專利名稱：電燈泡的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種電燈泡，它包括以真空密閉方式密封、并且由至少含有95%重量的SiO2的玻璃制成的燈容器，裝配在燈容器之內(nèi)的一個(gè)電元件，通過燈容器的壁延伸到電元件的各供電導(dǎo)體，至少一根供電導(dǎo)體主要由鎢制成，并在其上涂有至少含有95%重量SiO2的玻璃的連續(xù)敷層，該敷層從燈容器的外部延伸到內(nèi)部，從而與供電導(dǎo)體形成一個(gè)玻璃/金屬界面，同時(shí)在敷層的表面包圍住供電導(dǎo)體敷料表面的結(jié)合處，它們匯合形成至多為90°的α角度。
從US4，171，500中已知有這種燈。
在上述已知的燈中，對(duì)敷層的厚度有各種嚴(yán)格的要求。其厚度d必須符合于公式D(d+2d)-1＞0.7，中規(guī)定的這么小，式中D是供電導(dǎo)體的直徑。因此，敷層的厚度最多只能是供電導(dǎo)體直徑的21%。特別，假如上述導(dǎo)體必須很薄，例如僅0.7mm或甚至為0.2mm時(shí)，則只容許非常小的敷層厚度(分別最多為0.14mm和0.04mm)。在所述專利說明書中提及的最佳實(shí)施例中，其中D(D+2d)-1≥0.85，即d≤0.09D，甚至分別只容許為0.06和0.02mm的厚度。這對(duì)于已知燈的大批量生產(chǎn)制造中，形成很嚴(yán)重的缺點(diǎn)。應(yīng)該注意到，對(duì)于焊接到埋置在燈容器壁中的金屬箔上的內(nèi)部供電導(dǎo)體的厚度來說，0.2到0.7mm的范圍是很通常的。
在根據(jù)上述的US4，171，500中的已知燈中，其敷層在它們的末端之間又必須用以同樣的玻璃制成的厚包層，第二厚復(fù)蓋層，進(jìn)行封裝。由于由此隨后所必需的額外的熔合步驟使這種外殼成為必不可少，從而進(jìn)一步限制了所述已知燈在工業(yè)上的應(yīng)用。
在該已知燈中，燈容器的壁與所述包層熔合在一起，但以這樣的方式即，所述包層在該燈容器的內(nèi)部和外部都有一個(gè)平行延伸于供電導(dǎo)體的表面的表面。這導(dǎo)致供電導(dǎo)體在比較很長(zhǎng)的范圍內(nèi)被密封在玻璃內(nèi)。隨之而產(chǎn)生的后果是在燈容器中圍繞該供電導(dǎo)體就有一個(gè)比較大的空間，由于在燈工作期間的比較低的溫度，該空間能影響所述燈的光的產(chǎn)生。
幾乎在所有各種類型的包含至少含有95%重量SiO2的玻璃的燈容器的電燈泡內(nèi)，各供電導(dǎo)體都是以真空氣密方式穿過燈容器壁的，在這里各供電導(dǎo)體包含一個(gè)鉬的箔狀部件，后者埋置在燈容器的壓緊封口之中。在這種結(jié)構(gòu)中，必須將該箔狀部件連接到延伸進(jìn)入燈容器內(nèi)部的導(dǎo)體和連接到從壓緊封口延伸到外部的導(dǎo)體上，為此目的，必須應(yīng)用焊接接線法。由于該箔狀部件的歐姆電阻，在壓緊封口中不僅造成電損耗，而且還產(chǎn)生有害的熱量。此外，該供電導(dǎo)體是一種松弛的組件，在燈制造過程中是很困難地進(jìn)行操作的，并且，這使得把定位在所述燈容器內(nèi)的部件準(zhǔn)確置于燈容器中造成困難。倘若在該燈容器的第一壓緊封口的制作期間，就能夠把帶有箔狀部件的供電導(dǎo)體也能保留并持續(xù)地置于燈容器中則定位的準(zhǔn)確性可以得到改善。那時(shí)，當(dāng)?shù)诙饪谥谱髦H，將必須使用一個(gè)剛性的供電導(dǎo)體。具有壓緊封口的燈的另一缺點(diǎn)是，在大約為80巴的比較低的氣壓下，該封口會(huì)受到破壞。雖然有這些缺點(diǎn)，但在市場(chǎng)上可以買到的燈中仍普遍使用壓緊封口。僅各種短弧放電燈除外。
在短弧放電燈中使用一種結(jié)構(gòu)，其中，將供電導(dǎo)體密封入具有比較高的膨脹系數(shù)的玻璃內(nèi)，這種玻璃通過具有遞減的縮小膨脹系數(shù)的各種玻璃連接到具有非常低的膨脹系數(shù)的燈容器的玻璃上。這種應(yīng)用所謂的“過渡玻璃”(“transitionglasses”)而獲得的所謂“分段密封”(“gradedseal”)是很貴的，并且，幾乎全部只能用人工來完成。加之，該結(jié)構(gòu)需占有大量的空間。
GB2，064，216-A公開了一種電燈泡，其中，各供電導(dǎo)體具有膨脹系數(shù)在11-17×10-7K-1的范圍內(nèi)的連續(xù)的過渡玻璃敷層。這些玻璃除含有大約81-87%重量的SiO2之外，還含有比較大量的B2O3和Al2O3、鑒于這些玻璃具有比較低的軟化溫度，在所述壓緊封口制作期間在其中包含有敷層的供電導(dǎo)體的壓緊封口表面上形成凹凸不平部分時(shí)，必須避免比較低粘度的敷層被比較高粘度的燈容器的石英玻璃從導(dǎo)體上除去，因此，該已知的燈需要有一種成型封口，這種封口把燈容器安裝在燈泡頭中時(shí)也許會(huì)是不利的。此外，過渡玻璃的比較低的SiO2含量，可能會(huì)受到充入該燈的氣體腐蝕的危險(xiǎn)。加之，該玻璃的可容許的最高溫度僅為700℃左右。
因?yàn)橹辽俸?5%重量的SiO2的玻璃，諸如石英玻璃和“高硼硅酸耐熱玻璃”(“Vycor”)，也就是一種含有96%重量的SiO2的玻璃，其線性的膨脹系數(shù)，(在大約4×10-7K-1到大約12×10-7K-1的范圍內(nèi))，顯著地小于鎢的膨脹系數(shù)(約為45×10-7K-1)，所以具有箔狀部件的結(jié)構(gòu)和具有分段密封的結(jié)構(gòu)都得到了應(yīng)用。這種在膨脹系數(shù)方面的顯著的差異，以及一方面在各種玻璃的軟化溫度與燈的工作溫度之間、另一方面在各種玻璃的軟化溫度與室溫之間的顯著差異導(dǎo)致在沒有采取特殊措施的情況下，不能以真空密閉的方式將鎢包在這些玻璃之中。
幾十年來，人們?cè)?jīng)作出各種努力企閉獲得借此能夠?qū)㈡u密封進(jìn)象石英玻璃那樣的玻璃中的各種特定的方法。調(diào)查的結(jié)果是，在市場(chǎng)上可以買到的這種玻璃的燈仍或者帶有埋置的金屬箔的壓緊封口或者具有分段的密封。
根據(jù)前述US4，171，500中的結(jié)構(gòu)也尚未予應(yīng)用。盡管根據(jù)上述專利說明書的結(jié)構(gòu)有多么大的機(jī)械強(qiáng)度，但是關(guān)于這種結(jié)構(gòu)所提及的各種缺點(diǎn)顯然是太嚴(yán)重了。實(shí)驗(yàn)另外還證明，以生產(chǎn)的規(guī)模來制造這種結(jié)構(gòu)是困難的。據(jù)發(fā)現(xiàn)能否大規(guī)模生產(chǎn)關(guān)系到多大程度上，例如，石英玻璃敷層在生產(chǎn)規(guī)模時(shí)能附著于各導(dǎo)體上。
US3，448，320公開了一種具有至多為0.1mm厚度的鎢供電導(dǎo)體的電白熾燈，該鎢供電導(dǎo)體被直接密封在石英玻璃燈容器的壁內(nèi)。必須強(qiáng)調(diào)，在鎢導(dǎo)體上不能有雜質(zhì)層。鎢導(dǎo)體必須處于非氧化狀態(tài)，還需通過在氮或稀有氣體中加熱到1750至2200℃以進(jìn)行去氣。然而，所描述的燈是不能以商業(yè)規(guī)模制造的。所述導(dǎo)體的最大厚度在實(shí)際應(yīng)用上還是太小。
US4，086，075中公開了一種在金屬導(dǎo)線上提供玻璃敷層的方法。該方法在于一根金屬導(dǎo)線與正好圍繞其裝配的玻璃管一起在一種保護(hù)氣體、例如，氮?dú)庵性诟哳l場(chǎng)中進(jìn)行加熱?？梢越柚谶B接到電流源的線圈來產(chǎn)生所述高頻場(chǎng)。將一個(gè)不短路的線圈置于所述高頻場(chǎng)中，使該線圈和該金屬導(dǎo)線一樣、借助所述高頻場(chǎng)進(jìn)行加熱。它們兩者使玻璃管加熱到熔融點(diǎn)。該涂敷的導(dǎo)線是沒有氧化物的;各種雜質(zhì)未曾能積聚在該導(dǎo)線與敷層之間。通過這種方法，根據(jù)所述專利說明書，還能夠在敷釷的鎢導(dǎo)線上提供玻璃的敷層，這用先前的方法是不可能做到的，因?yàn)檠趸Q擴(kuò)散所述導(dǎo)線的表面上從而阻止玻璃氣密粘附到所述導(dǎo)線上。倘若一根敷釷的鎢導(dǎo)線需要起到電極的作用，則在該敷釷的鎢導(dǎo)線與沒有氧化釷的鎢導(dǎo)線之間，必須在其上形成對(duì)頭焊接，而且所述后一種導(dǎo)線必須是備有玻璃敷層的。
將玻璃的敷層粘附到鎢導(dǎo)體上顯然要求在鎢導(dǎo)體的表面上沒有吸附氣體、沒有氧化物和其他各種雜質(zhì)。
本發(fā)明的目的是提供在開頭段落中提及的那種類型的電燈泡，這種電燈泡具有非常簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)，它能夠容易地以生產(chǎn)規(guī)模進(jìn)行制作，但是仍然有顯著的強(qiáng)度。
根據(jù)本發(fā)明達(dá)到上述目的在于貼近玻璃/金屬界面的敷層的玻璃含有由釷、鉿、鉻、鋁、鈦、鉭、鎂、鈣、鍶、鋇、鋯、鑭、鈧、各種鑭系、鈮、硼和釔等元素群中的一種元素。
實(shí)驗(yàn)證明在貼近玻璃/金屬界面的玻璃敷層內(nèi)有所述各元素中至少一種元素存在，是使敷層能強(qiáng)有力地粘附到供電導(dǎo)體的金屬表面上的一個(gè)條件。在敷層中存在這樣一種元素，可以借助于X光能量色散分析(EDAX)，俄歇電子能譜(AES)或X光波長(zhǎng)色譜分析(WDX)，在掃描式電子顯微鏡(SEM)中察覺。
敷層對(duì)供電導(dǎo)體的粘附強(qiáng)度、在貼近該玻璃/金屬界面的玻璃中呈現(xiàn)有釷的情況下，可以從以下各種實(shí)測(cè)中顯現(xiàn)。
介乎直徑為0.55mm的鎢供電導(dǎo)體上10mm長(zhǎng)、0.275mm厚的石英玻璃敷層的兩末端之間，通過熔融一個(gè)石英玻璃環(huán)提供一個(gè)石英玻璃球形增厚部分。該增厚部分的直徑為3mm。將組件從室溫環(huán)境中立即浸入液氮中，供電導(dǎo)體在增厚部分區(qū)域處的敷層內(nèi)部斷裂成兩段，導(dǎo)體的碎片并不從敷層中失落。并保留敷層厚度d與所述導(dǎo)體直徑D間的關(guān)系·d＝0.5D。
直徑為0.55mm的鎢供電導(dǎo)體具有厚度為0.275mm(d＝0.5D)的石英玻璃敷層。導(dǎo)體借助直流通路在氮?dú)庵斜患訜崽幱?00℃，隨后，使該導(dǎo)線得以冷卻。在10，000次開關(guān)操作以后，該敷層仍然完全是無損傷的。敷層有10mm長(zhǎng)。四周環(huán)繞著空氣的敷層在其中心用等離子燃燒器如此強(qiáng)烈地進(jìn)行加熱，使石英玻璃基本上完全蒸發(fā)于該區(qū)域。那時(shí)，在加熱區(qū)域兩側(cè)的敷層卻仍然完全無損傷。
具有兩根直徑為0.55mm、每根有0.275mm厚石英玻璃敷層(d＝0.5D)的鎢供電導(dǎo)體的220伏、1000瓦汛光燈，以接通30秒、斷開150秒的開關(guān)動(dòng)作進(jìn)行操作。在2000次開關(guān)操作以后，該燈仍然完全是無損傷的。
一種具有兩根0.55mm直徑、每根有0.275mm厚石英玻璃敷層(d＝0.5D)的鎢供電導(dǎo)體的50瓦高壓水銀放電燈操作10，000小時(shí)后，該燈仍毫無損傷。
已經(jīng)指出包括至少含有95%重量SiO2玻璃、并以裝有金屬箔的壓緊封口予以密封的燈容器的燈、具有大致為80巴的斷裂壓力。所述50瓦高壓水銀放電燈的燈容器就其耐壓性進(jìn)行檢驗(yàn)。在室溫條件下，燈容器中升高至180巴的壓力下，該燈容器沒有遭受破壞。因?yàn)?80巴已是有關(guān)測(cè)試儀器的上限測(cè)量量程，所以不能用更高的壓力來測(cè)試。
根據(jù)本發(fā)明，其中供電導(dǎo)體主要由鎢組成并具有相應(yīng)的所述玻璃敷層的燈的高度耐壓性是非常重要的，這樣，才有可能在保持安全性的同時(shí)提高燈的工作壓力。對(duì)于其內(nèi)部光源是燈絲的燈來說，這意味著所述燈絲可承受較高的工作溫度，而同時(shí)保持其使用壽命，從而，可具有較高的亮度和較高的效率。由于高的工作壓力，燈絲材料的蒸發(fā)事實(shí)上是受到抑制的。
可以用簡(jiǎn)便的方式來獲得按照本發(fā)明的燈。至少有一根有敷層的供電導(dǎo)體被密封在，例如用石英玻璃制成的燈容器內(nèi)。供電導(dǎo)體上的敷層可以例如，通過敷以從釷、鉿、鉻、鋁、鈦、鉭、鎂、鈣、鍶、鋇、鋯、鑭、鈧、各種鑭系、鈮、硼和釔層，這些元素之一的一種化合物，例如一種氧化物諸如硝酸鹽、氯化物、乙酰丙酮化物一類的鹽中選出的至少一種材料的擴(kuò)散層到鎢導(dǎo)線上，通過將該導(dǎo)線加熱到玻璃的熔融點(diǎn)以上，例如2200℃左右，并且，通過在一種保護(hù)氣體，例如，氮或某一稀有氣體中，或者，在真空中，將象石英玻璃那樣的一種玻璃象管子樣地包圍住該導(dǎo)線，與該導(dǎo)線一起熔化。所述的元素在熔合期間擴(kuò)散進(jìn)敷層之內(nèi)。
從由包含所述元素本身或以氧化物作為添加劑的鎢導(dǎo)體開始也是可能的，例如，包含1或3%重量ThO2或Y2O3的鎢導(dǎo)體。在該種情況下，通過使導(dǎo)體在升高的溫度下氧化，例如，600℃或更高的溫度，例如在大約1200℃時(shí)，將其暴露到升高溫度的空氣中，然后，在諸如稀有氣體或氮?dú)庖活惖谋Ｗo(hù)氣體中將其加熱，或者在真空中溫度升到1400℃以上，例如，高達(dá)1600℃左右，就可使該元素或氧化物形成在導(dǎo)體的表面上，然后，氧化鎢蒸發(fā)，而該元素以氧化的形式留在表面上。這樣，通過在高頻場(chǎng)中加熱由一石英玻璃管包圍的導(dǎo)體，該導(dǎo)體就具有一層，例如，石英玻璃的敷層。上述涂敷的方法在以上提到US4，086，075時(shí)已經(jīng)進(jìn)行了描述。但是，在高頻場(chǎng)中，也可以用一個(gè)環(huán)以替代非短路的螺旋線。
假使在上述制作方法中，必須在比較細(xì)例如，直徑為0.2mm的導(dǎo)體上，敷上敷層時(shí)，可以應(yīng)用壁厚小的0.1mm的玻璃管。如果用管壁比較厚的管子，該管子的內(nèi)面由于導(dǎo)體比較細(xì)通過輻射將不會(huì)被加熱到足夠高的溫度。那時(shí)，可推薦的是借助直流通路或用激光導(dǎo)體供熱。另一種方法是，首先，在高頻場(chǎng)中在稀有氣體或氮?dú)獾陌鼑锌商峁┮粚颖〉姆髮?，這種狀態(tài)在應(yīng)用上述熱源的情況下可以很容易地根據(jù)具體情況維持在通過加入百分之幾至千分之幾體積的氫的一個(gè)很弱的還原環(huán)境中，或在真空中，然后，借助于燃燒器就可以局部地在上述敷層上形成一個(gè)增厚部分。為此目的，一個(gè)玻璃管可以滑套在該敷層上，并且例如，依靠火焰加熱將所述管與該敷層熔合在一起。相對(duì)而言較厚的敷層或一種局部增厚的敷層對(duì)于將有敷層的導(dǎo)體很快地加工成燈的一部分也許是很重要的。
令人很驚奇地發(fā)現(xiàn)到導(dǎo)體的敷層是否是薄的對(duì)于燈的穩(wěn)定性和質(zhì)量并不太重要。實(shí)驗(yàn)證明比較厚的敷層也可以出色地粘附到導(dǎo)體上，并且具有只是非常小的機(jī)械應(yīng)力。實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)在相對(duì)而言較厚的導(dǎo)體上的敷層質(zhì)量很高而且很穩(wěn)定。
一種直徑D為0.55mm的鎢供電導(dǎo)體、具有一層厚度d為0.775mm的石英玻璃敷層，在貼近該玻璃/金屬界面的玻璃中帶有釷。d/D比率因此是1.4。上述敷層在氮?dú)庵心軌蚪?jīng)得起300次開關(guān)操作而無損傷，所述導(dǎo)體通過電流通路被加熱到600℃，然后進(jìn)行冷卻;20秒通電流，40秒無電流通路。結(jié)果與直徑為1mm、敷層厚度為1.5mm(d/D＝1.5)的導(dǎo)體獲得相同的效果。一種直徑為1mm、石英玻璃敷層厚度為0.375mm的導(dǎo)體，在相同周期的情況下被加熱10，000次到700℃，瞬態(tài)電流達(dá)75安。在石英玻璃中存在釷。該有敷層的導(dǎo)體能夠經(jīng)得住試驗(yàn)而無任何損傷。
在玻璃敷層與供電導(dǎo)體的敷層表面之間的夾角α，在它們匯合處至多為90°，但是，根據(jù)本發(fā)明的燈中，一般都小于90°。由此顯現(xiàn)出該玻璃適合于沾濕該金屬。出現(xiàn)在供電導(dǎo)體表面的材料，在燈制作過程中影響玻璃對(duì)導(dǎo)體的沾濕，而且，正如已經(jīng)說明過的，玻璃的粘附到導(dǎo)體上，不是不利的，而是很有利的。
根據(jù)本發(fā)明的燈的電元件可以是一對(duì)電極，根據(jù)具體情況，由內(nèi)包層所包圍。該對(duì)電極可以由兩供電導(dǎo)體的內(nèi)部自由末端予以構(gòu)成。該內(nèi)部自由末端，例如，可以具有一個(gè)增厚的部分，或者，一個(gè)纏繞的部分，或者可以將一個(gè)電極頭固定到那里。該電元件也可以是一個(gè)燈絲，例如，在包含鹵素的混合氣體中的燈絲。
供電導(dǎo)體的厚度一般在0.2至0.7mm范圍內(nèi)，但是，在大約為35瓦的低功率放電燈的情況下，可以應(yīng)用較小厚度，例如，0.17mm;或者在短弧放電燈的情況下，可以應(yīng)用較大的厚度，例如，2mm。通常，供電導(dǎo)體的厚度將在0.4至0.7mm的范圍內(nèi)。
根據(jù)本發(fā)明的具有敷層的鎢供電導(dǎo)體的燈的結(jié)構(gòu)對(duì)于小型放電燈來說是特別重要的，因?yàn)橛捎谠摴╇妼?dǎo)體與具有箔狀部分的供電導(dǎo)體相比較是剛性的這一事實(shí)，使其具有可準(zhǔn)確定位各電極的可能性。
具有敷層的鎢供電導(dǎo)體的結(jié)構(gòu)對(duì)于小型白熾燈來說也是特別重要的，其中，燈容器具有非常小的直徑，并且，該燈容器必須能夠經(jīng)得住高的充填壓力，從而具有非常高的工作壓力，而且，其中燈絲是比較準(zhǔn)確地被定位于狹長(zhǎng)的燈容器的中心。
這樣一種白熾燈其管狀燈容器的內(nèi)徑在大約2至大約6mm范圍內(nèi)，其充填氣體的壓力在室溫條件下在8至60巴的范圍內(nèi)，所充填的氣體主要從氙、氪以及根據(jù)具體情況每Hal/cm3包含2·10-8-12·10-7摩爾(此處Hal是從Br、Cl和Br/Cl混合物中進(jìn)行選定的)的氙/氪混合物中選定的一種氣體而組成的。該燈絲在額定電壓下操作期間，色溫度至少為3300K。
由于在燈中比較高的壓力和比較狹窄的燈容器，使燈絲可以在比較高的色溫度下操作，盡管如此，還是具有比較長(zhǎng)的使用壽命。所述白熾燈尤其適用于光學(xué)系統(tǒng)。
借助于以下各方法對(duì)具有0.55mm直徑的供電導(dǎo)體提供至少含有95%重量SiO2的玻璃敷層，以便使它們變成適于密封進(jìn)由這種玻璃制成的燈容器內(nèi)。因此可獲得十分令人滿意的粘附敷層，可滿足各種嚴(yán)格的要求。
將含有3%重量且均勻分布其間的ThO2的鎢導(dǎo)線加熱到1200℃并暴露到空氣中。然后，所形成的氧化鎢在惰性環(huán)境中于大約1600℃時(shí)予以蒸發(fā)。在鎢的外皮以這種方式消除以后，其中原先存在的ThO2就被留出在表面上。將15mm長(zhǎng)、0.275壁厚的石英玻璃管與所述導(dǎo)線融合。借助EDAX探測(cè)在貼近玻璃/金屬界面的玻璃中的釷。此外，在靠近敷層末端的表面發(fā)現(xiàn)有釷的存在。
將摻雜有K、Al、Si總計(jì)為1%重量(即，在導(dǎo)線中控制晶體生長(zhǎng)的常用摻雜劑)的鎢導(dǎo)線，浸入在0.5ml水中含有10mg HfO2的懸浮液中。以相應(yīng)方式使導(dǎo)線涂有石英玻璃敷層。借助EDAX，在貼近玻璃/金屬界面的玻璃中察覺鉿的存在。
通過利用10mg的釔、鉻、鋁、鈦、鉭、鎂、鈣、鉿、鋇、鋯、鑭、鈧、鈮、硼、一種例如鈰、釓、釹的鑭系物的氧化物在0.5ml水的懸浮液中，或者，在吸水氧化物的情況下，置于乙酸丁酯中，以類似的方法在這樣的鎢導(dǎo)線上獲得石英玻璃敷層，在這鎢導(dǎo)線上的敷層中就存在上述氧化物中的金屬。
在附圖中示出根據(jù)本發(fā)明燈的實(shí)施例。附圖中

圖1是具有以圖解法表示的燈絲的白熾燈強(qiáng)放大比例的側(cè)視垂直切面圖，圖2是一種放電燈的側(cè)視垂直切面圖，圖3是具有以圖解法表示的燈絲的白熾燈的側(cè)視垂直切面圖，圖4是一種放電燈的側(cè)視垂直切面圖。
圖1中，該電白熾燈具有以真空密閉方式密封的并且是由至少含有95%重量SiO2的玻璃制成的燈容器1。鎢燈絲2作為一個(gè)電元件安裝在燈容器1中。主要由鎢構(gòu)成的供電導(dǎo)體3互相面對(duì)著通過燈容器1的壁延伸到燈絲2上。將至少含有95%重量SiO2的玻璃的相應(yīng)環(huán)繞的敷層4配置在供電導(dǎo)體3上。敷層4從燈容器1的外部延展到所述燈容器的內(nèi)部。敷層4與供電導(dǎo)體形成玻璃/金屬界面5。在敷層4的表面6和供電導(dǎo)體3的敷料表面，即玻璃金屬的界面5，它們匯合在一處形成最大為90°的α角度。貼近玻璃/金屬界面上的敷層4的玻璃含有由釷、鉿、鉻、鋁、鈦、鉭、鎂、鈣、鍶、鋇、鋯、鑭、鈧、各種鑭系、鈮、硼和釔組成的元素群中選定的一種元素。
在示出的燈中，燈容器1和敷層4是由石英玻璃制成的。
由包含3%重量的氧化釷的鎢制成的各供電導(dǎo)體3，具有0.55mm的直徑。它們配有厚度為0.275mm的敷層4。貼近玻璃/金屬界面上的敷層4的玻璃中含有釷。供電導(dǎo)體3被旋進(jìn)燈絲2的末端各圈，該燈絲的外徑為1mm。燈容器1的內(nèi)徑為3mm，其間充填有壓強(qiáng)為55巴的氙，其中加進(jìn)1毫巴的CH2Br2，即，每Br/cm3為2.24×10-7摩爾。在熔爐內(nèi)加熱到800℃時(shí)，氣體壓強(qiáng)提高到大約200巴，相當(dāng)于燈的工作壓力。該燈在12.1伏時(shí)消耗功率55.6瓦，并具有色溫度3360K。該燈可以應(yīng)用于，例如，汽車的前燈。
在另一個(gè)實(shí)施例中，0.65mm直徑的鎢供電導(dǎo)體，被浸入含有10mg Cr2O3的10ml水的懸浮液中，在烘干以后，被涂上一層0.1mm厚的石英玻璃敷層。貼近玻璃/金屬界面的敷層的玻璃中含有釷。
圖2中，相當(dāng)于圖1中各部件的標(biāo)號(hào)比圖1中的大10。
供電導(dǎo)體13由含有1%重量的氧化釷的鎢制成，直徑為0.25mm，在燈容器11中具有一個(gè)熔凝的頂部12。該熔凝頂部12構(gòu)成一個(gè)電元件的一對(duì)電極。在石英玻璃敷層14中含有釷。敷層14的厚度為0.125mm。在其上有一個(gè)石英玻璃環(huán)17并與其熔合在一起。燈容器11的內(nèi)部長(zhǎng)度為7.8mm、內(nèi)徑為2.7mm。燈容器11充填有壓強(qiáng)為6巴的氙(在300K時(shí));0.6mg的汞和0.4mg的NaI/ScI3/TlIThI4混合物。該燈在85伏時(shí)消耗功率35瓦，可以被用于，例如，汽車的前燈中的一種光源。
圖3中，相當(dāng)于圖1中各部件的標(biāo)號(hào)比圖1中的大20。該燈是225伏1000瓦，具有3100K的色溫度。該供電導(dǎo)體由包含3%重量的Y2O3的鎢制成，具有0.8mm的厚度。它們用具有0.5mm厚度的石英玻璃進(jìn)行敷層。在貼近玻璃/金屬界面25上的石英玻璃敷層中含有釔。該石英玻璃燈容器21中充有壓強(qiáng)為2.5巴、含有0.3%容積的Ch2Br2的氬氣。
圖4顯示出一種燈的實(shí)施例，在該燈中，兩供電導(dǎo)體互相并立延伸穿過燈容器的側(cè)壁。該燈具有一個(gè)管狀的石英玻璃燈容器31其兩個(gè)末端呈球形地密封。供電導(dǎo)體33各自具有與燈容器31熔合在一起的石英玻璃敷層34。它們帶有各自的電極32。該燈容器31內(nèi)配有可電離的充氣。在該石英玻璃敷層34中含有鉿。
各供電導(dǎo)體由含有總重為0.01%的K、Al、Si的鎢制成。各導(dǎo)體的直徑為0.25mm、并具有0.125mm的石英玻璃敷層。在貼近玻璃/金屬界面的敷層玻璃中含有Hf，因?yàn)楦鲗?dǎo)體在它們涂有敷層之前，曾經(jīng)浸入含有HfO2的水懸浮液中。
權(quán)利要求
1.一種電燈泡，它包括以真空密封方式密封，并且由至少含有95%重量的SiO2的玻璃制成的燈容器，裝配在所述燈容器之內(nèi)的一個(gè)電元件，通過所述燈容器的壁延伸到該電元件的各供電導(dǎo)體，至少一根供電導(dǎo)體主要由鎢構(gòu)成，并且具有至少含有95%重量SiO2的玻璃的連續(xù)敷層，該敷層從燈容器的外部延伸到內(nèi)部，從而與供電導(dǎo)體形成一個(gè)玻璃/金屬界面，同時(shí)在敷層的表面包圍住供電導(dǎo)體敷料表面的結(jié)合處，它們匯合形成最大為90°的α角度，其特征在于貼近玻璃/金屬界面的敷層玻璃含有由釷、鉿、鉻、鈦、鉭、鎂、鈣、鍶、鋇、鋯、鑭、鈧、各種鑭系、鈮、硼和釔組成的元素群中選定的一種元素。
2.如權(quán)利要求1中的一種電燈泡，其特征在于所選定的元素還均勻地分布在供電導(dǎo)體中。
3.如權(quán)利要求2中的一種電燈泡，其特征在于所選定的元素是釔。
4.如權(quán)利要求1中的一種電燈泡，其特征在于供電導(dǎo)體中基本上不含有所選定的元素。
5.如權(quán)利要求4中的一種電燈泡，其特征在于所選定的元素是釔。
6.如權(quán)利要求4中的一種電燈泡，其特征在于;所選定的元素是鉿。
7.如權(quán)利要求4中的一種電燈泡，其特征在于所選定的元素是鉻。
8.如上述各權(quán)利要求中任一項(xiàng)的一種電燈泡，其特征在于各供電導(dǎo)體各自主要由鎢制成，并具有各自的玻璃敷層。
9.如權(quán)利要求8中的一種電燈泡，其特征在于所述電元件是是一個(gè)燈絲。
10.如權(quán)利要求9中的一種電燈泡，其特征在于該燈容器的內(nèi)徑在2至6mm的范圍內(nèi)，充氣壓強(qiáng)在8至60巴的范圍內(nèi)。
全文摘要
該電燈泡有一個(gè)石英玻璃燈容器(1)，容器內(nèi)有若干個(gè)接到裝配在燈容器(1)中的電元件上的鎢供電導(dǎo)體(3)。各供電導(dǎo)體(3)具有一層石英玻璃的連續(xù)敷層(4)從燈容器(1)的內(nèi)部延伸到外部。敷層(4)與供電導(dǎo)體形成一個(gè)玻璃/金屬界面(5)。貼近所述界面(5)上的敷層(4)的玻璃含有釷、鉿、鉻、鋁、鈦、鉭、鎂、鈣、鍶、鋇、鋯、鑭、鈧、各種鑭系、鈮、硼和釔。敷層(4)具有對(duì)金屬非常強(qiáng)的粘附性；該燈容器(1)有一個(gè)很大的強(qiáng)度。
文檔編號(hào)H01K1/32GK1035584SQ8910118
公開日1989年9月13日 申請(qǐng)日期1989年2月20日 優(yōu)先權(quán)日1988年2月23日
發(fā)明者蒂耶克·亨德里克·埃蓋爾布姆, 卡雷爾·馬丁納斯·范德瓦迪 申請(qǐng)人:菲利浦光燈制造公司