[其他]高壓氣體放電燈

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 85102092
• 申請日: 1985-04-01
• 公開（公告）號: CN85102092B
• 公開（公告）日: 1988-07-20
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 塞吉坦比克
• 申請（專利權(quán)）人: 菲利浦光燈制造公司
• 主分類號: H01J6/36
• 分類號: H01J6/36;C22F3/00
• 代理公司: 中國專利代理有限公司
• 代理人: 葉凱東

本發(fā)明闡述了一種設(shè)有一個半透明管式陶瓷燈芯的高壓氣體放電燈，燈芯以真空密閉的方式封接在燈內(nèi)。該燈芯設(shè)有一對電極，并充滿可電離氣體，燈芯兩極設(shè)有導(dǎo)電元件，各與一相應(yīng)電極和一相應(yīng)外導(dǎo)電體相聯(lián)，至少有一個導(dǎo)電元件由一個導(dǎo)電燒結(jié)體構(gòu)成。該燒結(jié)體陶瓷顆粒間含有金屬微粒。這種電燈已在美國專利4，155，758中加以說明。

陶瓷燈芯是用于那類通電時燈芯會達(dá)到900℃或更高溫度的電燈的，如摻加鹵素的高壓鈉放電燈和高壓水銀放電燈。需要說明，“陶瓷燈芯”在此意指包含諸如半透明氣密氧化鋁，鋁酸鎂、氧化釔、釔鋁石榴石和剛玉等單晶或多晶材料的燈芯。多晶材料可以摻加一種或多種影響燈芯制造燒結(jié)過程的添加劑，如在氧化鋁中，可摻加萬分之幾的氧化鎂以及/或氧化釔。

高壓放電燈內(nèi)的電離填充氣體的成分和燈管材料的熱膨脹系數(shù)都嚴(yán)格限制了能夠以管、絲、帽蓋的形式用于構(gòu)成這種電燈導(dǎo)電元件的金屬種類。在予定以直立式電極對通電的電燈中，導(dǎo)電元件之一，如上導(dǎo)體，與另一導(dǎo)體相比，有時要承受腐蝕性更強(qiáng)的媒介物，因而在這些電燈中，一個導(dǎo)電元件材料的選擇要比另一導(dǎo)體的材料的選擇受到更為嚴(yán)格的限制。鈮是最常用作導(dǎo)電元件的材料，但其價格太貴。

在按上述美國專利說明描述的電燈中，使用了所謂的金屬陶瓷作為導(dǎo)電元件。這種金屬陶瓷的陶瓷顆粒可由與燈芯一樣或類似的材料構(gòu)成。具有（與上述顆粒）不同的熱膨脹系數(shù)的金屬，按照給定的體積百分比，散布在陶瓷顆粒之間。利用上述美國專利說明描述的導(dǎo)電金屬陶瓷，在陶瓷顆粒尺寸較大時，金屬的體積百分比則可小一些。然而，為得到導(dǎo)電金屬陶瓷，即使利用大的顆粒（400-800μm），金屬的體積百分比至少為4.5%。因此，上述美國專利說明指出，為了最充分地利用金屬粉，要防止細(xì)小的陶瓷顆粒。

根據(jù)上述美國專利說明，陶瓷顆粒上均勻地復(fù)蓋了一層金屬粉，在金屬陶瓷中，整個金屬涂層構(gòu)成一個獨自的連續(xù)相位，其形式為三維金屬網(wǎng)絡(luò)，陶瓷顆粒作為不連續(xù)相位分布于其間。如果陶瓷顆粒較小，或者在陶瓷顆粒間有細(xì)小微粒，同樣體積的陶瓷材料則需要較多金屬粉，以便使陶瓷顆粒均勻地敷上一層金屬粉。

即使用大陶瓷顆粒（400-800μm），上述美國專利說明提出的金屬陶瓷的導(dǎo)電率仍然很低。由上述尺寸的大陶瓷顆粒及占總體積4.5%的鎢粉構(gòu)成的金屬陶瓷的電阻率為6Ω·cm。用這種金屬陶瓷作為導(dǎo)電元件，就會導(dǎo)致很高的功率損耗。另一個缺點是：在導(dǎo)電元件至少有一個方向的尺寸不比陶瓷顆粒尺寸大很多時，不能采用大顆粒。如果導(dǎo)電元件有一個或幾個較小尺寸的話，就必須采用小陶瓷顆粒，因而金屬體積百分比也要提高。

如果金屬熱膨脹系數(shù)大大偏離陶瓷材料的熱膨脹系數(shù)，金屬體積百分比大則特別不利。因為應(yīng)力會影響燈芯的真空密閉封接。

本發(fā)明的目的就是提供曾在起始段落中描述過的這樣一種電燈，這種電燈即使使用較小的陶瓷顆粒和較少量的金屬微粒，其燒結(jié)體的導(dǎo)電率仍很高，并且具有高強(qiáng)度。

根據(jù)本發(fā)明，在本文起始段落所描述的這種高壓氣體放電燈中，上述目的通過以下途徑實現(xiàn)，即將導(dǎo)電元件燒結(jié)體所含的陶瓷顆粒相應(yīng)地嵌入一個由陶瓷材料和金屬聯(lián)鎖網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成的導(dǎo)電體中。

在本發(fā)明描述的電燈中，通過一個與陶瓷材料網(wǎng)絡(luò)相互交織的金屬線網(wǎng)絡(luò)，將電流輸至電極。這些聯(lián)鎖網(wǎng)絡(luò)一起構(gòu)成了燒結(jié)體的連續(xù)導(dǎo)電相位。因此該相位是不均勻的，與上述美國專利說明描述的燒結(jié)體連續(xù)相位完全由金屬構(gòu)成形成對比。由于該相位體僅有一部分由金屬構(gòu)成，因而在熱性能方面在相當(dāng)大程度上具有陶瓷材料的特性，而在電性能方面則表現(xiàn)出金屬的特性。該導(dǎo)電體中有許多空穴，其中充滿陶瓷顆粒。因而燒結(jié)體中的金屬體積百分比很小，而且大大小于導(dǎo)電體體積。于是，該導(dǎo)電體在熱性能方面（導(dǎo)熱率和熱膨脹系數(shù)）大體表現(xiàn)出陶瓷的性能，而在電性能方面，則具有金屬特性。

有一點極為重要，即本發(fā)明描述的高壓氣體放電燈的導(dǎo)電元件連續(xù)導(dǎo)電相位既非全部，也非大部分由金屬構(gòu)成，而僅只由一定百分比的金屬構(gòu)成。該百分比一般為15%-60%，大部分位于20%-50%之間。如果連續(xù)相位中的金屬體積百分比再低，則會失去該相位的導(dǎo)電率;如果金屬體積百分比再高，此燒結(jié)體的應(yīng)力就會大大降低，其真空密封程度也會受到影響。

該導(dǎo)電相位體積可相當(dāng)于其內(nèi)含金屬的五六倍之多，與由等量的未混合其它物質(zhì)的金屬構(gòu)成的導(dǎo)電相位相比，該導(dǎo)電相位可含更多的陶瓷顆粒，且仍保持高導(dǎo)電率。因此，本發(fā)明描述的電燈燒結(jié)體的金屬體積百分比可以很小，卻可保持很高的導(dǎo)電率。