陶瓷金鹵燈電極、陶瓷金鹵燈的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于照明光電技術(shù)領(lǐng)域，具體的說是涉及一種陶瓷金鹵燈電極和陶瓷金鹵 燈。
【背景技術(shù)】
[0002] 近年來陶瓷金鹵燈技術(shù)發(fā)展日益成熟，性能參數(shù)大幅提升并在各方面遠(yuǎn)遠(yuǎn)超越傳 統(tǒng)的石英金鹵燈，其使用開始快速推廣。雖然如此，但是陶瓷金鹵燈的性能尚待完善。
[0003] 電極作為陶瓷金鹵燈的重要部件，它的構(gòu)造直接影響金鹵燈的性能。目前，國際上 小功率陶瓷金鹵燈的常用電極如圖1所示，其包括依次連接的引出線01 (主要成分是鈮)， 連接桿02 (主要成分是鑰）和電極棒03 (主要成分是釷鎢或者鎢)。
[0004] 其中，電極棒03通常選擇鎢金屬或釷鎢合金作為主桿，當(dāng)選用鎢金屬制備的電極 棒時(shí)，由于其逸出功較高，會影響到電極的正常工作；當(dāng)選用釷鎢合金時(shí)，釷鎢合金中的二 氧化釷作為發(fā)射材料，可以降低鎢金屬的功函數(shù)。這將有利于電極棒在較低的溫度下工作， 有效地抑制金屬鎢的蒸發(fā)以及在電弧管壁的沉積，從而保證金鹵燈的正常工作。雖然二氧 化釷作為發(fā)射材料會提高金鹵燈的光效，但是釷是放射性元素，在衰變過程中，釷除釋放 a粒子外，還會釋放Y射線，因此，現(xiàn)有以二氧化釷作為發(fā)射材料的金鹵燈在生產(chǎn)和使 用中存在放射性污染。如朱惠沖發(fā)明的陶瓷金鹵燈電極中雖然采取高純鎢絲纏繞在釷鎢桿 頂端，但仍然不可避免放射性污染。
[0005] 進(jìn)一步地，電極棒03-端部末端031為放電端，在現(xiàn)有電極中未經(jīng)特殊處理，呈扁 平狀，經(jīng)常伴隨著毛刺，凹陷、凸起等缺陷。在燃點(diǎn)過程中，該放電端的電極濺射較為嚴(yán)重， 從而導(dǎo)致光通量維持率、有效壽命等指標(biāo)下降，從而導(dǎo)致整個(gè)陶瓷金鹵燈電極壽命短。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的上述不足，提供一種以鏑鎢合金作為電極棒的 無釷陶瓷金鹵燈電極以及陶瓷金鹵燈，旨在解決現(xiàn)有陶瓷金鹵燈及電極以二氧化釷作為發(fā) 射材料而導(dǎo)致的在生產(chǎn)和使用中存在放射性污染的技術(shù)問題。
[0007] 為了實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明的技術(shù)方案如下：
[0008] -種陶瓷金鹵燈電極，包括依次同軸連接的引出線、連接桿和電極棒，所述連接桿 外表面纏繞有鑰螺旋，所述電極棒的與連接桿連接端相對的另一端部外表面纏繞有鎢螺 旋，所述電極棒的材料為鏑鎢合金；其中，所述鏑的重量百分比為〇. 2~3. 0%。
[0009] 以及，一種陶瓷金鹵燈，包括金鹵燈電極、陶瓷袖管和與所述陶瓷袖管連通的陶瓷 放電腔以及設(shè)置于所述放電腔內(nèi)的發(fā)光藥丸，所述金鹵燈電極為上述的陶瓷金鹵燈電極， 且所述陶瓷金鹵燈電極的引出線一端、連接桿、纏繞于連接桿外表面的鑰螺旋和電極棒一 端設(shè)置在所述陶瓷袖管內(nèi)，電極棒的另一端和所述鎢螺旋伸入所述陶瓷放電腔內(nèi)，所述陶 瓷袖管末端密封。
[0010] 本發(fā)明陶瓷金鹵燈電極采用鏑鎢合金材料作為電極棒，無放射性物質(zhì)釷，使得該 陶瓷金鹵燈電極在生產(chǎn)和使用中安全環(huán)保，無放射性污染；同時(shí)，鏑鎢合金材料作為電極棒 使得該陶瓷金鹵燈電極的電子逸出功低，有效降低了電極的工作溫度，延長了其使用壽命。
[0011] 上述瓷金鹵燈由于采用上述陶瓷金鹵燈電極作為電極，因此，該瓷金鹵燈環(huán)保安 全，光效高，具有良好的顯色指數(shù)和色溫，其使用壽命長。
【附圖說明】
[0012] 圖1為現(xiàn)有陶瓷金鹵燈電極結(jié)構(gòu)示意圖；
[0013] 圖2為本發(fā)明實(shí)施例陶瓷金鹵燈電極結(jié)構(gòu)示意圖；
[0014] 圖3為本發(fā)明實(shí)施例陶瓷金鹵燈結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0015] 為了使本發(fā)明要解決的技術(shù)問題、技術(shù)方案及有益效果更加清楚明白，以下結(jié)合 實(shí)施例與附圖，對本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用 以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
[0016] 本發(fā)明實(shí)施例提供了一種無輻射、環(huán)保安全的無釷陶瓷金鹵燈電極，其結(jié)構(gòu)如圖2 所示。該陶瓷金鹵燈電極包括依次同軸連接的引出線11、連接桿12和電極棒13,在連接桿 12外表面纏繞有鑰螺旋14,在電極棒13的與連接桿12連接端相對的另一端部外表面纏繞 有鎢螺旋15。
[0017] 具體地，在如圖2所示的無釷陶瓷金鹵燈電極中，引出線11、連接桿12和電極棒 13的同軸連接應(yīng)該理解為電連接，作為優(yōu)選實(shí)施例，三者采用激光焊接，將三者直接焊接成 一個(gè)整體。采用激光焊接，能使得兩者焊接的結(jié)點(diǎn)尺寸以及形狀一致，提高了該電極的準(zhǔn)直 性和強(qiáng)度。當(dāng)然，三者還可以采用本領(lǐng)域其他常規(guī)的焊接方式焊接。
[0018] 其中，引出線11與下文圖3中的陶瓷袖管18具有相近的熱膨脹系數(shù)，起到氣密封 接的作用，因此，其可以選用鈮桿，主要成分為鈮金屬。在優(yōu)選實(shí)施例中，該引出線11的直 徑為〇? 61~0? 81mm，在具體實(shí)施例中，該引出線11的直徑可以為0? 61mm、0. 71mm、0. 81mm 等。當(dāng)然，其直徑還可以根據(jù)陶瓷金鹵燈的功率選用其他尺寸。引出線11的長度可以選用 常規(guī)的尺寸。
[0019] 連接桿12連接電極棒13與引出線12的作用的同時(shí)，能起到避免下文圖3中陶瓷 放電腔內(nèi)17的鹵化物對引出線11腐蝕的作用。其可以選用鑰桿，主要成分為鑰金屬。該連 接桿12的直徑可以根據(jù)陶瓷金鹵燈的功率選定。連接桿12的長度可以選用常規(guī)的尺寸。
[0020] 電極棒13的材料為鏑鎢合金；其中，鏑的重量百分比為0. 2~3. 0%。該電極棒13 采用特定比例的鋯鑭鎢合金材料，有效地保障了快速觸發(fā)氣體時(shí)的低電流要求，從而避免 了高電流對燈管的沖擊，提高了燈的壽命。該材質(zhì)的電極棒13作為放電電弧的起端或者末 端，在高溫下具有優(yōu)異的抗鹵化物化學(xué)腐蝕。另外，該電極棒13無有放射性物質(zhì)，使得該陶 瓷金鹵燈電極在生產(chǎn)和使用中安全環(huán)保，無放射性污染。
[0021] 在優(yōu)選實(shí)施例中，該電極棒13的直徑為0. 20~0. 50mm，在具體實(shí)施例中，該電極 棒13的直徑可以為0. 20mm、0. 25mm、0. 31mm、0. 40mm、0. 50mm等。當(dāng)然，其直徑還可以根據(jù) 陶瓷金鹵燈的功率選用其他尺寸。
[0022] 在另一優(yōu)選實(shí)施例中，在電極棒13的外表面纏繞有鎢螺旋15的端部末端還設(shè)有 電極頭16,如圖2中所75,該電極頭16為鏑鶴合金，且電極頭16的外表面為球面，該電極頭 16直徑大于電極棒直徑。該電極頭16能在陶瓷金鹵燈燃點(diǎn)過程中，能有效降低電極濺射， 從而有效提高了光通量維持率和有效延長電極的使用壽命。
[0023] 為了使得該電極頭16的該作用更好的發(fā)揮，在進(jìn)一步優(yōu)選實(shí)施例中，該電極頭16 為半球體，此時(shí)，電極頭16的平面球心處與電極棒13該末端連接。應(yīng)該理解的是，不管電 極頭16為何種立體結(jié)構(gòu)，其球面的外表面與其與電極棒13末端連接面相對。
[0024] 在另一優(yōu)選實(shí)施例中，該電極頭16的直徑為0? 6~1. 6mm(即半徑為0? 3~ 0? 8mm)。在具體實(shí)施例中，該電極頭16的半徑可以為0? 3mm、0. 4mm、0. 5mm、0. 6mm、0. 7mm、 0. 8mm〇
[0025] 在進(jìn)一步選實(shí)施例中，該鏑鎢合金中鏑的重量百分比為0. 2~3. 0%。因此，在上述 實(shí)施例中，該電極頭16中鏑含量可以與電極棒13中鏑含量相同也可以不同。
[0026] 在上述各實(shí)施例中的電極頭16可以按照如下方法形成：將電極棒13外表面纏繞 鎢螺旋15,并使得電極棒13的一端伸出鎢螺旋15 -定長度，如0. 2-0. 5mm，然后對伸出的 端部進(jìn)行處理，如采用激光輻射熔融，使其形成外表面為球面的電極頭16。在另一優(yōu)選實(shí)施 例中，該電極頭16與鶴螺旋15 -端抵接，優(yōu)選在形成該電極頭16時(shí)直接與鶴螺旋15 -端 形成焊接。
[0027] 在如圖2所示的無釷陶瓷金鹵燈電極中，鎢螺旋15與電極棒13兩者的長度比優(yōu) 選為（0. 5~1) : (2~5)，在具體實(shí)施例中，該鎢螺旋15的長度為0. 5~1mm，電極棒13 長度為2~5mm。鎢螺旋15的取值范圍與金鹵燈功率有關(guān)，功率大者，螺旋長度較大；反之 亦然。金鹵燈在正常工作時(shí)，功率越大，工作電流也隨之提高，這樣電極棒13產(chǎn)生熱量就越 高。而鎢螺旋15長度的提高，可顯著提高電極棒13散熱能力，從而降低電極棒3的揮發(fā)， 提高了電極棒3的壽命。
[0028] 具體的，該鎢螺旋15的線圈數(shù)為4~7圈，鎢絲直徑可以但不僅僅為0. 2mm的鎢 絲。
[0029] 上述優(yōu)選實(shí)施例中的鎢螺旋15能進(jìn)一步降低陶瓷金鹵燈電極放電端工作時(shí)的溫 度，從而有效地延長陶瓷金鹵燈電極的壽命。另外，鎢螺旋15外直徑可以根據(jù)陶瓷金鹵燈 的功率選用其他尺寸。
[0030] 纏繞于連接桿12外表面的鑰螺旋14外徑為0. 66~0. 85mm。在具體實(shí)施例中，該 鑰螺旋14的外徑可以為0. 66mm、0. 75mm、0. 85mm等。當(dāng)然，鑰螺旋14還可以選用本領(lǐng)域常 規(guī)的鑰螺旋。
[0031] 由上述可知，上述陶瓷金鹵燈電極采用鏑鎢合金材料作為電極棒13,無放射性物 質(zhì)釷，使得該陶瓷金鹵燈電極在生產(chǎn)和使用中安全環(huán)保，無放射性污染，有效克服了現(xiàn)有陶 瓷金鹵燈電極具有放射線污染的缺陷。另外，由于鏑金屬的存在，有效降低了該陶瓷金鹵燈 電極的電子逸出功低，從而降低了電極的工作溫度，延長了其使用壽命，且發(fā)光效率高。進(jìn) 一步地，通過在電極棒13遠(yuǎn)端部增設(shè)由鏑鎢合金形成的半球體電極頭16,使得在陶瓷金鹵 燈燃點(diǎn)過程中，能有效降低電極濺射，從而有效提高光通量維持率和有效延長電極的使用 壽命。
[0032] 相應(yīng)地，本發(fā)明實(shí)施例還提供了一種安全環(huán)保、光效高且使用壽命長的陶瓷金鹵 燈，其結(jié)構(gòu)如圖3所示。該陶瓷金鹵燈包括如上文所述和圖2所示的陶瓷金鹵燈電極、陶瓷 袖管18和與陶瓷袖管18連通的陶瓷放電腔17。
[0033] 其中，陶瓷金鹵燈電極的引出線11 一端、連接桿12、纏繞于連接桿12外表面的鑰 螺旋14和電極棒13 -端設(shè)置在陶瓷袖管18內(nèi)，電極棒13