Способ изготовления тел накала Советский патент 1993 года по МПК H01K3/02 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в производстве ламп накаливания.

Цель изобретения - снижение вредных выбросов в процессе травления молибденового керна и повышение качества тел накал, т.е. повышение эффективности.

Изобретение удовлетворяет критерию существенное отличие, т.к. заявителю неизвестна указанная совокупность признаков в их взаимосвязи, создающая данный положительный эффект.

Способ осуществляют следующим образом. Тела накала загружают в танталовый контейнер, который помещают в ванну из винипласта с 40-70%-ным раствором орто- фосфорной кислоты и подключают к источнику постоянного тока. В качестве катода используется железо, тантал или никель. Удельный расход электроэнергии составляет 1,3-2,3 А-ч на 1 г молибдена, что обеспечивается соотношением веса молибдена, объема и температуры раствора, силой тока

и временем травления. Расход травильного раствора 0,125-6,156 л на 1 г молибдена. Температура раствора поддерживается на уровне не более 68°С. .

Повышение температуры выше указанного значения приводит к закипанию электролита в зоне травления, образованию газовых пробок и соответственно нарушению равномерности процесса во всем объеме контейнера. Это приводит к увеличению выбросов в атмосферу, а также к снижению качества тел накала за счет повышенной хрупкости. Предельные значения температуры раствора поддерживают, например, величиной пропускаемого тока. Выбор тантала в качестве материала Контейнера обусловлен его химической и электрохимической стойкостью в условиях проведения процесса травления вследствие образования на его поверхности защитной оксидной пленки. Удельный расход 1,3-2,3 А-ч/г непосредственно связан с массой молибденового керна: при меньшем расходе в

w

uf

Ё

00

Ј

о о

вольфрамовой спирали остаются кусочки молибденового керна, а при большем - начинается процесс травления непосредственно тела накала (или контейнера), что приводит к уменьшению его веса и, как следствие, снижению светотехнических параметров.

Уменьшение концентрации раствора ниже 40% приводит к значительному увеличению времени процесса травления, а увеличение свыше 70% практически не оказывает влияния на скорость процесса, но существенно увеличивает расход кислоты. .. . ... /.-. ..; : . .... -. ..

Граничные значения расходов электролита определяются массой молибденового керна: при превышении его увеличивается расход кислоты, при меньшем значении замедляется скорость- процесса травления из-за нарастающих диффузионных ограничений.

Таким образом, выход вышеописанных параметров за указанные пределы приводит к резкому снижению эффективности способа. При указанном соотношении параметров на порядок снижается количество вредных выбросов в атмосферу, .а количество годных изделий максимальное.:;

Устройство для реализации способа содержит источник постоянного тока, положительный полюс которого через амперметр соединяют с танталсвым контейнером, выполненном с перфорацией, отрицательный полюс этого источника питания соединен с катодом, изготовленным из железа, титана мли никеля. Оно также включает ванну из химически стойкого материала, например винипласта, заполненного 40-70%-ным раствором ортофосфорной кислоты.

Пример. Травлению подвергались тела накала А-24-21-3,1000шт. Объем ванны 2 л, концентрация раствора 40% НзРОз, температура травления 68°С, ток нагрузки 30 А, время травления 42 мин.

П р и м е р 2. Тело накала А-24-21-3, 1000шт, Объем ванны 2,5 л, концентрация раствора 70% НзР04, температура травления 50°С, ток нагрузки 40 А, время травле- нияЗВмин.

П р и м е р 3. Травлению подвергались тела накала А-24-21-3, объем ванны 2,2 л, концентрация раствора40% НзРО/, количество тел накала 1000 шт, температура травления 60°С, ток нагрузки 20 А, время травления 72 мин.

Во всех трех случаях контрольные партии удовлетворяли требованиям ГОСТ по мощности ламп (25,9-30,1 Вт) и световому

потоку (542,6-377,2 л) при напряжении питания 28 В.

Преимущества предлагаемого способа заключаются в том, что он позволяет, во- первых, существенно снизить количество

вредных выбросов в атмосферу, во-вторых, повысить качество готовых изделий за счет меньшего разброса светотехнических параметров, в-третьих, увеличить ресурс работы ламп накаливания за счет достижения

оптимальных параметров вольфрамовых спиралей (вес, плотность навивки, чистота поверхности). Кроме того, он позволяет упростить технологию изготовления тел накала путем исключения операций

предварительной химической обработки, т.к. настоящий процесс травления обеспечивает необходимую чистоту поверхности тел накала. Таким образом, повышается эффективность способа в целом, чем он выгодно отличается от известных.

Формула изобретения Способ изготовления тел накала, заключающийся в том, что проводят навивку вольфрамовой проволоки, Термическую обработку.и вытравливание в контейнере молибденового керна, отличающийся тем, что, с целью повышения его эффективности путем снижения выделения выбросов в атмосферу при одновременном повышении

качества тел накала; травление производят, анодным током в 40-70%-ном растворе ортофосфорной кислоты, помещенной в тантало- вый контейнер, количество которой выбирается из расчета 0,125-0,156 л на 1 г

молибдена, силу тока и время травления выбирают из условия обеспечения расхода электроэнергии 1,3-2,3 А-ч на 1 г молибдена, а температуру раствора поддерживают на уровне, не превышающем 68°С.

- . -.

Использование: в производстве ламп накаливания. Сущность изобретения: вытравливание молибденового керна осуществляют в танталовом контейнере пропусканием анодного тока через 40-70%-ный раствор орто- фосфорной кислоты. Температура раствора не превышает 68°С, количество его выбрано из расчету 0,125-0,156 л на 1 г молибдена. Силу тока и время травления выбирают из условия обеспечения расхода электроэнергии от 1,3 до 2,3 А-ч на 1 г молибдена.