[發明專利]一種陶瓷金鹵燈的金鹵丸及其制備方法和無汞陶瓷金鹵燈

在審

• 申請號: 201310593591.3
• 申請日: 2013-11-21
• 公開（公告）號: CN104658860A
• 公開（公告）日: 2015-05-27
• 發明（設計）人: 周明杰;段永正
• 申請（專利權）人: 海洋王照明科技股份有限公司;深圳市海洋王照明技術有限公司;深圳市海洋王照明工程有限公司
• 主分類號: H01J61/12
• 分類號: H01J61/12;H01J9/00
• 代理公司: 廣州三環專利代理有限公司 44202
• 代理人: 郝傳鑫;熊永強

技術領域

本發明屬于金鹵燈電光源領域，具體涉及一種陶瓷金鹵燈的金鹵丸及其制備方法和無汞陶瓷金鹵燈。

背景技術

目前市場上的陶瓷金鹵燈，絕大多數都含有稀有氣體，金屬鹵化物和汞。稀有氣體一般為氬氣或者氙氣，其作用是保證金鹵燈能在較低電壓下啟動。所形成的電弧將加熱電弧管管壁的溫度到1000℃以上，這將促使凝結在管壁上的汞與金鹵物的迅速蒸發，從而使金鹵燈進入到穩定的高壓氣體放電階段。

金鹵物是金鹵燈發光的主要材料，汞與稀有氣體在金鹵燈所發射的可見光光譜中，所占的比例較低。汞作為緩沖氣體可以維持金鹵燈在較高的管壓下工作，管壓高，那么電流低，從而可以降低功耗，提高光效，并延長金鹵燈的使用壽命。但是汞是一種有害物質，常溫下其蒸汽壓較高，吸入人體后將長期積存在人體器管中，影響人體的各種功能的正常運行，嚴重危害人體健康。近年來，全球制定了一系列限制或者禁止利用含汞產品的法律法規。因此，無汞金鹵燈的研制也越來越得到研究者的重視。

最初，有人提出以氙氣代替汞，但是這將使電弧管的管壓較低，電流過大，從而給實際應用帶來很大的不便；并且這種類型的金鹵燈光效較低，沒有實際的應用價值。也有人提出，以金屬鋅代替汞，但是鋅的熔點是420℃，沸點是907℃，在金鹵燈實際工作時，啟動瞬時溫度過高，高于1000℃，對電弧管的壽命帶來很大危害，因此也不具有實用價值。此外，有人以碘化鋅作為汞的替代物，由于碘化鋅比金屬鋅更易蒸發，電離后易于形成高的蒸汽壓，因此目前在一些金鹵燈得到應用。

在目前無汞金鹵燈中，所用到的金鹵丸（在金鹵燈制備時，金鹵物為丸球的形式）通常包括兩種類型的金鹵物，一種是第一類型的金鹵物，主要參與發光；另一種是第二類型的金鹵物，代替汞所起的作用，一般為碘化鋅。作為第一類型的金鹵物，碘化鈉由于能實現高光效，從而作為常用的物質且含量較高；但是鈉原子的電離能較低，這會降低金鹵燈的管壓，從而導致鎮流器的能耗過高，使得無汞金鹵燈的工作性能明顯低于含汞金鹵燈。所以尋找能夠形成高管壓，具有高光效又不含汞的金鹵丸是陶瓷金鹵燈進一步發展的關鍵問題。

發明內容

本發明的目的在于消除汞污染的危害，提供一種可形成高管壓、顯色性好的陶瓷金鹵燈的金鹵丸；本發明還提供了該金鹵丸的制備方法以及一種含有該金鹵丸的無汞陶瓷金鹵燈；所述無汞陶瓷金鹵燈具有光效高、色溫高、顯色性好而且工作穩定的優點。

本發明目的是通過以下技術方案實現的。

第一方面，本發明提供了一種陶瓷金鹵燈的金鹵丸，所述金鹵丸的材質為第一金鹵物和第二金鹵物形成的絡合物；所述第一金鹵物的材質為碘化銩、碘化釤和碘化鉈形成的組合物，所述第二金鹵物的材質為碘化鋅。

優選地，所述碘化銩占所述第一金鹵物的質量百分數為50%～80%，所述碘化釤占所述第一金鹵物的質量百分數為5%～10%。

第一金鹵物作為發光材料，材質為碘化銩、碘化釤和碘化鉈形成的組合物；所述第一金鹵物的材質中不含有碘化鈉，因為碘化鈉會大大降低管壓，降低金鹵燈的工作性能；另一方面，第一金鹵物的材質中含有利于提高管壓的碘化銩、碘化釤和碘化鉈，其中碘化銩的電離能最高，對管壓的提高幅度最大，而且碘化銩的發射光譜，與明視覺曲線的波峰有很好的匹配，可以提高光效，所以碘化銩在金鹵丸中的含量最高。此外，碘化釤發射的連續光譜線分布在明視覺曲線的波峰附近，因此，碘化釤的添加可以明顯的提高金鹵燈的光效，而碘化鉈的添加也有利于光效的進一步提高。

優選地，所述金鹵丸中所述第一金鹵物與第二金鹵物的質量比為（1～10）:1。

第二金鹵物的材質為碘化鋅，作為汞的替代物，碘化鋅易蒸發，電離后易于形成高的蒸汽壓，這樣第一金鹵物可以與第二金鹵物碘化鋅共同作用，顯著提高電弧管的管壓，從而有利于金鹵燈的正常工作。

優選地，所述金鹵丸的直徑為0.3mm～0.8mm，粒重為0.3mg～1.1mg。

優選地，所述金鹵丸的水分含量為0.3ppm～1.1ppm。

另一方面，本發明提供了一種陶瓷金鹵燈的金鹵丸的制備方法，包括以下步驟：

（1）稱取第一金鹵物碘化銩、碘化釤、碘化鉈和第二金鹵物碘化鋅，均勻混合后形成混合物，然后將所述混合物置于具有噴嘴的耐熱容器中進行真空預處理,采用的溫度為110℃～150℃，真空度為0.01Mpa，處理時間為40min～60min；

（2）在真空度為0.01Mpa的條件下，以1～3℃/min的升溫速率緩慢加熱所述混合物至熔融，然后熔融的混合物經耐熱容器的噴嘴噴出，熔融液珠在高純的氬氣傳質過程中迅速冷卻固化成球；