Защитное покрытие

Авторы патента:


Защитное покрытие
Защитное покрытие

 


Владельцы патента RU 2564300:

Микаева Светлана Анатольевна (RU)
Силаева Светлана Геннадьевна (RU)
Бородинская Наталья Михайловна (RU)
Петренко Юрий Петрович (RU)
Петренко Николай Юрьевич (RU)
Данилов Сергей Викторович (RU)
Микаева Анжела Сергеевна (RU)
Поляков Владимир Сергеевич (RU)
Силаев Александр Дмитриевич (RU)
Харитонова Наталья Евгеньевна (RU)
Петренко Юлия Юрьевна (RU)
Микаев Сергей Геннадьевич (RU)
Силаев Дмитрий Александрович (RU)
Сорокин Валерий Юрьевич (RU)

Изобретение относится к области электротехники и предназначено для использования в разрядных источниках излучения. Защитное покрытие на внутренней поверхности разрядных оболочек источников излучения содержит оксид алюминия, оксид иттрия, оксид магния, оксид циркония и оксид тория. Изобретение позволяет повысить инертность материала горелки на внутренней поверхности разрядной оболочки по отношению к парам агрессивных металлов при высоких температурах и давлениях, а также в несколько раз увеличить физический срок службы ртутно-цезиевых ламп при незначительном снижении излучения в процессе работы, в пределах этих значений срока службы. 2 табл.

 

Изобретение относится к области электротехники и предназначено для использования в разрядных источниках излучения.

Известны газоразрядные источники излучения, представляющие собой разрядную оболочку из тугоплавкого материала, электродные узлы и наполнение оболочки - инертный газ и излучающие материалы: ртуть и (или) другие металлы. В зависимости от величины давления наполняющих оболочку компонентов источники излучения делятся на лампы низкого и высокого давления (См. Г.Н.Рохлин. РАЗРЯДНЫЕ ИСТОЧНИКИ СВЕТА, М.: Энергоатомиздат, 1991 г. ).

Известно техническое решение по защите кварцевой оболочки бактерицидной амальгамной лампы низкого давления типа ДБ, например ДБ 300 и других, выпускаемыми ЗАО НПО «ЛИТ» (аналог), (см. «Ультрафиолетовые технологии в современном мире». Под ред. Кармазинова Ф.В., Костюченко С.В., Кудрявцева Н.Н., Храменкова С.В. Изд. Дом ИНТЕЛЛЕКТ, Долгопрудный, 2012, с. 63-64).

Это решение заключается в нанесении на внутреннюю поверхность кварцевой оболочки водорастворимой соли иттрия (например, водный раствор ацетата иттрия), которая после соответствующей термообработки превращается в тончайшую пленку (толщина - несколько микрон) оксида иттрия, имеющую физическую связь с кварцем. Суть данного решения заключается в том, что оксид иттрия является более инертным соединением по отношению к парам ртути и (или) других металлов, наполняющих оболочку, таким образом, препятствуя взаимодействию паров ртути с кварцем, т.е. потемнению кварцевого стекла в процессе работы лампы. Соответственно, у такой лампы будет более стабильный лучистый поток в процессе эксплуатации. Однако все вышесказанное справедливо только для ламп низкого давления, тогда как в лампах высокой интенсивности, у которых пары ртути и излучающих добавок имеют более высокую температуру, а также температура оболочки более высока, чем в случае с лампами низкого давления, эффективность подобного покрытия снижается. Ситуация усугубляется в источниках света, в которых излучающими добавками являются агрессивные металлы типа лития, натрия, калия и т.п. Кварцевые горелки взаимодействуют (разъедаются) с агрессивной средой (кстати, дающей, весьма, эффективное излучение в видимой или инфракрасной областях спектра), т.е. темнеют в течение нескольких десятков часов работы.

Наиболее подходящим типом оболочки для высокоинтенсивных газоразрядных ламп высокого давления является поликор - технологически он освоен на высоком уровне, температура плавления свыше 2000°C. Подобная поликоровая оболочка используется и в натриевых лампах высокого давления, и в металлогалогенных лампах, и в иных, специальных источниках света (См. Г.Н.Рохлин. Дуговым источникам света 200 лет. Изд ВИГМА, 2001 г.).

Известно покрытие для горелок литиевых ламп (см. а.с. СССР №767866, H01J 61/35) - прототип, содержащее оксиды иттрия, кальция, алюминия, лантана и одного из лантаноидов. Однако предлагаемое техническое решение справедливо только для одного частного случая - литиевых ламп, и решает одну задачу - защищает оболочку от агрессивной среды разряда, и разряд от паров материала оболочки. При этом к недостаткам покрытия относятся и относительно невысокая термостойкость, недостаточная инертность и реализация только для паров лития, а для более активных сред не существует возможности использовать данный состав, например в натрийцезиевых лампах высокого давления с улучшенной цветопередачей (см. А.С. СССР №1579337, №1384102, №1384103).

Приведенные недостатки прототипа устранены в предлагаемом нами защитном покрытии поликоровой оболочки, содержащем кроме оксидов алюминия и иттрия, дополнительно оксиды магния, тория и циркония. Патентуемый состав используется на внутренней поверхности поликоровых горелок, при этом после технологических процессов нанесения и обработки покрытия его толщина составляет от десятых долей микрона до 2-4 мкм. Состав покрытия формировался из таких важнейших качественных показателей, как термостойкость, химическая инертность, близость изменения свойств с ростом температуры и т.д. Нанесенное покрытие формирует достаточно прозрачный слой, пропускающий видимое и ИК-излучение. Патентуемое нами защитное покрытие позволяет существенно повысить стабильность характеристик ламп в процессе работы и увеличить физический срок службы источников излучения, использующих пары агрессивных металлов при высоких давлениях и температурах.

Целью настоящего изобретения является повышение инертности материала горелки на внутренней поверхности разрядной оболочки по отношению к парам агрессивных металлов при высоких температурах и давлениях.

Указанная цель достигается тем, что защитное покрытие, кроме оксидов иттрия и алюминия, содержит оксиды магния, тория и циркония при следующем соотношении компонентов (в вес.%):

оксиды: алюминия 50-65
иттрия 15-20
а также оксиды: магния 10-15
циркония 6-10
тория 4-5

Составы исходных растворов, для проведения сравнительных испытаний, использовавшихся для приготовления покрытий, и составы соответствующих покрытий приведены в таблице:

* В качестве смачивателя использовался глицерил лаурат.

** В качестве загустителя использовался поливиниловый спирт.

Смачиватель в исходных растворах нужен для как можно более равномерного распределения покрытия по поверхности. Загуститель препятствовал преждевременному выпадению в осадок компонентов раствора, во время испарения воды, а также способствовал лучшему сцеплению раствора и поликоровой оболочки горелки.

Нами были проведены сравнительные испытания предлагаемых вариантов защитных покрытий. В горелки ламп ДНаТ 250 дозировались амальгама цезия (т.е. наполнение ртутно-цезиевое ок. 20 мг., 25 масс % цезия, остальное - ртуть) и инертный газ - аргон, давлением 20 торр. Изготовлено 4 партии ламп - 3 по предлагаемым нами составам и одна - контрольная, без покрытия. Покрытия наносились на внутреннюю поверхность горелок соответствующими растворами с последующей термообработкой при 150°C (сушка), а затем при 900°C (вжигание). Изготовленные образцы ламп - по 2 шт. каждого типа, включались в стандартную схему эксплуатации для ламп ДНаТ 250.

Результаты испытаний - время работы ламп - приведены в таблице.

Как следует из результатов испытаний - предлагаемый состав защитного покрытия позволяет в несколько раз увеличить физический срок службы ртутно-цезиевых ламп при незначительном снижении излучения в процессе работы, в пределах этих значений срока службы. Данное техническое решение распространяется и на разрядные оболочки из оксида алюминия с иными агрессивными наполнителями.

Защитное покрытие для разрядных оболочек источников излучения, содержащее оксиды: алюминия и иттрия, отличающееся тем, что оно дополнительно содержит оксиды магния, циркония и тория, при следующем соотношении компонентов (вес.%):

оксиды: алюминия 50-65
иттрия 15-25
а также оксиды: магния 10-15
циркония 6-10
тория 4-5



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области медицины, в частности касается кварцевой ультрафиолетовой лампы для аппаратов санитарно-гигиенической обработки, и может быть использовано в составе систем обеспечения чистоты воздуха и помещений, а также в технологических системах обеззараживания.

Изобретение относится к источникам вакуумного УФ-излучения и может найти применение в газоанализаторах, основанных на фотоионизации веществ. .

Изобретение относится к газоразрядным источникам излучения, в частности к источникам ультрафиолетового излучения, на основе люминесцентной лампы компактной формы.

Изобретение относится к электротехнической промышленности и может быть использовано при производстве газоразрядных ламп для люминесцентного анализа. .

Изобретение относится к конструированию источников излучения, а именно к источникам излучения, используемым в качестве источника ионизации. .

Изобретение относится к области электровакуумной, электронной и электроламповой промышленности и может быть использовано, например, в металлогалогенных или серных СВЧ-лампах.

Изобретение относится к области электротехники. .

Изобретение относится к области изготовления ламповых модулей, предназначенных для обеззараживания и очистки газовых и водных сред при помощи УФ излучения. .

Изобретение относится к электротехнической промышленности, в частности усовершенствует процесс нанесения порошковых покрытий на колбы электрических ламп. .

Изобретение относится к области светотехники и может быть использовано при изготовлении разрядных оболочек из кварцевого стекла для газоразрядных ламп высокого и низкого давления, в том числе ртутьсодержащих (например, амальгамных), предназначенных для получения ультрафиолетового (УФ) излучения.

Изобретение относится к электротехнике. .

Изобретение относится к покрытиям по стеклу и может быть использовано для изготовления источников света, а именно в производстве ламп накаливания со светорассеивающим эффектом.
Изобретение относится к светотехнике и может быть использовано для формирования светорассеивающего покрытия на колбах источников света. .

Группа изобретений относится к сорбентам и их применению. Сорбент анионов сурьмы содержит частицы или гранулы оксида циркония и характеризуется коэффициентом распределения анионов сурьмы, по меньшей мере, 10000 мл/г при рН в диапазоне от 2 до 10, причем указанные частицы имеют средний размер от 10 нм до 100 мкм, для которых скорость потока составляет от 100 до 10000 объемов слоя в час и указанные гранулы имеют средний размер от 0,1 до 2 мм, для которых скорость потока составляет от 10 до 50 объемов слоя в час.
Наверх