專利名稱：低氣壓氣體放電燈用汞合金的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種固態(tài)汞合金材料，具體是低氣壓氣體放電燈用汞合金。
背景技術(shù)：
低氣壓氣體放電燈利用波長為253.7nm的紫外線殺菌或激發(fā)熒光粉產(chǎn)生可見光，波長為253.7nm的紫外輻射輸出在汞蒸汽壓為0.8Pa附近具有最高的量子效率。緊湊型熒光燈、無極燈、殺菌燈、小管徑冷陰極熒光燈等，這類低氣壓氣體放電燈管壁溫度高，液汞在高溫下汞蒸汽壓遠大于0.8Pa，253.7nm紫外輻射輸出效率低，發(fā)光效率低，要獲得高光效，必須使用在較高溫度下控制、穩(wěn)定汞蒸汽壓在0.8Pa附近的汞合金，目前普遍采用鉍銦汞合金代替液汞，將鉍銦汞合金放置在燈的排氣管內(nèi)。傳統(tǒng)的鉍銦汞合金在工作溫度區(qū)域70-120℃范圍內(nèi)，汞蒸汽壓為0.3-2.5Pa，在該溫度區(qū)域內(nèi)相對液汞具有較高的發(fā)光效率，但因鉍銦汞合金在中間溫度區(qū)域95-110℃內(nèi)，汞蒸汽壓會下降，降到0.3Pa，甚至更低，部分燈由于離散性的原因鉍銦汞合金處于該溫度區(qū)域，在該溫度區(qū)域過低的汞蒸汽壓使253.7nm紫外輸出效率降低，發(fā)光效率低。傳統(tǒng)的鉍銦汞合金具有較寬的工作溫度區(qū)域，但光輸出隨溫度變化波動大，燈的光電參數(shù)離散性大。傳統(tǒng)的鉍銦汞合金還存在另一個缺點，在110-120℃完全成液體，在圓排氣機自動化生產(chǎn)過程中排氣管溫度高，鉍銦汞合金受熱成液體易流入燈內(nèi)，冷卻成固態(tài)在后工序或運輸中易劃粉，造成熒光粉層脫落，流入燈內(nèi)的合金工作溫度與存放在排氣管中的合金工作溫度有差異，也影響燈的光電參數(shù)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是為了克服已有技術(shù)的不足，提供一種在工作溫度區(qū)域內(nèi)汞蒸汽壓能更穩(wěn)定、更準(zhǔn)確地控制在0.8Pa附近，提高發(fā)光效率，提高產(chǎn)品的一致性，同時降低汞合金在高溫下的流動性的低氣壓氣體放電燈用的汞合金。
本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的，是含有鉍銦鋅汞的合金，鉍銦鋅汞的質(zhì)量比為Bi∶In∶Zn∶Hg＝40-86∶10-35∶0.5-25∶1-12。
本發(fā)明的優(yōu)選方案，所述的鋅(Zn)的質(zhì)量含量為2-10％。
本發(fā)明的鉍銦鋅汞合金，在工作溫度區(qū)域能更穩(wěn)定，更準(zhǔn)確地控制燈內(nèi)汞蒸汽壓在0.8Pa附近，使管壁溫度高的低氣壓氣體放電燈在較寬的工作溫度區(qū)域具有更穩(wěn)定的汞蒸汽壓，從而獲得最佳的發(fā)光效率，提高產(chǎn)品的穩(wěn)定性、一致性，如圖1所示。
本發(fā)明以上述的鉍銦鋅汞通過輔以包括鑭(La)、鈰(Ce)、銀(Ag)、銅(Cu)、鐵(Fe)、鎳(Ni)等高熔點金屬組成的鉍銦鋅多元汞合金，改善燈的啟動性能，降低汞合金高溫下的流動性。上述鉍銦鋅汞輔以La或Ce組成的多元汞合金可改善燈的啟動性能，降低汞合金高溫下的流動性。上述鉍銦鋅汞輔以Ag組成的五元汞合金，蒸汽壓溫度特性有所改變，降低汞合金高溫下的流動性。
本發(fā)明以上述的鉍銦鋅汞通過輔以銅(Cu)、鐵(Fe)、鎳(Ni)組成的多元汞合金，蒸汽壓溫度特性不變，降低汞合金高溫下的流動性。通過調(diào)配各種金屬的比例，在70-120℃溫度區(qū)域內(nèi)，使燈內(nèi)汞蒸汽壓穩(wěn)定在0.8Pa附近，使燈獲得穩(wěn)定的、最佳的發(fā)光效率，降低了汞合金在110℃以上的流動性。鉍銦鋅汞合金將燈的離散性縮小，使每只燈具有更一致的光電參數(shù)，使用汞合金的條件拓寬，可用于排氣管溫度較高的圓排氣機自動化生產(chǎn)。
本發(fā)明按以上所述的合金配比后，可以用常規(guī)的熔融滴制成球丸的方法制造，也可以是用常規(guī)的模鑄成球丸或圓柱體的方法制造，也可以是用常規(guī)的壓制成球丸或圓柱體的方法制造。


圖1為汞合金的汞蒸汽壓、光輸出——溫度特性圖中PHg指汞合金的汞蒸汽壓 Lm指燈輸出光通量 ℃指汞合金的溫度A為Bi-In-Zn-Hg的汞蒸汽壓隨溫度變化曲線B為Bi-In-Hg的汞蒸汽壓隨溫度變化曲線具體實施方式
實施例1鉍銦鋅汞合金按質(zhì)量比(m/m)配比Bi∶In∶Zn∶Hg＝65∶26∶5∶4，經(jīng)熔融滴制成球丸，應(yīng)用在15-28w緊湊型熒光燈中，平均光效比典型Bi∶In∶Hg＝65∶30∶5的鉍銦汞合金高2％，光輸出穩(wěn)定性、一致性明顯優(yōu)于鉍銦汞合金，110-150℃不易流動。
實施例2鉍銦鋅鑭汞合金按質(zhì)量比(m/m)Bi∶In∶Zn∶La∶Hg＝75∶20∶0.5∶0.5∶4，經(jīng)熔融模鑄成球丸，應(yīng)用在13-20w緊湊型熒光燈，平均光效高，低溫啟動性能優(yōu)于鉍銦汞合金。
實施例3鉍銦鋅鈰汞合金按質(zhì)量比(m/m)配比Bi∶In∶Zn∶Ce∶Hg＝86∶10∶2∶1∶1經(jīng)熔融模鑄成球丸，應(yīng)用在20-85w緊湊型熒光燈中，平均光效比典型Bi∶In∶Hg＝65∶30∶5的鉍銦汞合金高，鉍銦鋅鈰汞齊流入燈內(nèi)的比例由鉍銦汞合金的5％降至0.5％，可用于圓排氣機自動化生產(chǎn)。
實施例4鉍銦鋅銀汞合金按質(zhì)量比(m/m)配比Bi∶In∶Zn∶Ag∶Hg＝68∶23∶4∶2∶3經(jīng)熔融模鑄成球丸，應(yīng)用在13-20w緊湊型熒光燈，平均光效高，光輸出穩(wěn)定，可用于圓排氣機自動化生產(chǎn)。
實施例5將鉍銦鋅汞按質(zhì)量比(m/m)配比Bi∶In∶Zn∶Hg＝45∶25∶5∶5經(jīng)熔融噴霧冷卻成合金粉，鉍銦鋅汞合金粉與Zn粉按質(zhì)量百分比為80∶20混合壓制成圓柱體，應(yīng)用在5-28w緊湊型熒光燈中，平均光效高，光輸出穩(wěn)定，降低汞合金高溫下的流動性，可用于圓排氣機自動化生產(chǎn)。
實施例6將鉍銦鋅汞按質(zhì)量比(m/m)配比Bi∶In∶Zn∶Hg＝43∶35∶10∶5經(jīng)熔融噴霧冷卻成合金粉，鉍銦鋅汞合金粉與Ni粉按重量百分比為93∶7混合壓制成圓柱體，應(yīng)用在15-85w緊湊型熒光燈中，平均光效高，光輸出穩(wěn)定，降低汞合金高溫下的流動性，可用于圓排氣機自動化生產(chǎn)。
實施例7將鉍銦鋅汞按質(zhì)量比(m/m)配比Bi∶In∶Zn∶Hg＝40∶30∶10∶12經(jīng)熔融噴霧冷卻成合金粉，鉍銦鋅汞合金粉與Cu粉按質(zhì)量百分比為92∶8混合壓制成圓柱體，應(yīng)用在5-15w緊湊型熒光燈中，平均光效高，光輸出穩(wěn)定，降低汞合金高溫下的流動性，可用于圓排氣機自動化生產(chǎn)。
權(quán)利要求
1.低氣壓氣體放電燈用汞合金，其特征在于是含有鉍銦鋅汞的合金，鉍銦鋅汞的質(zhì)量比為Bi∶In∶Zn∶Hg＝40-86∶10-35∶0.5-25∶1-12。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的低氣壓氣體放電燈用汞合金，其特征在于所述的鋅的質(zhì)量含量為2-10％。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種低氣壓氣體放電燈用汞合金，是含有鉍銦鋅汞的合金，鉍銦鋅汞的質(zhì)量比為Bi∶In∶Zn∶Hg＝40－86∶10－35∶0.5－25∶1－12。由常規(guī)制造方法制得的本發(fā)明汞合金能使燈在工作溫度區(qū)域內(nèi)汞蒸汽壓更準(zhǔn)確更穩(wěn)定地控制在0.8Pa附近，使燈具有最佳發(fā)光效率，同時降低汞合金高溫下的流動性，可用于圓排氣機自動化生產(chǎn)，與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有一致性更好的光電參數(shù)，更節(jié)能，使用更方便的特點。
文檔編號H01J61/18GK1869264SQ20061003617
公開日2006年11月29日 申請日期2006年6月30日 優(yōu)先權(quán)日2006年6月30日
發(fā)明者何志明 申請人:何志明