙烯酰胺等；

（2）將上述陶瓷漿料經真空脫泡后通過壓力注漿機從石膏模具進料口壓入石膏模具之中，同時又從石膏模具出料口處流出，調節出料口處陶瓷漿料的流速，以制備出壁厚均勻的陶瓷生坯，注漿成型壓力為0.1~1Mpa，注漿時間為10~60min；

（3）卸除壓力注漿機中的壓力，迅速將壓縮空氣引入石膏模具的漿料入口處，將石膏模具內未固化的陶瓷漿料吹出，形成一中空的陶瓷燈泡泡殼生坯；

（4）將上述陶瓷燈泡泡殼生坯干燥后在1100~1200℃下完成素燒，素燒好的陶瓷素坯放入2mol/L濃度的鹽酸溶液中浸泡10~20h進行酸處理；

（5）將上述經過酸處理的陶瓷燈泡泡殼素坯放入1~5×10^-3MPa的真空爐或推板式氫氣爐中在1700~1900℃的高溫下燒結2~4h，即得到一體化半透明氧化鋁陶瓷燈泡泡殼材料。

在上述步驟（4）中，所制得的陶瓷燈泡素坯需在2mol/L濃度的鹽酸溶液中浸泡10~20h，以溶去溶入素坯且對成品有害的CaSO₄成份，若微量CaSO₄存在于陶瓷素坯之中，經高溫燒結后會使陶瓷體晶粒出現異常長大現象，降低了氧化鋁陶瓷的強度和透光性能。

上述水溶性聚合物為聚乙烯醇、聚丙烯酰胺等人工合成大分子材料，起到粘結劑作用。

本發明提供的半透明氧化鋁陶瓷燈泡泡殼的成型設備，包括至少一個由若干個石膏模具并列且被一付夾具夾持的成型設備單元，在每個石膏模具的一端面都設有進漿料口，且在每個石膏模具內都設有供一體化陶瓷燈泡泡殼坯體成型的形腔，其特征在于：所述的每個石膏模具進漿料口相對的另一端面都設有出漿料口，每個石膏模具的進漿料口和出漿料口都有橡膠軟管分別與進漿料總管和出漿料總管聯接。

本發明提供的半透明氧化鋁陶瓷燈泡泡殼的制造方法，與現有技術相比，省去了制芯模工序，且避免了對環境有污染的石蠟，簡化了半透明氧化鋁陶瓷燈泡泡殼的制備工藝，提供的成型專用設備，可由多個成型設備單元組合，每個成型設備單元可實現坯體批量成型，提高了生產效率。

附圖說明

圖1為本發明成型專用設備結構示意圖。

圖2為按本發明方法制得產品結構示意圖。