玻璃燈管與金屬電極的封接方法
【專利摘要】一種玻璃燈管與金屬電極的封接方法，該方法首先在玻璃燈管表面注入金屬離子層，再鍍制一層金屬膜，通過高溫釬焊工藝用釬焊料，將玻璃燈管與金屬電極組合體封接成一體。利用本發(fā)明方法制作的燈具有良好的機(jī)械強(qiáng)度和氣密性，適合標(biāo)準(zhǔn)化批量生產(chǎn)。
【專利說明】玻璃燈管與金屬電極的封接方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及電光源，特別是一種玻璃燈管與金屬封接的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]目前電光源燈用玻璃管與金屬封接的方法主要有:過渡玻璃封接方法和鉛焊料連接方法。
[0003]過渡玻璃連接方法是通過一道或多道膨脹系數(shù)不同的玻璃將金屬電極與玻璃燈管連接密封的方法。此方法通過膨脹系數(shù)的逐級(jí)過渡解決了玻璃與金屬之間的連接問題，這種封接技術(shù)氣密性好，產(chǎn)品壽命長(zhǎng)。但存在以下不足:
[0004]1、制作工藝復(fù)雜，效率低。首先解決玻璃和金屬的封接，然后通過過渡玻璃與石英玻璃連接，在與金屬連接的玻璃和玻璃燈管之間需要多道不同膨脹系數(shù)玻璃進(jìn)行過渡，制作工藝復(fù)雜，需人工熔制，生產(chǎn)效率低，無可靠的質(zhì)量控制手段。
[0005]2、機(jī)械強(qiáng)度低。受人工熔制和火焰溫度的影響，每道玻璃的厚度受到限制，加之玻璃的脆性高，耐機(jī)械沖擊性能較差。
[0006]3、過于依賴熔制人員的技術(shù)水平
[0007]還有一種封接工藝是玻璃與金屬之間采用鉛焊料封接，這種封接由于存在慢漏氣和連接強(qiáng)度低而未得到廣泛應(yīng)用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本發(fā)明提出一種玻璃燈管與金屬封接的方法，該方法實(shí)現(xiàn)了長(zhǎng)壽命氣體放電燈的制作。
[0009]本發(fā)明的技術(shù)解決方案如下:
[0010]一種玻璃燈管與金屬電極的封接方法，其特電在于該方法包括下列步驟:
[0011]①將玻璃燈管清洗干凈，不需注入的部分遮蓋后，放置在離子注入機(jī)內(nèi)，在玻璃燈管的表面注入活性金屬離子層；
[0012]②將玻璃燈管的金屬離子層外再鍍制一層金屬膜；
[0013]③通過高溫釬焊工藝將釬料，玻璃燈管與金屬電極組合體封接成一體。
[0014]所述的金屬離子層為鈦Ti或鋯Zr。
[0015]所述的金屬膜是采用磁控濺射，電鍍或其他物理化學(xué)方法鍍制的一層或多層金屬膜層。
[0016]所述的玻璃燈管的材料為玻璃或石英玻璃。
[0017]所述的金屬電極組合體(5)由一個(gè)放電電極和一個(gè)簿壁金屬圓管連接而成。
[0018]本發(fā)明的技術(shù)效果:
[0019]經(jīng)過裝配電極，充入氣體，就可以制作氣體放電燈。通過本方法制作的燈，機(jī)械強(qiáng)度高，氣密性好，能滿足產(chǎn)品要求，綜合指標(biāo)達(dá)到過渡玻璃封接制作的產(chǎn)品，適合標(biāo)準(zhǔn)化、批
量化生產(chǎn)?！緦＠綀D】

【附圖說明】
[0020]圖1是玻璃燈管與金屬封接結(jié)構(gòu)圖；
[0021]圖2是一種采用本方法制作的脈沖氙燈的一個(gè)實(shí)例；
【具體實(shí)施方式】
[0022]下面結(jié)合實(shí)施例和附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明，但不應(yīng)以此限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。
[0023]先請(qǐng)參閱圖1，圖1是玻璃燈管與金屬封接結(jié)構(gòu)圖，本發(fā)明玻璃燈管與金屬電極的封接方法，包括下列步驟:
[0024]①將玻璃燈管I清洗干凈，不需注入的部分遮蓋后，放置在離子注入機(jī)內(nèi)，在玻璃燈管I的表面注入活性金屬離子層2 ；
[0025]②將玻璃燈管I的金屬離子層2外再鍍制一層金屬膜3 ；
[0026]③通過高溫釬焊工藝將釬料4，玻璃燈管I與金屬電極組合體5封接成一體。
[0027]下面是一個(gè)實(shí)施例，具體實(shí)施方法如下:
[0028]本實(shí)施例是一支外徑Φ 17mm金屬封接脈沖氣燈的制作。燈管采用外徑為Φ 17mm的石英玻璃管，電極間距為500mm，選用鈦Ti為離子注入活性金屬，離子注入層厚度為300nm,鍍制金屬層為金屬鎳Ni層，厚度約I μ m,連接金屬件為無氧銅圓筒，釬焊焊料選用銀Ag焊料，金屬電極是一個(gè)鈰鎢電極，鍍制金屬的石英玻璃管與無氧銅圓筒進(jìn)行釬焊的同時(shí)將鈰鎢電極與無氧銅圓筒進(jìn)行釬焊，焊料同樣選擇Ag。通過本發(fā)明制作方法連接的燈管與電極，經(jīng)過抽氣，烘烤除氣，充入氙氣，封離后，進(jìn)行參數(shù)測(cè)試，結(jié)果表明其綜合指標(biāo)達(dá)到現(xiàn)有過渡玻璃氙燈指標(biāo)。
[0029]本發(fā)明還成功用于大功率脈沖氙燈的制作，采用此種連接工藝研制的大功率脈沖氙燈在綜合測(cè)試中氙燈成品的實(shí)際使用壽命超過現(xiàn)有工藝生產(chǎn)的產(chǎn)品。
【權(quán)利要求】
1.一種玻璃燈管與金屬電極的封接方法，其特征在于該方法包括下列步驟: ①將玻璃燈管(I)清洗干凈，不需注入的部分遮蓋后，放置在尚子注入機(jī)內(nèi)，在玻璃燈管(I)的表面注入活性金屬離子層(2)； ②將玻璃燈管(I)的金屬離子層(2)外再鍍制一層金屬膜(3)； ③通過高溫釬焊工藝將釬料(4)，玻璃燈管(I)與金屬電極組合體(5)封接成一體。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的玻璃燈管與金屬電極的封接方法，其特征在于所述的金屬離子層為鈦Ti或鋯Zr。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的玻璃燈管與金屬電極的封接方法，其特征在于所述的金屬膜(3)是采用磁控濺射，電鍍或其他物理化學(xué)方法鍍制的一層或多層金屬膜層。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的玻璃燈管與金屬電極的封接方法，其特征在于所述的玻璃燈管的材料為玻璃或石英玻璃。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4任一項(xiàng)所述的玻璃燈管與金屬電極的封接方法，其特征在于所述的金屬電極組合體(5)由一個(gè)放電電極和一個(gè)簿壁金屬圓管連接而成。
【文檔編號(hào)】H01J9/26GK103854937SQ201310675830
【公開日】2014年6月11日 申請(qǐng)日期:2013年12月12日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月12日
【發(fā)明者】郭向朝, 崔新強(qiáng), 李海兵, 蔣寶財(cái) 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院上海光學(xué)精密機(jī)械研究所