Люминофорная суспензия для газоразрядных источников света

 

Использование: при производстве газоразрядных люминесцентных ламп низкого давления. Сущность изобретения: люминофорная суспензия для газоразрядных источников света содержит связующее, крепитель и люминофор, состоящий из смеси титанат-фосфата бария, ортофосфата стронция, магния, активированного оловом, и галофосфата кальция, активированного сурьмой и марганцем, с цветовой температурой Т_цв. = 3500 К. Дополнительно в состав люминофора введен галофосфат кальция, активированный сурьмой и марганцем, с цветовой температурой Т_цв. = 6500 К, причем указанные компоненты люминофора взяты в следующем соотношении, масс.%: титанат-фосфат бария - 42-46, ортофосфат стронция, магния, активированный оловом - 28-32, галофосфат кальция, активированный сурьмой и марганцем, с цветовой температурой Т_цв. = 3500 К - 2-7, галофосфат кальция, активированный сурьмой и марганцем, с цветовой температурой Т_цв. = 6500 К - 17-26. 2 табл.

Изобретение относится к электротехнической промышленности и может быть использовано при производстве газоразрядных люминесцентных ламп низкого давления.

Известна люминофорная суспензия с применением связующего, крепителя и люминофора, состоящего из смеси титанат-фосфата бария, ортофосфата стронция, активированного оловом, и галофосфата кальция, активированного сурьмой и марганцем, с цветовой температурой Т_цв.=3500 К, при следующем соотношении компонентов, в масс.

Титанат-фосфат бария -50-60 ортофосфат стронция, магния, активированный оловом -25-35 галофосфат кальция, активированный сурьмой и марганцем с Т_цв. 3500 К -5-10 /1/.

Недостатками данной люминофорной суспензии являются большой спад светового потока в процессе горения ламп с ее применением и увеличенный брак по треску трубок колб на операции заварки ламп. Наиболее близкой к изобретению является люминофорная суспензия с применением связующего, крепителя и люминофора, состоящего из смеси титанат-фосфата бария, ортофосфата стронция, магния, активированного оловом, и галофосфата кальция, активированного сурьмой и марганцем, с цветовой температурой Т_цв. 3500 К при следующем соотношении компонентов, в масс% титанат-фосфат бария 50-60 ортофосфат стронция, магния, активированный оловом -35-40 галофосфат кальция, активированный сурьмой и марганцем, с Т_цв. 3500 K -0-7 /2/.

Недостатками данной люминофорной суспензии являются большой спад светового потока в процессе горения ламп, увеличенный брак по треску трубок - колб на операции заварки и длительное время размола люминофорной суспензии, это обусловлено тем, что титанат-фосфат бария и ортофосфат стронция, магния, активированный оловом, нестабильны в процессе горения ламп и довольно крупные по гранулометрическому составу. Кроме того, титанат-фосфат бария содержит примеси нежелательных низших окислов, а также солей, например, тетрофосфата бария, ортофосфата бария и др. На операции выжигания связующего вещества эти примесные (фазы низшие окислы и соли) взаимодействуют с поверхностью стекла и приводят к увеличению брака по треску трубок колб на операции заварки ламп.

Целью данного изобретения является уменьшение спада светового потока в процессе срока службы люминесцентных ламп низкого давления, а также снижение брака по треску в процессе изготовления.

Сущность предложенного технического решения заключается в том, что в люминофорную суспензию для газоразрядных источников света, содержащую связующее, крепитель и люминофор, состоящий из смеси титанат-фосфата бария, ортофосфата стронция, магния, активированного оловом, и галофосфата кальция, активированного сурьмой и марганцем, с цветовой температурой Т_цв. 3500 К, дополнительно в состав люминофора введен галофосфат кальция, активированный сурьмой и марганцем, с цветовой температурой Т_цв. 6500 К, причем указанные компоненты взяты в следующем соотношении, масс.

титанат-фосфат бария -42-46 ортофосфат стронция, магния, активированный оловом -28-32 голофосфат кальция, активированный сурьмой и марганцем, с цветовой температурой Т_цв. 3500 К -2-7 Галофосфат кальция, активированный сурьмой и марганцем, с цветовой температурой Т_цв. 6500 К -17-26.

Для экспериментальной проверки состава были подготовлены 5 смесей компонентов люминофора, приведенных в таблице 1.

Содержание галофосфата кальция, активированного сурьмой и марганцем, с цветовой температурой Т_цв. 3500 К в указанных пределах обусловлено заданной цветовой температурой ламп Т_цв. 6200 К. При введении его в смесь менее 2% происходит сдвиг в сторону более высоких цветовых температур, а при увеличении его содержания более 7% цветовая температура выходит за нижний предел.

Введение галофосфата кальция, активированного сурьмой и марганцем, с цветовой температурой Т_цв. 6500 К и уменьшение вследствие этого доли титанат-фосфата бария с 50-60% до 42-46% приводит к уменьшению спада светового потока в процессе горения ламп, снижению брака по треску трубок колб на операции заварки ламп и уменьшению времени размола люминофорной суспензии. Уменьшение его содержания менее 17% снижает этот эффект. Увеличение его содержания более 26% приводит к ухудшению цветопередачи ламп, которое характеризуется распределением светового потока ламп по спектральным зонам.

Пример приготовления люминофорной суспензии для газоразрядных источников света. В фарфоровый барабан емкостью 2 л загружают 600 г ситалловых шаров диаметром 18-25 мм; 42 г титанат-фосфата бария; 28 г ортофосфата стронция, магния, активированного оловом; 7 г галофосфата кальция, активированного сурьмой и марганцем, с цветовой температурой Т_цв. 3500 К; 23 г галофосфата кальция, активированного сурьмой и марганцем, с цветовой температурой Т_цв. 6500 К; в качестве связующего 100 мл лака на основе водно-щелочного раствора сополимера метилметакрилата и метакриловой кислоты вязкостью 0,088 Па·с при температуре 293 К и 1% тетрафосфата бария в качестве красителя.

Затем полученную смесь размалывают в течение 35 мин при скорости вращения барабана 60 об/мин.

После этого полученную люминофорную суспензию по стандартной методике наносят на трубку люминесцентной лампы. Удельная нагрузка составляет 3,0-3,5 мг/см². Выжигание связующего вещества осуществляется при температуре 500 520^o в течение 5 минут с поддувом горячего воздуха. Для сравнения была изготовлена партия люминесцентных ламп с люминофорным покрытием согласно прототипа /2/ и предлагаемой люминофорной суспензии.

Изготовлены были люминесцентные лампы низкого давления мощностью 40 Вт с цветовой температурой Т_цв. 6200 К типа ЛДЦ 40.

В таблице 2 приведены данные, характеризующие световой поток в зависимости от времени горения.

Как видно из таблицы 2, газоразрядные лампы с предлагаемой люминофорной суспензией имеют более высокие значения как светового потока, так и его стабильности в процессе срока службы ламп. При этом световой поток после 100 часов горения возрос на 3 5% а спад светового потока за 2000 горения уменьшился на 4-6% За счет снижения брака по треску трубок колб на операции заварки повысился выход годных ламп на 3 6% Кроме того, уменьшилось время размола предлагаемой смеси по сравнению с прототипом в процессе приготовления люминомофорной суспензии.

Формула изобретения

Люминофорная суспензия для газоразрядных источников света, содержащая связующее, крепитель и люминофор, в состав которого входят титанат фосфат бария, ортофосфат стронция, магния, активированный оловом, и галофосфат кальция, активированный сурьмой и марганцем, с цветовой температурой Т_цв 3500 К, отличающаяся тем, что в состав люминоформ дополнительно введен галофосфат кальция, активированный сурьмой и марганцем, с цветовой температурой Т_цв 6500 К, причем указанные компоненты люминофора взяты в следующих количествах, мас.

Титанат фосфат бария 42 46
Ортофосфат стронция, магния, активированный оловом 28 32
Галофосфат кальция, активированный сурьмой и марганцем, с цветовой температурой Т_цв 3500 К 2 7
Галофосфат кальция, активированный сурьмой и марганцем, с цветовой температурой Т_цв 6500 К 17 26

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2