[發明專利]金屬陶瓷桿的制作及金屬陶瓷電極組件

無效

• 申請號: 201310316778.9
• 申請日: 2013-07-26
• 公開（公告）號: CN103361535A
• 公開（公告）日: 2013-10-23
• 發明（設計）人: 陳暉;施振家
• 申請（專利權）人: 曹茂軍
• 主分類號: C22C29/12
• 分類號: C22C29/12;C22C1/05;B22F3/22;H01J61/04
• 代理公司: 寧波天一專利代理有限公司 33207
• 代理人: 張莉華

技術領域

本發明涉及一種金屬陶瓷桿的制作方法及用此桿制成的電極組件，特別是一種金屬陶瓷桿的制作及金屬陶瓷電極組件。

背景技術

現經實驗證明影響金屬陶瓷鹵化物燈使用壽命的關鍵之一，即是電弧管毛細管的內徑與電極間的間隙匹配，目前使用的電極組件，多為電極、鉬螺旋、鈮引線的組成，而電極與毛細管封接處，鉬螺旋的3～4毫米部分被焊料浸蓋，在燈的點燃過程中鉬螺旋的膨脹系數與焊料、陶瓷電弧管毛細管的不一致，若鉬螺旋過大的膨脹會造成毛細管炸開引起電弧管早期失效，若過小，在燈的點燃過程中，鹵化物和鈮金屬引線反應造成焊接開裂，在二次點燃時高壓觸發鈮金屬引線與鉬螺旋打火引起毛細管開炸后電弧管早期失效。

中國專利號200810163614.6“陶瓷金屬鹵化物燈專用電極組件、電弧管及其制造方法”，也提供了一種由新穎材料制作成的金屬陶瓷桿分別與帶有鎢圈的鎢電極桿和饋電用的金屬桿連接構成的專用電極組件。

中國專利號200710020489.9“陶瓷金屬鹵化物燈電極組件的制備工藝”為由位于同一直線上的鎢制電極，過渡鉬線和鈮引線連接成，過渡鉬線與鎢制電極的桿部上套有鉬螺旋的結構。

即上述兩專利仍采用在鉬桿外側繞有鉬圈的結構。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是：提供一種金屬陶瓷桿的制作及金屬陶瓷電極組件，由高純度氧化鋁制作金屬陶瓷桿，再由金屬陶瓷桿制作金屬陶瓷電極組件，能控制、確保電極組件與陶瓷金屬電弧管毛細管孔間的封接匹配問題，操作可靠性強，能提高保證電極組件封裝區的質量，延長燈的使用壽命，減少環境污染。

本發明解決上述問題所采用的技術方案為：金屬陶瓷桿的制作，按重量百分比的配比將各原料稱重：

60～70%a-Al₂O₃多晶體氧化鋁粉???30～40%納米鉬粉

20～30%的高分子材料聚乙烯（PE）顆粒

加工步驟：1）、將60～70%高純并為400～450目的a-Al₂O₃多晶體氧化鋁粉與30～40%納米鉬粉充分攪拌混合成混合物粉；

2）、將上述制得的混合物粉中的70～80%的混合物粉取出，再與加熱到100～105℃的20～30%的高分子材料聚乙烯（PE）充分混合均勻成漿料造粒，注塑成金屬陶瓷桿坯料；

3）、通過化學物二甲苯、甲苯、醋酸正丁酯、醋酸乙酯、正丁醇、乙醇中的一種或兩種以上浸泡28～32小時后，脫脂除去聚乙烯（PE），低溫800～900℃在還原性氣體氫氣中燒結成為素坯、并在高溫1800-1900℃經真空燒結形成金屬陶瓷化材料，制得金屬陶瓷桿2。

將上述制得的金屬陶瓷桿2作金屬陶瓷電極組件的主要構件。

金屬陶瓷電極組件，包括電極、電極桿1、鈮引線3，在金屬陶瓷桿2的兩端分別固定鈮引線3的一端，和電極、電極桿1的一端，并固定焊接處直徑分別小于鈮引線3的直徑和金屬陶瓷桿2的直徑。

所述鈮引線、電極、電極桿放在模具內，采用激光高溫熔融技術分別焊接固定在金屬陶瓷桿2的兩端上，將三段焊接連接成在同一直線上整體的金屬陶瓷電極組件。

與現有技術相比，本發明的優點在于：將原電極組件中纏繞在鉬桿上的鉬螺旋結構，用金屬陶瓷桿來代替，原燈在點燃過程中因鉬螺旋、焊料、陶瓷電弧管毛細管的膨脹系數都不一致，因此電極組件與毛細管間的封接和間隙匹配很難得到保證，間隙太小易使毛細管炸開、開裂，間隙太大燈中的鹵化物會透過間隙與鈮引線起化學反應造成焊接開裂、腐蝕。

現將電極組件中的金屬陶瓷桿，采用和電弧管毛細管一樣的金屬陶瓷材料制作，還在中間加入鉬粉，使電極組件的導電率與鉬材料導電率相同，同時電弧管毛細管封接區各電極組件材料的熱脹冷縮率相差不大，既解決并保證了電極組件與電弧管毛細管之間間隙封接匹配的問題，還延長了金屬陶瓷鹵化物燈的使用壽命，減少了金屬陶瓷鹵化物燈的早期失效報廢后對環境造成的污染，使用壽命延長至20000小時，提高壽命一倍以上，并可在35～2000W大功率陶瓷金屬鹵化物燈中安裝使用。

附圖說明

圖1、本發明的結構示意圖。

圖2、本發明的使用狀態參考圖（電弧管毛細管局部圖）。

具體實施方式

下面結合附圖對本發明的實施例作進一步詳細描述。

按重量百分比的配比將各原料稱重：

60～70%a-Al₂O₃多晶體氧化鋁粉???30～40%納米鉬粉