專利名稱:一種電光源專用無鉛玻璃真空封接導(dǎo)絲的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及一種無鉛玻璃真空封接導(dǎo)絲的制造方法,特別是電光源專用的無鉛玻璃真空封接導(dǎo)絲的制造方法。
背景技術(shù):
新能源與節(jié)能技術(shù)產(chǎn)業(yè)是我國近幾年重點扶持的支柱產(chǎn)業(yè),而高性能金屬材料又是發(fā)展綠色照明產(chǎn)業(yè)的重要基礎(chǔ)材料之一。
現(xiàn)在的制燈行業(yè)大多采用鉛制玻璃作為制燈的主要材料,鉛制玻璃含有毒成分,容易污染環(huán)境。從環(huán)保角度考慮,歐盟議會和歐盟理事會2003年1月30日第2002/95/EC號關(guān)于在電氣、電子設(shè)備中限制使用有毒物質(zhì)的指令,同時歐美國家從2006年6月以后禁止使用含鉛玻璃生產(chǎn)的各類光源產(chǎn)品入關(guān),因此生產(chǎn)無鉛玻璃制得光源產(chǎn)品迫在眉睫,但是目前還沒有一種在無鉛玻璃的光源產(chǎn)品中真空封接導(dǎo)絲的制造方法。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了一種電光源專用的無鉛玻璃真空封接導(dǎo)絲的制造方法,利用該方法制造的封接導(dǎo)絲中的鎳鐵合金與無氧銅管的接觸面相滲透,結(jié)合牢固,與無鉛玻璃封裝后可實現(xiàn)永久的氣密性封裝,且電性能優(yōu)良、可靠。
本發(fā)明采用了以下技術(shù)方案一種電光源專用無鉛玻璃真空封接導(dǎo)絲的制造方法,它是通過如下步驟實現(xiàn)的步驟一,選用鎳鐵合金和無氧銅管,兩者經(jīng)反復(fù)清洗后獲得新鮮表面,將鎳鐵合金桿材嵌套入無氧銅管中得復(fù)合坯材,鎳鐵合金桿材小于銅管的內(nèi)徑,兩者之間留有一定的空隙;步驟二,復(fù)合坯材冷定壁復(fù)合將復(fù)合坯材在室溫下拉拔至少一次,消除鎳鐵合金和無氧銅管之間的間隙,使二者緊密貼合;步驟三,復(fù)合坯材熱定壁和熱復(fù)合將步驟二中所得的坯材置于保護氣體中加熱后進行高溫拉拔,使鎳鐵合金和無氧銅管嵌套緊密,實現(xiàn)復(fù)合坯材的熱定壁,再在高溫保護氣體的保護下退火;然后在高溫下進行拉拔熱復(fù)合,經(jīng)熱復(fù)合后鎳鐵合金與銅管在后續(xù)的拉拔過程中實現(xiàn)同步形變;步驟四,清洗用清洗劑對所得坯材進行表面清洗;步驟五冷拉,在室溫下拉拔步驟四所得清洗后的坯材;步驟六退火處理將步驟五所得坯材在高溫保護氣體的保護下退火,隨爐冷卻;步驟七,冷拉在室溫下拉拔步驟六所得的坯材至所需的直徑,坯材拉拔后成絲狀;步驟八,氧化滲硼處理將步驟七所得的絲材置于氧化滲硼機上進行高溫氧化滲硼處理,即得無鉛玻璃專用的真空封接導(dǎo)絲。
本發(fā)明步驟一中采用的反電解清洗法清洗鎳鐵合金桿材和無氧銅管。步驟二中拉拔后的道次變形量達10%-30%。步驟三和步驟六中所述的保護氣體為還原性氣體,還原性氣體為氫氣。步驟三中所述的熱定壁過程中的高溫拉拔的溫度在800℃-860℃;退火的保護氣體的溫度為800℃-860℃,退火的時間為1-2小時;熱復(fù)合中高溫拉拔的溫度為800℃-860℃。步驟五中所述的拉拔后所得坯材的直徑在4-5mm。步驟六中所述的保護氣體的溫度在700℃-800℃,退火的時間為1-2小時。步驟八中氧化滲硼機上進行高溫氧化滲硼處理的溫度為900℃-1100℃。熱定壁中的總變形量為10%-20%。熱復(fù)合中的總變形量為10%-20%。所述的鎳鐵合金的質(zhì)量比為Ni43Fe57。
采用了上述技術(shù)方案后,選用無氧銅管作鎳鐵合金的外復(fù)材料,這樣即可以滿足封裝時的膨脹系數(shù)要求,又可以提高燈泡或燈管的導(dǎo)電性能,二者經(jīng)過反電解清洗后獲得的新鮮表面拉拔后的結(jié)合面嚙合牢固,可防止拉制過程中鐵鎳合金桿材直徑稍小于銅管內(nèi)徑,兩者之間留有一定的間隙,這樣在拉拔的過程中銅管首先發(fā)生形變,管徑變小,可消除鐵鎳合金桿材和銅管之間的間隙,經(jīng)冷凝壁復(fù)合后兩者緊貼在一起,在還原性氣氛下高溫定壁復(fù)合,兩種金屬相互滲透,形成牢固的結(jié)合界面。
圖1為本發(fā)明的流程2為采用了本發(fā)明的方法拉拔后得到的封接導(dǎo)絲中鎳鐵合金與無氧銅管結(jié)合界面的金相圖具體實施方式
根據(jù)圖1,選用質(zhì)量比為Ni43Fe57的鎳鐵合金桿材1和無氧銅管2,鎳鐵合金桿材1的直徑為8.3mm±0.02,無氧銅管2的外徑為10.5mm-0.3,壁厚為0.9mm。對兩者進行反電解清洗獲得新鮮表面后烘干,將鎳鐵合金桿材1嵌套入無氧銅管2中形成同軸包復(fù)結(jié)構(gòu),制得復(fù)合坯材,由于鎳鐵合金桿材1的直徑小于銅管2的內(nèi)徑,兩者之間留有一定的間隙。選用的鎳鐵合金桿材1與無氧銅管2的物理性能見表一。
表一
復(fù)合坯材的冷定壁復(fù)合將復(fù)合坯材在室溫下拉拔兩次,道次變形達10%-30%,消除鎳鐵合金桿材1和無氧銅管2之間的間隙,使兩者緊密貼合,拉拔后復(fù)合坯材的直徑為9.5mm-9.8mm。
復(fù)合坯材的熱定壁復(fù)合將復(fù)合坯材置于充有氫氣的高溫爐內(nèi)加熱到800℃-860℃保溫30分鐘,進行高溫拉拔,拉拔后復(fù)合坯材直徑為8.5mm,完成坯材的熱定壁,使嵌套更緊密;然后將復(fù)合坯材在860℃下氫氣保溫退火,時間為1-2小時;在還原性氣氛下將復(fù)合坯材加熱至860℃,高溫拉拔熱復(fù)合,經(jīng)熱復(fù)合后的兩種金屬在后續(xù)的拉拔中實現(xiàn)同步形變,清洗復(fù)合坯材的表面,最后在800℃-860℃之間的氫氣保護退火1-2小時,經(jīng)高溫復(fù)合后復(fù)合坯材直徑為4.5mm-5mm。
冷拉室溫下在立式拉絲機和水箱拉絲機中拉拔復(fù)合坯材到所需的直徑。,拉拔后成絲狀。
氧化滲硼處理將拉好的金屬絲材置于氧化滲硼機上進行高溫氧化滲硼處理,加熱溫度在900℃-1100℃之間。
參見圖2,圖2為采用了上述方法拉拔后得到的封接導(dǎo)絲中鎳鐵合金1與無氧銅管2結(jié)合界面的金相成品檢驗檢驗導(dǎo)絲的表面狀態(tài),引線直徑,測電阻率計算值以及機械性能指標、包裝(參見表二和表三)。
表二機械性能(絲材的抗拉強度和延伸率)
表三絲的直徑以及其允許偏差,圓度應(yīng)符合表中的規(guī)定(mm)
權(quán)利要求
1.一種電光源專用無鉛玻璃真空封接導(dǎo)絲的制造方法,它是通過如下步驟實現(xiàn)的步驟一,選用鎳鐵合金桿材(1)和無氧銅管(2),兩者經(jīng)反復(fù)清洗后獲得新鮮表面,將鎳鐵合金桿材(1)嵌套入無氧銅管(2)中得復(fù)合坯材,鎳鐵合金桿材(1)小于銅管(2)的內(nèi)徑,兩者之間留有一定的空隙;步驟二,復(fù)合坯材冷定壁復(fù)合將復(fù)合坯材在室溫下拉拔至少一次,消除鎳鐵合金(1)和無氧銅管(2)之間的間隙,使二者緊密貼合;步驟三,復(fù)合坯材熱定壁和熱復(fù)合將步驟二中所得的坯材置于保護氣體中加熱后進行高溫拉拔,使鎳鐵合金(1)和無氧銅管(2)嵌套緊密,實現(xiàn)復(fù)合坯材的熱定壁,再在高溫保護氣體的保護下退火;然后在高溫下進行拉拔熱復(fù)合,經(jīng)熱復(fù)合后鎳鐵合金(1)與銅管(2)在后續(xù)的拉拔過程中實現(xiàn)同步形變;步驟四,清洗用清洗劑對所得坯材進行表面清洗;步驟五,冷拉,在室溫下拉拔步驟四所得清洗后的坯材;步驟六,退火處理將步驟五所得坯材在高溫保護氣體的保護下退火,隨爐冷卻;步驟七,冷拉在室溫下拉拔步驟六所得的坯材至所需的直徑,坯材拉拔后成絲狀;步驟八,氧化滲硼處理將步驟七所得的絲材置于氧化滲硼機上進行高溫氧化滲硼處理,即得無鉛玻璃專用的真空封接導(dǎo)絲。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電光源專用無鉛玻璃真空封接導(dǎo)絲的制造方法,其特征是步驟一中采用的反電解清洗法清洗鎳鐵合金桿材和無氧銅管。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電光源專用無鉛玻璃真空封接導(dǎo)絲的制造方法,其特征是步驟二中拉拔后的道次變形量達10%-30%。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電光源專用無鉛玻璃真空封接導(dǎo)絲的制造方法,其特征是步驟三和步驟六中所述的保護氣體為還原性氣體,還原性氣體為氫氣。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電光源專用無鉛玻璃真空封接導(dǎo)絲的制造方法,其特征是步驟三中所述的熱定壁過程中的高溫拉拔的溫度在800℃-860℃;退火的保護氣體的溫度為800℃-860℃,退火的時間為1-2小時;熱復(fù)合中高溫拉拔的溫度為800℃-860℃。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電光源專用無鉛玻璃真空封接導(dǎo)絲的制造方法,其特征是步驟五中所述的拉拔后所得坯材的直徑在4-5mm。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電光源專用無鉛玻璃真空封接導(dǎo)絲的制造方法,其特征是步驟六中所述的保護氣體的溫度在700℃-800℃,退火的時間為1-2小時。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電光源專用無鉛玻璃真空封接導(dǎo)絲的制造方法,其特征是步驟八中氧化滲硼機上進行高溫氧化滲硼處理的溫度為900℃-1100℃。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電光源專用無鉛玻璃真空封接導(dǎo)絲的制造方法,其特征是熱定壁中的總變形量為10%-20%。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電光源專用無鉛玻璃真空封接導(dǎo)絲的制造方法,其特征是熱復(fù)合中的總變形量為10%-20%。
11.根據(jù)權(quán)利要求1-9中所述的電光源專用無鉛玻璃真空封接導(dǎo)絲的制造方法,其特征是所述的鎳鐵合金(1)的質(zhì)量比為Ni43Fe57。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種電光源專用無鉛玻璃真空封接導(dǎo)絲的制造方法,它包括以下步驟選用鎳鐵合金桿材(1)和無氧銅管(2),兩者經(jīng)反復(fù)清洗后獲得新鮮表面,將鎳鐵合金桿材(1)嵌套入無氧銅管(2)中得復(fù)合坯材,經(jīng)冷定壁復(fù)合后,再在還原性氣氛下完全熱定壁復(fù)合,高溫擴散退火后,然后依次進行表面清洗、冷拉、再高溫退火、再冷拉、氧化滲硼處理、復(fù)繞得封接導(dǎo)絲,采用本發(fā)明方法制造的封接導(dǎo)絲中的鎳鐵合金(1)與無氧銅管(2)的接觸面相滲透,結(jié)合牢固,與無鉛玻璃封裝后可實現(xiàn)永久的氣密性封裝,且電性能優(yōu)良、可靠。
文檔編號H01J1/38GK1959898SQ20061003924
公開日2007年5月9日 申請日期2006年4月3日 優(yōu)先權(quán)日2006年4月3日
發(fā)明者陳偉勇, 諸定昌, 陳獻華 申請人:復(fù)旦大學(xué), 泰州市華強照明器材廠