Геттер для ламп накаливания Советский патент 1981 года по МПК H01K1/56 H01K3/22 H01J7/18 

(54) ГЕТТЕР ДЛЯ Л.МП НАКАЛИВАНИЯ

1

ИзрОретение относится к электротехнической промьшшенности и может быть использовано в производстве электрических ламп накаливания.

Известны гаттеры длительного действия, содержащие активное вещество газопоглотитель и органическую связку, например алюминий с нитролаком, углекислый барий, сажа, амилацетат, нитролак 5, применяемые при изготовлении электроламп накаливания fl.

Такие геттеры не обеспечивают стабильности световых параметров ламп и обеспечивгиот малый срок службы.

Из геттеров длительного действия, содержащих газопоглотитель и органическую связку, наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является геттер на основе металлического циркония, в качестве газопоглотителя, на спиртовой связке. Его наносят йа внутренние детали лампы, имеющие определенную и достаточно высокую температуру при работе лампы 2 .

При изгочовлении газонаполненных ламп накаливания стеклянные детали не нагреваются до необходимой температуры, что способствует выделению

сб. стенок в объем колбы активных га-, зовых примесей во время работы лампы, которая при этом нагревается. Накопление активных примесей приводит к нестабильности световых параметров ламп и к снижению их срока службы за счет коррозии вольфрама. .

Циркониевый геттер активно поглощает газы в области температур 45010

600 С. Поэтому в реальных производственных условиях трудно обеспечить нанесение его на участок с оптимальной рабочей температурой. Кроме того, существенным недостатком

5 применения металлического циркония является его осыпание и лампах, подвержненных вибрации, что вызывает Преждевременный выход лампы из строя, тем самым сокргицает ее срок службы.

20 Цель изобретения - стабилизация светотехнических параметров и увеличение срока службы ламп накаливания.

Указанна цель достигается тем, что в геттере для ламп накаливания,

25 содержащем активное вещество газопоглотителя и органическую связку, например спирт или раствор нитроклетчатки в амил- или бутилацетате, в качестве вещества газопох лотителя

30 ;применяются ацидофторидные комплексные соединения бора, кремния или фос фора, выделяющие при нагревании газообразные фториды бора, кремния или фосфора, например, тетрафтороборат калия, в результате разложения эти соединения дают летучие легкогидролизующиеся фториды бора, кремни или фосфора, способные в течение длительного времени поглощать актив ные газовые примеси, преимущественно пары воды, выделяющиеся из конструк ционных материалов в процессе работы ламп, и предотвращать появление хру кости спирали за счет углерода и кислорода в вольфрамовой спирали. Концентрация фторидов должна превышать суммарнуюконцентрацию активных газовых примесей, находящихся в объ еме колбы; в зависимости от мощност и рабочего напряжения лампы давлени .фторидов должно составлять 110 мм рт.ст. Выбор летучих легкогидролизующих ся ацидофторидных соединений в качестве вещества газопоглотителя обусловлен тем, что они уже при ком натной температуре взаимодействуют с парами воды и тем самым препятств ют при работе лампы протеканию воль фрамо-водного цикла. Применение ацидофторидных комплексов бора,кремния или фосфора в лампах накаливания не снижает электрической прочности газового наполнения за счет образования фторидов бора, кремния или фосфора, которые не взаимодействуют с материалом бал лона до и не вызывают побочны явлений, ухудшающих товарный вид ла пы. Процессы, протекающие в лампах накаливания с геттером из ацидофторидЬых комплексов, могут быть представлены следующим образом. Если в качестве ацидофторидного геттера используется, например,, тетрафтороборат калия KBf , то процесс его разложения может б.ыть описан следующим уравнением реакции: По действию фторид калия, образующийся по уравнению реакции (1) аналогичен криолиту, т.е. способств ет обесцвечиванию распыленного вольфрама на внутреннюю поверхность баллона лампы, стабилизируя тем самым световую отдачу лампы. Трифтори бора газообразен и находится в объе лампы. При частичном окислении тел накала за счет активных газовых при месей (кислорода, воды, угарного и углекислого газа, а также углеводородов) газообразный трифторид бора реагирует с диоксидом вольфрама по уравнению реакции: + w и тем самым обеспечивает частичное возмещение металлического вольфрама из окисленного вольфрама на тело накала. Одновременно оксид бора .BgO , образующийся по реакции (2), конденсируется на поверхности баллона лампы и улучшает химическую и термическую стойкость стекла лампы. Образующийся гексафторид вольфрама может взаимодействовать с карбидом вольфрама и другими углеродными включениями, получающийся за счет органических соединений в объеме лампы по уравнению реакции: 2V/F + 3WC 2W + 3CF, Этот процесс также приводит к возврату вольфрама на нить накала, а углерод, создакнций хрупкость спирали вольфрама, образует термически устойчивые фторорганические соединения, например, тетрафторид углерода CF4 . Процесс по уравнению реакции (3) способствует выводу углерода из вольфрамовой спирали и, следовательно, уменьшает хрупкость тела накала. И за счет возврата вольфрама, очистки его от углерода удается увеличить срок службы ламп и стабилизировать их светотехнические параметры. Из всего сказанного следует, что применение ацидофторидных комплексов в качестве геттеров обеспечивает полную изоляцию спирали тела накала от взаимодействия активных газовых примесей в объеме баллона лампы. Пример. Геттер готовится из размолотого в шаровой мельнице тетрафторобората калия. ПослЬ чего добавляется органическая связка - спирт при весовом соотношении твердое к жидкому 1:3 или 1:5 при нанесении на токовводы и 1:10 при нанесении на спираль. Испытания проводятся на серий-ных лампах К 12-90 и А 28-40. Технология нанесения геттера осуществляется по общепринятой методике. Лампы проходят испытания по спаду светового потока, механические испытания и на срок службы. После- испытаний на cpoisc службы определяют хрупкость спирали отгибанием на угол 45 и растяжением спирали. В таблице даны результаты испытаний. Приведенные данные подтверждены испытаниями, они показывают, что спад светового потока и хрупкость спирали с геттером из KBF значительно меньше. Это приводит к стабилизации параметров в процессе службы лампы накгшивания, срок службы ламп накаливания увеличивается на 30% по сравнению с лампами, где используют циркйниевый геттер. Применение ацидофторидных комплексов в качестве- газопоглотителей в условиях работы ламп накаливания экономически выгодно благодаря меньшей стоимости, нацрнмер, тетрафтороборатов калия по сравнению с металличес КИМ цирконием. Кроме того, применение предлагаемого изобретения не требует изменения существующей технолоК 12-90

Текущий циркониевый

KBF.

F. + спирт

А 28-40

Текущий цирко этот параметр соответствует стабилизации параметров ламп накаливания. Формула изобретения 1. Геттер для. ламп накаливания, содержащий активное вещество и орга.ническое связующее, о т л и ч а ющ и и с я тем, что, с целью стабилизации светотехнических параметров и увеличения срока службы ламп накаливания, в качестве активного вещества взяты ацидофторидные комплексы бора, кремния или фосфора, выделяющие при нагревании газообразные фториды бора кремния или фосфора.

гии производства ламп накаливания .

Экономическая эффективность в денежном, выражении можег. быть рассчитана после выпуска опытно-промышленной партии и может предположительно составить несколько сот тысяч рублей.

21,6

30 80 9,8 2. Геттер поп.1, отличающийся тем, что в качестве ацидофторидного комплекса взят тетрафтороборат калия. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Денисов В.П. Производство электрических источников света. М., Энергия, 1975. , 2« Ульмишек Л.Г. Производство электрических ламп накаливания. 1958, с..313.