專利名稱：具有鉬合金燈器件的燈的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種具有一個或多個鉬合金燈器件的燈。本發(fā)明尤其 涉及一種具有鉬合金饋通件、外電流導(dǎo)體和/或內(nèi)電流導(dǎo)體的燈，例如， 用在汽車大燈中的金屬卣化物高強(qiáng)度放電燈。
背景技術(shù)：
金屬性卣化物燈的容器通常由玻璃管的長度構(gòu)成，且將其相對的 端部箍縮密封以提供密閉的放電室，該放電室含有諸如金屬鹵化物、 氙和汞的物質(zhì)。石英玻璃或石英是目前用于金屬鹵化物燈的容器的優(yōu)
選材料。石英玻璃具有低的線性熱膨脹系數(shù)，即0."1(^K—1。金屬鹵化 物燈的外電流導(dǎo)體可用鉬制成，且內(nèi)電流導(dǎo)體，即用于放電燈的電極 可用鎢制成。鉬引線和鎢電極的熱膨脹系數(shù)均大大高于石英玻璃的熱 膨脹系數(shù)。因此，不希望在箍縮密封中通過直接地互連鉬導(dǎo)線和鎢電 極來嵌設(shè)有鉬導(dǎo)線和鴒電極的任何延伸長度。
已通過在電極與引線之間插入鉬箔并在箍縮密封中嵌設(shè)有鉬箔來 部分地克服這種困難。盡管在燈的使用期間玻璃封裝的膨脹和壓縮的 多次重復(fù)，但是這種鉬箔很少受到線性熱膨脹系數(shù)中的差異的影響。 鉬箔與箍縮密封之間比鉬引線與箍縮密封之間發(fā)生較少的相對位移并 產(chǎn)生較少的間隙，這時公知的，而且，裂縫和隨之發(fā)生的來自放電室 的氣體的泄漏也較少。
對鉬饋通元件和新式燈的其它燈器件有著苛刻的要求。特別是這 些器件對于容器外的部件應(yīng)具有高的抗氧化性，且對于容器內(nèi)的部件 具有高的抗腐蝕性。無效的機(jī)構(gòu)之一是由于容器內(nèi)的氣體和燈外的氧 所導(dǎo)致的侵入性腐蝕造成饋通元件與容器之間的破損。鉬通常在溫度 350r以上開始氧化。
此外，還要求適當(dāng)?shù)暮附犹匦砸杂糜谕怆娏鲗?dǎo)體和內(nèi)電流導(dǎo)體或 電極的互連。
US 6，570，328公開了 一種包括燈容器和電氣元件的燈。這種電氣元 件通過電流饋通件電氣連接到外側(cè)，這種電流饋通件包括作為金屬密封部件的鉬絲網(wǎng)。減少了在密封內(nèi)的金屬密封部件的太強(qiáng)氧化和過度 的拉伸力的風(fēng)險。這種絲網(wǎng)包括選自以下的組的元件，該組由鉬、錸
或它們的組合形成。有利地是，可將達(dá)10%重量百分比的摻雜物加入，
以改進(jìn)絲網(wǎng)的材料特性。優(yōu)選這些摻雜物包括釔、鉿、釷和/或鑭。
在DE-OS 30 06 846中所公開的另一種方法中，在金屬含面化物的 高壓汞放電燈的箍縮密封中的饋通箔(如Mo或W)具有鉭、鈮、釩、 鉻、鋯、鈦、釔或鉿的涂層，以改進(jìn)這種密封的氣體密封性。若將位 于箍縮密封中的外電流導(dǎo)體的一部分，至少在其表面也由這些涂層金 屬之一形成，那么該涂層會防止堿金屬從放電容器內(nèi)的填充物泄漏。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種具有燈器件的燈，這些燈器件適合于 滿足各種抗氧化和抗腐蝕的各種需要，且具有足夠高的延展性并能焊 接到其它器件。
這種目的由一種燈實現(xiàn)，這種燈包括嵌設(shè)有一個或多個饋通元件 的氣密容器，饋通元件與外電流導(dǎo)體和內(nèi)電流導(dǎo)體電氣互連以運(yùn)行這 種燈，其中，這些饋通元件、外電流導(dǎo)體和內(nèi)電流導(dǎo)體中的至少一個 是鉬合金器件，這種鉬合金器件包括選自這樣的組的至少一種成分， 該組由重量百分比占所述合金的0.01%與5%之間的錸和鉻、重量百分 比占所述合金的0.01 %與0.1%之間的鈦，以及重量百分比占所述合金 的0.01%與1%之間的鋁、鈷、釓、鉿、銥、鐵和鋯所形成。
發(fā)明人已發(fā)現(xiàn)具有一個或多個已選定成分(即已選金屬摻雜劑) 的鉬合金燈器件在保持足夠的抗氧化和抗腐蝕性的同時具有優(yōu)良的延 展特性。所選擇的成分和量優(yōu)選是錸，這種成分和量使鉬合金燈器件 在一方面的機(jī)械性能與另一方面的抗腐蝕和抗氧化性之間處于適當(dāng)?shù)?平衡。這種金屬摻雜劑起到用于有害雜質(zhì)如氧、碳和氫的內(nèi)置吸氣劑 的作用，并因此而延長燈的使用壽命。除了其它因素以外，摻雜劑的 類型還取決于容器內(nèi)的燈氣氛。鉬-錸合金僅在約450TC的溫度時開始 氧化，該溫度比僅使用純鉬的溫度高得多。所獲得的鉬合金燈器件能 夠通過焊接連接到其它的器件。與燈器件是饋通件的現(xiàn)有技術(shù)相比， 網(wǎng)狀(gauze shape)或附加的涂層不是必要的。此外，對于已涂覆的 饋通件尤其是石英容器的箍縮密封來講，涂層的質(zhì)量難以控制。通過使用根據(jù)本發(fā)明的鉬合金，可更可靠地實現(xiàn)氧化保護(hù)，同時提供一種 與使用涂層的饋通件相當(dāng)?shù)谋Ｗo(hù)。
應(yīng)注意到，可將本發(fā)明的燈器件用在如超高壓燈、金屬卣化物燈 和卣素?zé)糁小，F(xiàn)已注意到，除了所主張的成分和量外，鉬合金燈器件 通常包括專門用于饋通箔的氧化釔或者氧化釔和氧化鈰。氧化釔以及 結(jié)合氧化鈰的氧化釔提高了這些箔的可焊性。不過，這些氧化物并不 提供足以保護(hù)不受燈氣氛損害的足夠的抗腐蝕性。
在本發(fā)明的實施例中，燈器件包括在權(quán)利要求2或3中限定的鉬 合金饋通箔。優(yōu)選錸的成分在0.05%與1.5%的重量百分比之間，在這 種情況下，因為在尺寸上與鉬原子類似，所以不會引起大量的固溶硬 化，這對于箔的延展性行為是重要的。此外，錸并不對燈氣氛造成太 大的影響。
在本發(fā)明的實施例中，燈是金屬由化物高強(qiáng)度放電燈。例如，這 種燈用于汽車大燈。在大多數(shù)情況下，涂層如用于饋通箔的鉻層并不 足夠，因為這些箔通過將鉻暴露給容器中的卣化物而迅速腐蝕。通常 使用二氧化硅涂層。鉬合金比純鉬箔或氧化鉬-釔箔對由卣化物引起的 腐蝕不敏感，而如二氧化硅涂層的應(yīng)用可以忽略，這種鉬合金帶有錸， 錸的量在0.01 %與5 %的重量百分比之間，優(yōu)選大于0.05 %而小于2 % 或1.5%的重量百分比。
在本發(fā)明的實施例中，燈器件是面素?zé)舻你f合金內(nèi)支撐線。這種 支撐線的可變形性與處理相關(guān)，以獲得這些線的足夠形狀。特別地， 現(xiàn)已發(fā)現(xiàn)以權(quán)利要求6中所明確的量的錸和/或鋯的成分產(chǎn)生具有足夠 延展性的支撐線。此外，這些成分是有害雜質(zhì)如氧、碳和氫的吸氣劑， 氧、碳和氫源自包括容器的卣素填充、鎢絲和容器本身的燈的其它部 分。鋯尤其吸收水分。還可以在將這些合金用于面素?zé)舻酿佂ú?。?用所主張的用于燈器件的鉬合金的好處包括防止在燈亮期間由囟素攻 擊和鉬傳輸所引起的鉬導(dǎo)線如支撐線的變黑。此外，在容器內(nèi)的一個 或多個雜質(zhì)吸氣劑的出現(xiàn)限制了雜質(zhì)對鹵素?zé)舻逆u絲的破壞性影響。 有益的效果在于提高了卣素?zé)舻恼w使用壽命。
為了提高外電流導(dǎo)體的抗氧化性，可將這些外電流導(dǎo)體涂覆，例 如用鉻涂覆，因為這些導(dǎo)體并不暴露給內(nèi)部燈氣氛。此外，對燈器件 如鉬箔的進(jìn)行磷酸的處理可提高抗氧化性和腐蝕性。
本發(fā)明還涉及制造一種燈器件如饋通元件、外電流導(dǎo)體和內(nèi)電流 導(dǎo)體的方法，這種方法包括用鉬合金形成燈器件的步驟，這種鉬合金 具有選自以下的組的至少一種成分，該組由重量百分比占所述合金的
0.01 %與5%之間的錸和鉻、重量百分比占所述合金的0.01 %與0.1% 之間的鈦以及重量百分比占所述合金的0.01%與1%之間的鋁、鈷、 釓、鉿、銥、鐵和鋯所形成。
本發(fā)明還涉及一種制造燈的方法，這種方法包括應(yīng)用燈器件的步 驟，這種燈器件用在前面的段落中所描述的方法制造。
將參考附圖對本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步的描述，這些附圖示意性地示出 了根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施例。將會理解，本發(fā)明并不以任何方式受限 于這些特定的優(yōu)選實施例。


在圖中
圖1是根據(jù)本發(fā)明實施例的用于汽車大燈的金屬卣化物高強(qiáng)度放 電燈的截面圖2示出了在箔上進(jìn)行的氧化試驗的測量效果； 圖3示出了以20001C退火的不同箔的均勻伸長； 圖4示出了以不同溫度退火的鉬-錸箔的伸長；以及 圖5示出了根據(jù)本發(fā)明實施例的卣素?zé)舻囊徊糠帧?br> 具體實施例方式
圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的實施例的用于汽車大燈的35W金屬卣化 物放電燈1的結(jié)構(gòu)。燈1的容器2用石英制成，且在容器兩端部設(shè)有 用鎢桿制成的電極3和4。箔7和箔8密封在容器2的密封端部分5和 6中，且鵠電極3的后端焊接并連接到箔7的一個端部，而鵠電極4的 后端焊接并連接到箔8的一個端部。外電流導(dǎo)體9和IO焊接并分別連 接到箔7和箔8的其它端部。在這種情況下，將作為緩沖構(gòu)件的鎢線 圈11和12巻繞在鴒電極3和4的密封部分周圍，鵠電極3和4的密封 部分在封裝的密封端部分5和6中。將會注意到，可將錸、鉑、銠、 釕、金或類似的金屬涂覆在鎢電極3和4的密封部分上，而不是在封 裝的密封端部中的鎢電極3和4的密封部分周圍巻繞鎢線圏11和12。
箔7和箔8是鉬-錸合金，這種合金包括0.9%重量百分比的錸和 0.3°/。重量百分比的氧化釔。與帶有氧化釔的常規(guī)鉬箔相比，這些箔在 475匸的熔爐中的加速壽命測量值將這些箔的平均壽命提高3.5倍。此 外，與帶有氧化釔的常規(guī)鉬箔相比，在金屬卣化物氙氣燈中的箔的觀 測值將顯著降低由容器2中的氣體帶來的腐蝕。
圖2示出了在600TC的溫度時在棵露的箔上進(jìn)行的氧化試驗結(jié)果。 顯然，帶有氧化釔的常規(guī)鉬箔的重量的增加W (上曲線)隨著時間t 迅速增加，而根據(jù)本發(fā)明的帶有氧化釔的鉬-錸箔的重量的增加W (下 曲線)非常。氧原子由錸及時捕獲并防止揮發(fā)性的氧化鉬的形成，以 降低從容器2中泄漏的可能性。圖3示出了以20001C退火的不同箔的 均勻伸長EL。顯然，在鉬箔中摻雜0203、 ZrCl4或Re增加鉬合金箔 的最大均勻伸長。從左邊的第一個條顯示無任何有意增加的摻雜物的 純鉬，第二個條表示摻雜0.3。/。重量百分比的Yz03和0.4%重量百分比 的0203的鉬，第三個條表示摻雜0.3%重量百分比的Y203和1.21%重 量百分比的ZrCl4的鉬，笫四個條表示摻雜0.3%重量百分比的Y203 和0.97%重量百分比的Re的鉬，且第五個條表示摻雜0.65%重量百分
比的Y203的鉬作為參考。
圖4示出了不同的退火溫度時包括0.3%重量百分比的Y203和 0.97%重量百分比的Re的電解蝕刻且退火的鉬合金箔的伸長EL測量 結(jié)果。伸長EL隨著退火溫度的增加而增加且在大約2000匸的退火溫 度時達(dá)到最大值。
應(yīng)注意到，可將其它鉬合金器件設(shè)計用于使用在權(quán)利要求1中限 定的成分和量的一種或多種燈。例如，示于圖1中的外電流導(dǎo)體9和10可用根據(jù)本發(fā)明的鉬合金 制成。
本發(fā)明適用于各種燈，包括超高壓燈(UHP)和自動燈。 圖5示出了根據(jù)本發(fā)明實施例的囟素?zé)?0的一部分，其中，電流 傳輸性支撐線21通過鉬套管23和鉬芯24支撐鎢絲22。支撐線21可 包括根據(jù)本發(fā)明實施例的鉬-錸合金或鉬-鋯合金?，F(xiàn)已注意到，鉬合金
支撐線不包括前面所描述的用于鉬合金箔的氧化釔或者氧化釔和氧化 鈰的結(jié)合。所主張的這種錸和/或鋯成分允許在延展特性(與支撐線的 形狀相關(guān))與用于有害雜質(zhì)的吸氣劑功能之間的適當(dāng)?shù)钠胶狻?br> 在權(quán)利要求書中，置于括號中的任何附圖標(biāo)記不應(yīng)解釋為對權(quán)利 要求書進(jìn)行限制。動詞"包括"及其變化形式的使用并不排斥權(quán)利要 求書中所陳述的要素或步驟之外的要素或步驟的存在。在要素之前出 現(xiàn)的不定冠詞"一個"并不排除這些因素的復(fù)數(shù)形式的存在。僅在相
合^:夠使用來產(chǎn)生有利效果。 權(quán)利要求
1.一種燈(1；20)，所述燈包括嵌設(shè)有一個或多個饋通元件(7、8)的氣密容器(2)，所述饋通元件(7、8)與外電流導(dǎo)體(9、10)和內(nèi)電流導(dǎo)體(3、4、21)電氣互連以運(yùn)行所述燈，其中，所述饋通元件、所述外電流導(dǎo)體和所述內(nèi)電流導(dǎo)體中的至少一個是鉬合金器件，所述鉬合金器件包括選自以下的組的至少一種成分，所述組由重量百分比占所述合金的0.01％與5％之間的錸和鉻、重量百分比占所述合金的0.01％與0.1％之間的鈦以及重量百分比占所述合金的0.01％與1％之間的鋁、鈷、釓、鉿、銥、鐵和鋯所形成。
2. 如權(quán)利要求1所述的燈(1; 20)，其特征在于所述氣密容 器(2)是石英玻璃容器，所述石英玻璃容器帶有一個或多個箍縮密封(5、 6)，所述箍縮密封(5、 6)嵌設(shè)有鉬合金箔(7、 8)以作為所 述饋通元件。
3. 如權(quán)利要求2所述的燈(1; 20)，其特征在于所述成分是 錸，所述錸的量少于2%的重量百分比，優(yōu)選少于1.5%的重量百分比。
4. 如權(quán)利要求1所述的燈(1)，其特征在于所述燈是金屬卣 化物高強(qiáng)度放電燈。
5. 如權(quán)利要求l所述的燈(20)，其特征在于所述燈是包括鉬 合金內(nèi)支撐線(21)的卣素?zé)簟?br> 6. 如權(quán)利要求5所述的燈(20)，其特征在于所述成分是錸或 鋯，所述錸的量少于2%的重量百分比，所述鋯的量少于1%的重量百 分比。
7. 如權(quán)利要求1所述的燈(1; 20)，其特征在于所述外電流 導(dǎo)體具有鉻涂層。
8. 如權(quán)利要求1所述的燈(1; 20)，其特征在于所述饋通元 件是用磷酸處理的元件。
9. 一種制造燈器件如饋通元件(7、 8)、外電流導(dǎo)體(9、 10) 和內(nèi)電流導(dǎo)體(3、 4、 21)的方法，所述方法包括用鉬合金形成所述 燈器件的步驟，所述鉬合金具有選自以下的組的至少一種成分，所述組由重量百分比占所述合金的0.01%與5%之間的錸和鉻、重 量百分比占所述合金的0.01 %與0.1 %之間的鈦以及重量百分比占所述 合金的0.01%與1%之間的鋁、鈷、釓、鉿、銥、鐵和鋯所形成。
10. —種制造燈(l; 20)的方法，所述方法包括應(yīng)用通過才艮據(jù)權(quán) 利要求9所述的方法制造的燈器件的步驟。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種燈(1)，這種燈包括嵌設(shè)有一個或多個饋通元件(7、8)的氣密容器(2)，饋通元件與外電流導(dǎo)體(9、10)和內(nèi)電流導(dǎo)體(3、4)電氣互連以運(yùn)行這種燈。饋通元件和/或外和內(nèi)電流導(dǎo)體是鉬合金器件，這種鉬合金器件包括選自以下的組的至少一種成分，該組由重量百分比占所述合金的0.01％與5％之間的錸和鉻、重量百分比占所述合金的0.01％與0.1％之間的鈦以及重量百分比占所述合金的0.01％與1％之間的鋁、鈷、釓、鉿、銥、鐵和鋯所形成。本發(fā)明還涉及一種制造燈和燈器件的方法。
文檔編號H01J61/36GK101180703SQ200680017273
公開日2008年5月14日 申請日期2006年5月9日 優(yōu)先權(quán)日2005年5月19日
發(fā)明者C·H·M·馬里, H·M·薩斯克, J·王 申請人:皇家飛利浦電子股份有限公司