Способ увеличения механической прочности тел накала из хрупкого материала при изготовлении электрических ламп накаливания Советский патент 1939 года по МПК H01K3/02 

Высокая точка плавления, большая эмиссионная способность, небольшая упругость паров тантал-карбида и подобных веществ делают эти вещества особо пригодными для изготовления тел накала для ламп большой яркости. Однако, широкому использованию этих материалов для ламп накаливания препятствует их крайне низкая механическая прочность; вследствие крайней хрупкости нитей из тантал-карбида и подобных веществ при изготовлении ламп получается огромный брак. Вследствие этой хрупкости транспорт таких ламп также весьма затруднителен.

Предметом настоящего изобретения является способ преодоления отмеченных трудностей. Согласно изобретению, это достигается следующим образом. Готовая тантал-карбидная нить, полученная по одному из известных способов, временно покрывается слоем достаточно прочного в механическом отношении материала, который остается на нити во время всех технологических процессов, т. е. при монтаже на ножках, запайке, откачке и т. д., до тех пор, пока лампа не вступит в употребление. Укрепляющий слой удаляется только тогда, когда лампа включается. При первом включении под действием высокой температуры нити указанный защитный слой испаряется и нить полностью очищается. Испаряемый слой осаждается на стенки баллона. От этого налета баллон легко очищается известным образом, например, помещением в лампе порошка вольфрама, кварца и подобных веществ. Таким образом, предотвращается брак во время изготовления и транспортировки ламп. Когда лампа попадает в руки потребителя и занимает свое рабочее место в своей арматуре, хрупкость нити будет уже не так опасна для целостности лампы.

Материал защитного слоя тела накала должен удовлетворять следующим требованиям.

1, Материал должен иметь достаточную .механическую прочность при

небольших толщинах слоя, например, при толщине несколько сотых миллиметра.

2,Упругость паров материала слоя должна быть при одинаковых температурах значительно больше, чем материала самой нити.

3.Материал слоя не должен химически реагировать с материалом нитей.

Если нить состоит из тантал карбида, то этим требованиям удовлетворяют, например, уголь и все металлы, которые не образуют карбидов, например, Zn, Cd, Си, Sn, Pb, Ag. Например, вольфрам W не был бы пригоден,так как он декарбурирует тантал-карбид.

Изобретение можно осуществить различным образом.

Покрытие углем производится нагреванием нити в атмосфере углеводородов, например, в парах бензола, толуола, бензина или в метане и тому подобных веществах, как это делалось при препарировке угольных нитей в старых угольных лампах накаливания.

Если карбидная нить изготовляется по известному способу карбурированием металлической танталовой проволоки, то защитный слой может быть получен одновременно с изготовлением нитей. Для этой цели, после окончания процесса карбурирования, нить еще нужное время нагревается током в препарировочной атмосфере. При этом целесообразно несколько увеличить концентрацию углеводородных паров и несколько понизить температуру нити. Толщина слоя регулируется по падению потенциала при постоянной силе тока, Полученный таким образом слой угля оказывается очень плотным, механически прочным, так что с нитями можно свободно обращаться: их легко снять с препарированных клемм и перемонтировать на ножках. Механическая прочность нитей, полученных при карбурировании танталовых проволок, особенно низка. Тонким слоем угля эти очень хрупкие нити защищаются от излома в самый опасный для них период существования.

Металлическим слоем нити можно покрыть различным образом. Самый целесообразный способ -гальваническое покрытие, но можно нити покрыть расплавленным металлом в инертной атмосфере или опрыскиванием (шоопированием). Покрыть нити, например, серебром можно чисто химическим путем по известному способу серебрения.

Можно покрытие нитей металлом также комбинировать с покрытием углем. При этом нить сначала препарированием покрывается очень тонким слоем угля (графита) и потом подвергается гальванизации. Для покрытия особенно пригодны Zn или Cd, отличающиеся особенно большой летучестью, но можно с успехом пользоваться и другими металлами, как Си или Ag, которые в тонких слоях при достаточной температуре нитей тоже легко удаляются с поверхности нитей.

В некоторых случаях принцип защитных слоев можно применить еще в следующем варианте. Готовая нить покрывается расплавленным парафином, воском, глипталем и т. д. Этот слой защищает нить от излома во время монтажа на ножках, т. е. при самой опасной для нитей операции. После монтажа защитный слой удаляется растворением при низкой температуре.

Предмет изобретения.

1.Способ увеличения механической прочности тел накала из хрупкого материала, например, тантал-карбида, при изготовлении электрических ламп накаливания, отличающийся тем, что тело накала покрывают веществом достаточной прочности, удаляемым тем или иным путем перед запайкой колбы или при первом включении готовой лампы.

2.Прием осуществления способа по п. I, отличающийся тем, что тело накала покрывают слоем угля, полученным при нагревании тела накала в атмосфере углеводородов.

3.Прием осуществления способа по п. 1, отличающийся тем, что тело