Прозрачная трубка из поликристаллической окиси алюминия

 

Сова Советских

Сециалистии вских

Республик

< 653686

{63) Дополнительный к патенту (22) Заивлеио11.03.76(23} 234005 /g9 33 (23) Приоритет - {82) 18. 03,75 (53) N. Кл, С 04 В 35/10 ееуаееатеенеый кеметет

СССР ае делам хзебретеней х еткрытий (33) 31769/75

{ЗЪ Япония (53} УДК 66.6 762..36 (088.8) Опубликовано 05. 03.79Бюллетень №9

Дата опубликования описания 08. 03,79

Инос траяны

Исао Ода и Масаюки Канено (Япония) (72) Авторы изобретения

Иностранная фирма

«НГК Инсьюлейторз, Лтд (Япония) (73) Заявитель (54) ПРОЗРАЧНАЯ ТРУБА ИЗ ПОЛИКРИСТАЛЛИЧЕСКОЙ

ОКИСИ АЛЮМИНИЯ

Изобретение относится к прозрачным поликристаллнческим глиноземным трубам для гаэоразрядных ламп высокого давления.

Газораэрядные лампы, такие как нат а риевы лампы высокого давления, очень популярны изэа Нх прекрасных xврак теристик и яркости свечения. В качес ве разрядных труб таких газораэрядных ламп с высоким давлением металла 10 обычно используются прозрачные трубы из поликристаллического глинозема., Известны изделия из глинозема, по лученные спеканием порошка А Озчис тотой 99,997 с 0,5 IMAGO. Максимальное И пропускание (34%) наблюдается при длине волны 5,5 мкм (lj.

Кот да прозрачные поликрнстапличео кие глиноземные трубы используются в качестве разрядных в гаэор6зрядных -20 лампах с металлом высокого давления, оба конца трубы герметизируют ниобием путем обжига (2), вследствие чего у определенного количества труб образуют ся трешины, что делает их непригодными. Такой низкий выход при производстве труб связан с современной тенденцией изготавливать поликристаллические глиноземные трубы с размером кристаллического зерна большим, чем описан ный, для того, чтобы улучшить яркость свечения посредством увеличения прозрачности трубы. Обычно в прозрачном поликристаллическом глиноземе прозрач ность линейно увеличивается с увеличением размера кристаллического зерна, но механическая прочность уменьшается вслецствие увеличения размера кристаллического зерна (3J.

Обычные газораэрядние лампы с металлом высокого давления, используюшие прозрачные поликристаллические глиноземные трубы, имеюшие большой размер кристаллического зерна, склонны z растрескиванию в концах труб или в мес-! тах вблизи электродов вследствие внезапного изменения температуры во время включения и выключения..3,65

Из это о можно понять, что имее? ся два взаимоисключающих требования,, а""ИИе??йо хорошая йроЗ чнжть ать хорошие свойства передачи, с одной стороны, и высокая механическая прочность или высокое сопротивление термическому удару, с другой стороны, которые предьявляются к прозрачным трубам из поликристаллического глинозема, испож зуемым в качестве разрядных труб в лампах с высоким давлением паров металла.

?.?ель изобретения состоит в увеличении выхода годных изделий эа счет повышения механической прочности при сохранении вь?сокой светопрозрачности.

Поставленная цель достигается за счет того, что труба из погп?кристаллической окиси алюминия выполнена таким образом, что средний размер кристаллов в концевых частях, подлежащих пайке, составляет 1-20 мкм, а в средней чаоти 20-200 мкм.

Прозрачная труба иэ поликристаллического глинозема может быть изготовлена, например, в несколько стадий:

- формование гидростатическим прессованием, преимушественно порошкообразного -глинозема, имеющего чиототу выше, чем 99,0 вес.% я размер зерен меньше чем 1,бм (средний размер зерен 0,1,?? м);, - обработка для получения требуемых размеров в соответствии с применением; пропитка нитратным раствором посредством однородного покрытия трубы за исключением концевых частей, при которой состав ннтратного раствора подбирают таким образом, что конечный продукт в средней части содержит

0,05 вес.%МдО;0,05 вес.% LO О и

0,1 вес.% Y 0 в АЕ 0

- сушка;

- отжиг в воздухе в течение 2 час йри 700 С;

- спекание в вакууме в течение

3 час при 1800 С. о .Полученная прозрачная труба из по ликристаллического глинозема имеет средний размер зерен кристаллов около

35Д м в средней части и около 7р м в концевых частях . Kaz можно видеть иэ зависимости между размером зерен и прочностью на сжатие трубы, послед няя составляет примерно 1500 кг/см

2 в средней части и примерно 3800кг/см в концевых частях. Следовательно, механическая прочность в обейх концевых

5??CT$fX ЗиаЧИтЕЛЬНО ВЫШЕ, ?eM B СРЕДней части (необходимо" указать, что проность на сжатие трубы подразумевает сопротивление трубы сжимающей силе, 3 прикладываемой на периферию трубы).

Помимо етого процесса предложенная труба может быть изготовлена, например, путем формования, нанесения нитратного рас?вора маг?п?я, осушествляемого с та

?@ ким расчетом, чтобы большее содержание окиси магнии оказалось на концевь?х частях. Такие возможно выбирать исходный материал окиси алюминия таким образом, чтобы он содержал различные добавки в средней части и в концевых частж. Далее возможно получать необходимую трубу посредством создания разности температур в средней части и в концевых частях во время спекания.

Пример 1. Изготавливают прозрачную трубу из поликристаллического глинозема длиной 115 мм. Она содержит О, 3 вес. % INg 0, О, 1 вес. % 1о О и

О,l вес,% Щв обеих концевых частях длиной по 15 мм и 0,1 вес.% Йдб, 0, 1% Lv ga О, 1% (ров средней части, а среднйи размер крйсталлического зераа составляет примерно 7Р. м в конпевых частях и примерно 25$? м в сред © ней части.

В табл. 1 показан результат испита ний на переключение (500 раз) ламп с высоким давлением натрия, имеющим мощность 400 вт, изготовленных с применением этих двух типов труб, в которых не было трешик.

В табл. 2 показана зависимость раз» личных нзмереннь?х характеристик от размера зерна. Прочность на сжатие трубы и сопрбт?явление тепловому удару бы?п? проведены на концевых частях, ямеюших ширину по 15 мм с обоих концов. Испытание на сонротнвление тепловому удару представляло собой циклическое испытание„ состожиее в нагреве конца трубы пятнадцатимиллиметровой о ширины до 1000 С, а затем.охлаждение этого участка до 20 С. о

Я.

Пример 2. Некоторое количество натриевых ламп высокого давления мощностью 400.вт было изготовлено с использованием прозрачных труб иэ поликристаллического гл? нозема, имеюшего различные размеры кристаллических зерен, как изображено в табл. 3, в которых не возникали трешины во время герметизации. Размер каждой трубы был такой же, .как йзображе?? и табл. Х. Из б М1686 6 меренные обшие световые потоки в лю лючение, (одно включение и одно выклкъменах и результаты испытании Bs .нарек- чение считается как одно переключение).

Таблипа 1

Безотказно после 500 опытов

3/100 (прототип)

31/100, l

Таблица 2

92 3,7 90 Безотказно после 500

34

3,050

93 1,990

93 1,980

1,580 трещина при

167 и утечка при 169, делает работу ненадежной

Таблица Э

Безотказно после

500

110

50,300

49,800

51,300

Составитель H. Сободева

Техред 3. Фанта КорректорЕ. Дичинская

Заказ 856I56 Тиран 701 Подписное

ЦН ИПИ Государственного комитета CCCP по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушскаи наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент", г. Ужгород, уп. Проектная, 4

Формула изобретения 25 . Прозрачная труба из поликристаллической окиси алюминия, нреимушественно Эш газоразрядных ламп, о т л и.ч а ю ш а я с а тем, что, с йелью уве" 39 личения выхода годных изделий за счет повышения механической прочности прн сохранении высокой светопрозрачности, средний размер кристаллов в концевых частях трубы, подлежаших пайке, coc= З тавляет 1-20 мкм, а в средней части м

20-200 мкм.

Источники информации, принятые ьо внимание при экспертизе

1. Патент ФРГ ¹ 1 278 318, кл. 80 н 8/03, 1970.

2. Патент США № 3448 319, кл. 313 221, 1970.

3. Патент США М 3 792 142, кл. 26465, 1974.