專利名稱：陶瓷熒光燈電極及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種電極，具體地說是一種節(jié)能燈電極(陰極)，本 發(fā)明還涉及該電極的制備方法。
背景技術(shù)：
熒光燈是現(xiàn)在最重要的人造光源，在全世界廣泛被使用，尤其 在工業(yè)和商業(yè)照明領(lǐng)域。其高效能、良好的光輸出、光輸出的持久 性、顏色的多樣性以及較長的使用壽命使之成為上述照明領(lǐng)域中的
理想選擇。據(jù)估計(jì)全世界人造光源所發(fā)出光的總量中，大約其中80 % 的比例是熒光燈所發(fā)出的。可以說，熒光燈的質(zhì)量與千家萬戶的生 活息息相關(guān)。
熒光燈目前巿場上銷售和使用的各種照明燈具中使用的熒光燈 (管，下面均稱為熒光燈)，多為鎢絲制成的電極制成的熒光燈。這種 電極是熒光燈電極傳導(dǎo)電能進(jìn)入放電燈并提供維持電流的電子。由 于要求在高溫下工作，因此電極所用材料必須有低蒸氣壓，不僅要 確保其本身的壽命，而且要阻止燈本身的過度污染。這種污染以端
部發(fā)黑(沉積)或不需要的燈氣壓改變的形式出現(xiàn)。此外，被選中的 材料必須有足夠的機(jī)械強(qiáng)度、抗碰撞性，如果需要的話，還要有足 夠的延展性以允許復(fù)雜電極幾何外形的制造。到目前為止，鎢是最 主要用作電極的材料，在溫度超過2 000 K時(shí)，鎢是豐富的電子發(fā) 射體，但是在許多燈中，這樣高的溫度是無法被接受的，因此一般 電極都釆用發(fā)射材料來加強(qiáng)電子發(fā)射，它通常是將某種氧化物涂敷 在電極上或組裝時(shí)放入電極內(nèi)的形式出現(xiàn)的。因?yàn)殡娮幽軌蛱与x陰 極的可能幾率指數(shù)依賴于它的溫度Tc(K)以及表面的障礙因素，即 所謂的功函數(shù)，而高溫度和低功函數(shù)有助于發(fā)射電子。
對于陰極壽命來說，啟動期間是最關(guān)鍵的。目前陰極上電子粉 的最佳工作溫度是900 °C，此時(shí)電子粉發(fā)射能力的電子較強(qiáng)，在陰 極達(dá)到熱發(fā)射所需的足夠熱的程度之前，陰極表面電場升得非常高， 這樣高電場會使離子向陰極加速飛去，并以很高的能量撞擊陰極， 在這個(gè)過程中，發(fā)生濺射(離子碰撞導(dǎo)致原子發(fā)射)。在這個(gè)過程中 的發(fā)射材料的損失可能會影響熒光燈的壽命。在熒光燈中， 一般要 預(yù)熱陰極令電子可以熱發(fā)射，從而減少濺射效應(yīng)。蒸發(fā)和濺射這兩 個(gè)物理過程是影響熒光燈電極壽命的最重要因素，當(dāng)在燈管內(nèi)充以 惰性氣體且氣體密度又較大時(shí)，這種現(xiàn)象危害的程度就會大大減弱。
然而，盡管如此，目前普通熒光燈電極的壽命也僅為5000-8000小 時(shí)。
光源在單位時(shí)間內(nèi)發(fā)出的光亮總和稱為光源的光通量。光源所 發(fā)出的光能是向所有方向輻射的，對于在單位時(shí)間里通過某一面積 的光能，稱為通過這一面積的輻射能通量。各色光的頻率不同，眼 睛對各色光的敏感度也有所不同，即使各色光的輻射能通量相等， 在視覺上并不能產(chǎn)生相同的明亮程度，在各色光中，黃、綠色光能 激起最大的明亮感覺。如果用綠色光作水準(zhǔn)，令它的光通量等于輻 射能通量，則對其它色光來說，激起明亮感覺的本領(lǐng)比綠色光為小， 光通量也小于輻射能通量。光通量的單位是流明，是英文lumen的 音譯，簡寫為lm。絕對黑體在鉑的凝固溫度下，從5.305*1030112面 積上輻射出來的光通量為llm。為表明光強(qiáng)和光通量的關(guān)系，發(fā)光 強(qiáng)度為1坎德拉的點(diǎn)光源在單位立體角(1球面度)內(nèi)發(fā)出的光通量 為1流明。例如 一只40W的普通白織燈的光通量為350…4701m, 而一只40W的普通直管形熒光燈的光通量為25001m左右，為白織 燈的5~6倍。同等功率光通量的大小體現(xiàn)了節(jié)能燈的效率，光通量 越大，其節(jié)能效果越好。然而，進(jìn)一步大幅提高同等功率下的光通 量已經(jīng)遇到瓶頸，因此，急需一種新技術(shù)的產(chǎn)生。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于針對上述不足提供一種能耗低、光通量大、
壽命長的陶瓷熒光燈電極;
本發(fā)明的熒光燈電極是以常規(guī)陰極為電極支架，在電極支架外 面覆蓋有一層半導(dǎo)體陶瓷，所述陶瓷內(nèi)含有電子發(fā)射材料，陶瓷的 表面具有一層納米金屬層，其可以增強(qiáng)電子的發(fā)射能力，所述的金 屬層為鉬、鎳混合金屬層。所述納米金屬層是陶瓷燒結(jié)的過程中， 通過金屬蒸汽吸附并燒結(jié)在陶瓷表面形成，即陶瓷表面包括能夠接 觸到金屬蒸汽的每個(gè)微孔均形成一層金屬層。
本發(fā)明的陶瓷熒光燈電極，其通過如下方法制備獲得
1) 制備電極支架；
2) 在電極支架上噴涂上陶瓷粉漿層，所述陶瓷粉漿由下列重量 份的材料制成
陶瓷粉 30~90 堿土金屬 0.5~9 稀土金屬 0.3 7 二氧化鋯 0.5~3 硝棉 0.1~1 電子粉 2~30
其中，在堿土金屬中鎂占10~90%，在稀土金屬中鑭占 10~90%,將上述材料用適量的溶劑調(diào)制成陶瓷粉漿；
3) 高溫?zé)Y(jié)固化，在燒結(jié)固化時(shí)將鎳和鉬同時(shí)焙燒。 上述步驟1)中所述的電極支架可以是目前的常規(guī)電極(不含外
層的電子粉)，例如可以用鉬絲制成的單絲雙螺旋或三螺旋，也可以 用一根鉬絲與幾根鎢絲共同纏繞成纜索式三螺旋，或者釆用主輔絲 式二螺旋或三螺旋。本發(fā)明優(yōu)選的是以一根或兩根鉬絲為基絲，在 基絲外纏繞幾根鵠絲制成的電極支架，并且可以將鎢絲首先纏繞成
一股，再纏繞在鉬絲外。
上述步驟2 )中的溶劑是為了將陶瓷材料調(diào)制成陶瓷粉漿，這些 溶劑應(yīng)當(dāng)在陶瓷燒結(jié)過程中揮發(fā)掉，可以用一些有機(jī)溶劑，例如乙 酸丁酯、甲醇、丙醇，這些溶劑容易揮發(fā)，最終均可除去，不產(chǎn)生 殘留，不影響陶瓷熒光燈電極最終的性能。
例如可用由下列體積百分比成分組成的溶劑
乙酸丁酯 35~45% 草酸丁酯 10~20% 甲醇 40~50%
將上述陶瓷材料與溶劑調(diào)制成陶瓷粉漿，陶瓷粉漿的黏度可根 據(jù)需要進(jìn)行調(diào)制，例如需要形成較厚的陶瓷時(shí)可以將陶瓷粉漿的黏 度增大一些，需要形成較薄的陶瓷時(shí)可以將陶瓷粉漿調(diào)制得稀薄一 些。上述材料和溶劑可按照重量體積比為1:1 2進(jìn)行配制，優(yōu)選按 照l: 1.2~1.7進(jìn)行配制，更優(yōu)選為l: 1.62。
上述的陶瓷粉漿優(yōu)選的可以由下列重量份的材料制成 陶瓷粉 50~70 堿土金屬 1.5~4 稀土金屬 1~3 二氧化鋯 1.5~1.7 硝棉 0.2~0.8 電子粉 10~17 。
上述陶瓷粉可以由下述重量百分比的成分組成氧化鋁 75~90%、氧化鋇3~15%、氧化鍶3~15%、氧化鉤3~15%。由上述組 成燒制的陶瓷具有較好的強(qiáng)度，然而需要說明的是，作為陶瓷領(lǐng)域 的技術(shù)人員很容易想到通過其他成分進(jìn)行替換，得到較好強(qiáng)度和韌 性的陶瓷，這些均屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
上述步驟3 )燒結(jié)固化的方法是首先在55~65匸加熱15~30分
鐘，同時(shí)抽真空；然后升溫到650~750°C，停止抽真空，并通入保 護(hù)氣體，保溫20~40分鐘；最后升溫到1200~1400°C,保溫30~80 分鐘，然后冷卻，冷卻至150度即可解除氣體保護(hù)。所述的保護(hù)氣 體可以是氫氣。優(yōu)選地，步驟3)燒結(jié)固化的方法是首先在55 65'C 加熱15 30分鐘，同時(shí)抽真空；然后升溫到650~750°C,停止抽真 空，用氫氣作保護(hù)，保溫20 40分鐘；換用氮?dú)庾鞅Ｗo(hù)，最后升溫 到1300~1400°C，保溫30 80分鐘，然后冷卻。
本發(fā)明所述的堿土金屬為鈹(Be)、鎂(Mg)、鈣(Ca)、鍶(Sr)、 鋇(Ba)或鐳(Ra)中的一種或多種。優(yōu)選為鎂及鉤、鍶或鋇中的 一種或多種。
稀土金屬(rare earth metals)又稱稀土元素，是元素周期表IIIB族 中鈧、釔、鑭系17種元素的總稱，常用R或RE表示。
本發(fā)明所述的稀土金屬為鈧(Sc)、釔(Y)、鑭(La)、鈰(Ce)、鐠(Pr)、 釹(Nd)、钷(Pm)、釤(Sm)、銪(Eu)、軋(Gd)、鋱(Tb)、鏑(Dy)、鈥(Ho)、 鉺(Er)、銩(Tm)、鐿(Yb)或镥(Lu)中的一種或多種。優(yōu)選為鑭以及釔、 鈰、鐠、钷、釤、軋、鉺、鐿或镥中的一種或多種，更優(yōu)選為鑭以 及釔、鈰、鐠、鉺或鐿中的一種或多種。
本發(fā)明所述的指電子發(fā)射材料，包括氧化鋇、氧化鍶、氧化鈣 的組合，以及電子粉，所述電子粉是指目前國內(nèi)常用的三元碳酸鹽 (碳酸鋇、碳酸鍶和碳酸鈣)。
本發(fā)明釆用陶瓷作為載體，將電子發(fā)射材料包埋在其中，陶瓷 是永久性材料，耐高溫、強(qiáng)度好、耐沖擊、不易碎、不剝落，此外， 釆用陶瓷做載體，其電子儲量大，耐用。并且陶瓷致密度好，導(dǎo)熱 性能好，因此在較低的電壓(160V或更低)和溫度(400~480°C) 下即可啟動發(fā)射出電子，這樣可以顯著降低陰極濺射，提高使用壽 命。而常規(guī)電極由于電子粉敷在上面，導(dǎo)熱差，啟動溫度高(90(TC )。 此外陶瓷還具備吸附的功能，濺射出去的原子部分還可以返回到陶瓷中，因而可以進(jìn)一步降低陰極濺射的損耗。本發(fā)明電極的使用壽 命達(dá)3萬小時(shí)，是普通熒光燈的4 6倍。
并且，電子的發(fā)射量可以通過材料進(jìn)行調(diào)節(jié)，與普通熒光燈啟 動后電子100%發(fā)射不同，本發(fā)明的電子發(fā)射不是完全發(fā)射，通過調(diào) 節(jié)，可以將電子的發(fā)射量控制在剛好利用完的狀態(tài)，因此，光源純
凈，近100%為可見光。本發(fā)明熒光燈28W的亮度可與目前熒光燈 40W的亮度相媲美，并且本發(fā)明熒光燈光源更加清澈透亮。與目前 的熒光燈相比間接節(jié)電可達(dá)30%。此外，如前所述由于本發(fā)明熒光 燈是低溫啟動，400 48(TC即可發(fā)射出電子，工作溫度低，而目前的 熒光燈需要高溫啟動，工作溫度高，因此，即使是在相同功率下， 本發(fā)明熒光燈亦可節(jié)約能耗達(dá)13~17%。因此總體節(jié)能可達(dá)43~47%。
公共照明(指12米高桿馬路燈)是釆用的450W汞燈(需要整 流器，功率為12W)，其具有使用壽命長(2萬個(gè)小時(shí)左右)的優(yōu)點(diǎn)， 而目前的熒光燈由于使用壽命短而無法進(jìn)行替換，但是汞燈光效差， 紫外線、紅外線占有70%，燈溫高達(dá)300度，能耗大。而釆用本發(fā) 明電極的熒光燈只需150W即可取代450W的汞燈，節(jié)能達(dá)70%, 并且清潔無光害。
此外，釆用本發(fā)明電極的熒光燈相同功率的燈管直徑比目前節(jié) 能燈小2/3, 0>16mm的燈管即可相當(dāng)于目前熒光燈0>50mm或 (D40mm的熒光燈使用，節(jié)省玻璃60%,節(jié)省熒光粉60%。另外，又 由于使用壽命又長，在相同使用時(shí)間的情況下，普通熒光燈的更換 次數(shù)是本發(fā)明熒光燈的4~6倍，因此，因破損廢棄產(chǎn)生的污染僅相 當(dāng)于目前熒光燈的1/12~1/16，大大減少了污染，因而更加環(huán)保。此 外，釆用本發(fā)明電極的熒光燈，由于光源近100%為可見光，無光害， 更有利于健康。
由上述可知，采用本發(fā)明電極的熒光燈具有壽命長、節(jié)能、節(jié) 材、環(huán)保等優(yōu)點(diǎn)。
圖l為本發(fā)明熒光燈電極的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2為圖i燈絲放大后的結(jié)構(gòu)示意圖，其中，l為基絲，2為輔
絲，3為陶瓷層。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合具體的實(shí)施例來進(jìn)一步闡述本發(fā)明。應(yīng)當(dāng)理解，這些實(shí) 施例僅用于說明本發(fā)明，而不能限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。 實(shí)施例l陶瓷熒光燈電極
如圖1和2所示，本例中電極支架是由一根基絲1和兩根輔絲2構(gòu) 成，輔絲2纏繞在基絲1的外面，在電極支架上覆蓋有一層半導(dǎo)體陶瓷 3。所述陶瓷內(nèi)含有電子發(fā)射材料，陶瓷的表面具有一層鎳、鉬金屬 混合層，其具有增強(qiáng)電子的發(fā)射能力。 實(shí)施例2陶瓷熒光燈電極的制備 材料
電極支架材料鉬絲(00.2mm)、鎢絲(OO.lmm)
陶瓷粉氧化鋁450g、氧化鋇82g、氧化鍶60g、氧化鈣12g
堿土金屬鎂15g、鈣10g、鍶10g
稀土金屬鑭10g、鈰5g、鉺5g
二氧化鋯15g
硝棉4g
電子粉150g (碳酸鋇84g、碳酸鍶57g、碳酸鈣9g) 溶劑乙酸丁酯531ml、草酸丁酯199ml、甲醇597ml
方法
1) 取3根鴒絲制成一股，將其緊密纏繞在兩根鉬絲上，即得電
極支架；
2) 將陶瓷粉、堿土金屬、稀土金屬、二氧化鋯、硝棉以及電子 粉用溶劑混勻成粉漿；
3)將電極支架蘸上陶瓷粉漿，并放入爐中進(jìn)行燒結(jié)固化，爐中 事先置入鉬塊(或鉬粉)和鎳塊(或鎳粉)，其條件如下首先抽真
空，壓力不低于10MPa，加熱到6(TC保溫20min;然后升溫到700°C, 停止抽真空，用氫氣作保護(hù)，保溫30min;換用氮?dú)庾鞅Ｗo(hù)，最后 升溫到1370'C,保溫60分鐘，然后冷卻，冷卻至150度取出。
釆用上述電極制備成40W直管熒光燈，經(jīng)檢測，其在160V電 壓下即可啟動，啟動溫度為400°C，光通量94.71m/W，可見光99.8%， 使用壽命可達(dá)3萬小時(shí)。 實(shí)施例3陶瓷熒光燈電極的制備 材料
電極支架材料鉬絲(<D0.1mm)、鎢絲(OO.lmm)
陶瓷粉氧化鋁675g、氧化鋇135g、氧化鍶63g、氧化鈣27g
堿土金屬鎂30g、鈹10g、鍶10g、鈣10g、鋇10g
稀土金屬鑭30g、釔5g、鐠5g、鐿5g
二氧化鋯30g
硝棉10g
電子粉200g (碳酸鋇112g、碳酸鍶76g、碳酸鈣12g) 溶劑乙酸丁酯527ml、草酸丁酯226ml、乙醇753ml
方法
1) 取2根錫絲纏繞成一股，將其緊密纏繞在鉬絲上，即得電極
支架；
2) 將陶瓷粉、堿土金屬、稀土金屬、二氧化鋯、硝棉以及電子
粉用溶劑混勻成粉漿；
3) 將電極支架蘸上陶瓷粉漿，并放入爐中進(jìn)行燒結(jié)固化，爐中
事先置入鉬塊(或鉬粉)和鎳塊(或鎳粉)，其條件如下首先抽真 空，壓力為12MPa，加熱到65'C保溫15min;然后升溫到750°C, 停止抽真空，并通入保護(hù)氣體氫氣，保溫20min;換用氮?dú)庾鞅Ｗo(hù)，
最后升溫到1200'C,保溫80分鐘，然后冷卻，冷卻至150度取出。 釆用上述電極制備成28W直管熒光燈，經(jīng)檢測，其在160V電 壓下即可啟動，啟動溫度為460°C，光通量92.51m/W,可見光99.7%, 使用壽命可達(dá)3萬小時(shí)。 實(shí)施例4陶瓷熒光燈電極的制備 材料
電極支架材料鉬絲(00.2mm)、鎢絲(OO.lmm)
陶瓷粉氧化鋁225g、氧化鋇9g、氧化鍶21g、氧化鈣45g
堿土金屬鎂0.2g、鋇2g、鍶1.8g、鈣lg
稀土金屬鑭lg、鉺lg、鈰lg
二氧化鋯5g
硝棉lg
電子粉100g (碳酸鋇56g、碳酸鍶38g、碳酸鈣6g )
溶劑乙酸丁酯317ml、草酸丁酯70ml、丙醇282ml、蒸餾水
100ml
方法
1) 取3根鎢絲制成三螺旋，將其緊密纏繞在鉬絲上，即得電極
支架；
2) 將陶瓷粉、堿土金屬、稀土金屬、二氧化鋯、硝棉以及電子 粉用溶劑混勻成粉漿；
3) 將電極支架噴涂上陶瓷粉漿，并放入爐中進(jìn)行燒結(jié)固化，爐 中事先置入鉬塊(或鉬粉)和鎳塊(或鎳粉)，其條件如下首先抽
真空，壓力為llMPa,加熱到55。C保溫30min;然后升溫到65(TC, 停止抽真空，并通入保護(hù)氣體氫氣，保溫40min;換用氮?dú)庾鞅Ｗo(hù)， 最后升溫到1400"C,保溫30分鐘，然后冷卻，冷卻至150度取出。 釆用上述電極制備成28W直管熒光燈，經(jīng)檢測，其在160V電 壓下即可啟動，啟動溫度為480°C，光通量91.31m/W，可見光99.0%,
使用壽命可達(dá)3萬小時(shí)。
實(shí)施例5陶瓷熒光燈電極的制備 材料
電極支架材料鉬絲(0.3mm)、鎢絲(OO.lmm)
陶瓷粉氧化鋁375g、氧化鋇50g、氧化鍶15g、氧化鈣60g
堿土金屬鎂13,5g、鍶0,5g、鈣lg、鋇0,5g
稀土金屬鑭9g、鐠0.2g、鈰0.2g、钷0.2g、釤0.2g、釓0.2g
二氧化鋯15g
硝棉3g
電子粉25g (碳酸鋇14g、碳酸鍶9,5g、碳酸鈣2,5g) 溶劑乙酸丁酯100ml、丙醇50ml、蒸餾水100ml
方法
1) 取3根鎢絲制成三螺旋，將其緊密纏繞在鉬絲上，即得電極
支架；
2) 將陶瓷粉、堿土金屬、稀土金屬、二氧化鋯、硝棉以及電子 粉用溶劑混勻成粉漿；
3) 將電極支架噴涂上陶瓷粉漿，并放入爐中進(jìn)行燒結(jié)固化，爐 中事先置入鉬塊和鎳塊，其條件如下首先抽真空，壓力為UMPa， 加熱到56'C保溫30min;然后升溫到680°C，停止抽真空，并通入 保護(hù)氣體氫氣，保溫35min;最后升溫到1300°C，保溫70分鐘，然 后冷卻，冷卻至150度即可取出。
釆用上述電極制備成40W直管熒光燈，經(jīng)檢測，其在160V電 壓下即可啟動，啟動溫度為450°C，光通量90.31m/W,可見光99.5%, 使用壽命可達(dá)3萬小時(shí)。 實(shí)施例6陶瓷熒光燈電極的制備 材料
電極支架材料鉬絲(00.2mm)、鎢絲(。0.1mm)
陶瓷粉氧化鋁525g、氧化鋇35g、氧化鍶105g、氧化鈣35g
堿土金屬鎂10g、鍶10g、鈣10g、鋇10g
稀土金屬鑭3g、鐠7g、鈰7g、釓7g、鐿6g
二氧化鋯17g
硝棉5g
電子粉170g (碳酸鋇95.2g、碳酸鍶64.6g、碳酸鈣10.2g) 溶劑乙酸丁酯770ml、草酸丁酯385ml、甲醇770ml
方法
1) 取3根鎢絲制成一股，將其緊密纏繞在鉬絲上，即得電極支
架；
2) 將陶瓷粉、堿土金屬、稀土金屬、二氧化鋯、硝棉以及電子
粉用溶劑混勻成粉漿；
3) 將電極支架蘸上陶瓷粉漿，并放入爐中進(jìn)行燒結(jié)固化，爐中
事先置入鉬粉和鎳粉，其條件如下首先抽真空，壓力為llMPa, 加熱到62'C保溫25min;然后升溫到730。C，停止抽真空，并通入 保護(hù)氣體氫氣，保溫30min;換用氮?dú)庾鞅Ｗo(hù)，最后升溫到137(TC， 保溫68分鐘，然后冷卻，冷卻至150度取出。
釆用上述電極制備成40W直管熒光燈，經(jīng)檢測，其在160V電 壓下即可啟動，啟動溫度低于420°C,光通量94.21m/W,可見光 99.8%，使用壽命可達(dá)3萬小時(shí)。 實(shí)施例7陶瓷熒光燈電極的制備 材料
電極支架材料鉬絲($0.2mm)、鎢絲(<D0.1mm)
陶瓷粉氧化鋁525g、氧化鋇105g、氧化鍶60g、氧化鈣10g
堿土金屬鎂20g、鋇20g
稀土金屬鑭21g、鈰9g
二氧化鋯17g
硝棉5g
電子粉170g (碳酸鋇95.2g、碳酸鍶64.6g、碳酸鈣10.2g) 溶劑乙酸丁酯770ml、草酸丁酯385ml、甲醇770ml
方法
1) 取3根錫絲制成三螺旋，將其緊密纏繞在鉬絲上，即得電極
支架；
2) 將陶瓷粉、堿土金屬、稀土金屬、二氧化鋯、硝棉以及電子
粉用溶劑混勻成粉漿；
3) 將電極支架蘸上陶瓷粉漿，并放入爐中進(jìn)行燒結(jié)固化，爐中
事先置入鉬粉和鎳粉，其條件如下首先抽真空，壓力為llMPa， 加熱到62"C保溫25min;然后升溫到73(TC,停止抽真空，并通入 保護(hù)氣體氫氣，保溫30min;換用氮?dú)庾鞅Ｗo(hù)，最后升溫到137(TC, 保溫68分鐘，然后冷卻，冷卻至150度取出。
釆用上述電極制備成40W直管熒光燈，經(jīng)檢測，其在160V電 壓下即可啟動，啟動溫度低于420°C,光通量93.21m/W，可見光 99.5%,使用壽命可達(dá)3萬小時(shí)。
權(quán)利要求
1、陶瓷熒光燈電極，其特征在于該電極包括導(dǎo)電電極支架在電極支架外面覆蓋有一層半導(dǎo)體陶瓷，所述陶瓷內(nèi)含有電子發(fā)射材料，陶瓷的表面具有一層納米金屬層。
2、 如權(quán)利要求l所述的電極，其特征在于所述的金屬層為鎳、鉬混合層。
3、 如權(quán)利要求1或2所述的電極，其特征在于所述的電極支架 是以 一根或兩根鉬絲為基絲，在基絲外纏繞幾根鎢絲制成。
4、 如權(quán)利要求1或2所述的電極，其特征在于所述陶瓷由陶瓷 粉漿經(jīng)燒制而成，所述陶瓷粉漿由下列重量份的材料與適當(dāng)?shù)娜軇?制成陶瓷粉30~90堿土金屬0.5-9稀土金屬0.3~7二氧化鋯0.5-3硝棉0.1~1電子粉2~30其中，在堿土金屬中鎂占10~90%,在稀土金屬中鑭占 10~90%。
5、如權(quán)利要求4所述的電極，其特征在于，所述的陶瓷粉漿由 下列重量份的材料與適當(dāng)?shù)娜軇┲瞥?陶瓷粉 50~70 堿土金屬 1.5~4 稀土金屬 1~3 二氧化鋯 1.5~1.7 硝棉 0.1~1 電子粉 10~17 。
6、 如權(quán)利要求5所述的電極，其特征在于，所述陶瓷粉由下列重量的成分組成氧化鋁75~90%、氧化鋇3~15%、氧化鍶3~15% 氧化鈣3~15%。
7、 如權(quán)利要求4所述的電極，其特征在于，所述的堿土金屬為 鎂以及鋇、鍶或鈣中的一種或多種。
8、 如權(quán)利要求4所述的電極，其特征在于，所述的稀土金屬為 鑭以及釔、鈰、鐠、钷、釤、軋、鉺、鐿或镥中的一種或多種。
9、 含有權(quán)利要求1 8任一項(xiàng)所述陶瓷熒光燈電極的燈具。
10、 一種制備權(quán)利要求1 8任一項(xiàng)所述陶瓷熒光燈電極的方法， 包括步驟1) 制備電極支架；2) 制備含有電子粉的陶瓷粉漿，并在電極支架上噴涂上該陶瓷 粉漿層；3) 高溫?zé)Y(jié)固化，在燒結(jié)固化時(shí)將鎳和鉬同時(shí)焙燒。
11、 如權(quán)利要求10所述的方法，其特征在于，步驟3)燒結(jié)固 化的方法是首先在55 65。C加熱15~30分鐘，同時(shí)抽真空；然后 升溫到650~750°C,停止抽真空，并通入保護(hù)氣體，保溫20 40分 鐘；最后升溫到1200~1400°C，保溫30 80分鐘，然后冷卻。
12、 如權(quán)利要求ll所述的方法，其特征在于，步驟3)燒結(jié)固 化的方法是首先在55 65'C加熱15~30分鐘，同時(shí)抽真空；然后 升溫到650~750°C，停止抽真空，用氫氣作保護(hù)，保溫20 40分鐘； 換用氮?dú)庾鞅Ｗo(hù)，最后升溫到1300~1400°C,保溫30 80分鐘后， 冷卻。
13、 如權(quán)利要求10所述的方法，其特征在于，步驟2)所述的 陶瓷粉漿是由下列重量份的材料與適當(dāng)?shù)娜軇┲瞥商沾煞?30~90 堿土金屬 0.5~9 稀土金屬 0.3~7二氧化鋯 0.5~3 硝棉 0.1~1電子粉 2~30其中，在堿土金屬中鎂占10~90%,在稀土金屬中鑭占 10~90%;所述溶劑由下列體積百分比成分組成 乙酸丁酯 35~45% 草酸丁酯 10~20% 甲醇 40~50% 。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種陶瓷熒光燈電極(陰極)，該電極采用陶瓷工藝，以常規(guī)電極為電極支架，在電極支架外面覆蓋有一層半導(dǎo)體陶瓷，所述陶瓷內(nèi)含有電子發(fā)射材料，陶瓷的表面具有一層納米金屬層，該金屬層是在陶瓷燒結(jié)過程中，通過金屬蒸汽吸附并燒結(jié)在陶瓷表面形成。采用本發(fā)明電極的熒光燈使用壽命達(dá)3萬小時(shí)，是目前熒光燈的4～6倍，光通量達(dá)94.71m/W，并且均為可見光，相同亮度下比現(xiàn)有熒光燈節(jié)電43～47％。
文檔編號H01J9/02GK101114567SQ20071012114
公開日2008年1月30日 申請日期2007年8月30日 優(yōu)先權(quán)日2007年8月30日
發(fā)明者史祖德 申請人:史祖德