Способ изготовления токоввода в кварцевое стекло оболочек высокоинтенсивных источников излучения Советский патент 1985 года по МПК H01J61/36 H01K3/20 

Изобретение относится к источни кам оптического излучения, точнее к технологии изготовления токоввода в кварцевую оболочку разрядных ламп высокой интенсивности таких, как ртутные и металлогалогенные лампы выского давления, а также может быть использовано в галогенных лампах на каливания. Цель изобретения - увеличение ср ка службы и повышение выхода годных разрядных ламп высокой интенсивност при их производстве. Предлагаемый способ изготовления токоввода улучшает герметизацию молибденовой фольги и особенно место спая фольги с внешним молибденовым звеном за счет улучшения вакуумной плотности соединения молибденового стержня с кварцевым стеклом,что дос тигается нанесением на молибденовый стержень покрытия, состоящего из ок да кремния (ly и неорганического п лимера, содержар;его цирконий, с посл дующим отжигом в вакууме 10 Па при 1000-1200°С в течение 30-40 мин Предлагаемое покрытие препятствует окислению молибденовой фольги за счет того, что полимерная пленка покрывает плотным слоем стержень и после выжигания биндера образует модифицированную поверхность молибденового стержня. При этом общая площадь поверхности стержня уменьшается до габаритно-цилиндрической пло щади, что подтверждается специальными измерениями методом БЭТ по низкотемпературной адсорбции азота. Лучшая адгезия достигается также за счет полимерного неорганического клея связующего . Размол порошка проводится до размеров частиц 1-2 мкм, что обеспечивает более рав.номерное распределение их в полимере для лучшей адгезии и, в последующем, получение хорошего спая с кварцевой основой горелки. Покрытие, состоящее из и pOj, имеет промежуточный КТР между молибденом и оксидом кремния ( 1У)-ккарцевым стеклом, так как гО в диапазоне рабочих температур внешнего звена 200-300С имеет КТР, практически совпадающий с молибденом (5-7)10 . . Неорганический полимер получают путем выпаривания при кипячении Ь0%-ного водного раствора оксинитрата циркония до плотности 1,651,70 г/см(при 20-22 С). Оксинитрат циркония ZrO ( NOj,)-, при длительном кипячении образует неорганичес кий полимер указанного состава; с увеличением концентрации степень по-г лимеризации растет. Вязкость полученного полимера 28-30 сП (при 2022 01 . Такая вязкость обеспечивает, при добавлении порошка кремния ПУ) в указанном соотношении, нанесение покрытий на молибденовые стержни. Соотношение по массе l:(l-l,5J оксида кремния (1У) и полимера подобрано эмпирически с учетом указанных признаков. Использование при отжиге вакуума - обычно применяемое разрежение. При более высоком уровне остаточных газов возникает вероятность окисления молибдена, более глубокий вакуум требует специального оборудования (помимо форвакуумного. и диффузионного насосов), что нецелесообразно. Диапазон температур 1000-1200 С обоснован диффузионными расчетами, а также порогом размягчения кварцевой основы. Из этих расчетов получено и требуемое время отжига (30-40 мин). Химизм разложения покрытия при вакуумном от:жиге может быть выражен уравнением (n(5;o,.ZrJOH)(WO,V - M6i024nZrOi+n()NOjfH/4n(4-n,0,t+ -jinrnHjOf Пример 1. На молибденовый тержнь наносится покрытие с массоым соотношением 1:1 оксида кремия (ly) и полимера. Стержень отжиается в вакууме Па при 1000 С течение 30 мин. Пример2. На молибденовый тержень наносится покрытие с масовым соотношением 1:1,2 оксида кремия (1У) и полимера. Стержень отжиается в вакууме 510 Па при 1100 С течение 35 мин. П р и м е р 3. На молибденовый тержень наносится покрытие с массоым соотношением 1:1,5 оксида кремия (ly) и полимера. Стержень отжи4Оается в вакууме 10 Па при 1200 С течение 40 мин.

При содержании неорганического полимера, большем указанного предела 1,5, после отжига покрытия образуются микротрещины, обусловленные испарением значительного количества газообразных продуктов, что снижает срок службы лампы. При содержании неорганического полимера, меньшем указанного предела 1, чрезмерная

густота пасты затрудняет нанесение 10 ламп.

покрытия на внешнее звено токоввода, что снижает выход годных ламп. Кроме того, как увеличение, так и уменьшение соотношения ухудшают характеристики отожженных покрытий по КТР, адгезии и модифицированию поверхности внешнего звена токо ввода , что уменьшает как срок службы ,

так и выход годных

СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ТОКОВБОДА В КВАРЦЕВОЕ СТЕКЛО ОБОЛОЧЕК ВЫСОКОИНТЕНСИВНЫХ ИСТОЧНИКОВ ИЗЛУЧЕНИЯ, включакмций монтаж внутреннего звена, среднего звена из молибденовой фольги и внешнего звена, выполненного в виде молибденового стержня, их соединение и последующую заварку в кварцевое стекло, отличающийся тем, что, с целью увеличения срока службы и повышения выхода годных ламп, на внешнее звено наносят покрытие, содержащее оксид кремнияи неорганический полимер состава 2г„ (ОН)„„(Нр,) „(. ) , где И - степень полимеризации, m 1-3 О) степень гидролиза, при исходном массовом соотношении 1: