專利名稱：：一種高壽命的陶瓷金鹵燈及其制造方法
技術領域：
：本發(fā)明涉及一種新型的陶瓷金鹵燈，尤其是一種高壽命的陶瓷金鹵燈及其制造方法。
背景技術：
：陶瓷金鹵燈是在石英金鹵燈和高壓鈉燈制造技術的基礎上發(fā)展起來的，既有高壓鈉燈的高光效，克服了高壓鈉燈色溫低，顯色性差的缺點，又有比石英金鹵燈顯色性更好，光色更穩(wěn)定光衰更小，壽命更長的優(yōu)點，因此具有更卓越的性能。而隨著全球綠色照明的推廣，對照明質(zhì)量需求的提高，陶瓷金鹵燈制造技術的發(fā)展和制造成本的不斷降低，陶瓷金鹵燈在照明光源行業(yè)中取得長足的進展，使其在能源效率和顯色性要求高的領域成為首選的照明技術，如高端的專賣、零售業(yè)。雖然現(xiàn)有技術的陶瓷金屬鹵化物性能遠遠高于傳統(tǒng)石英金屬鹵化物，但是，面對快速成長的競爭性技術，如LED照明等，使得陶瓷金鹵燈依然要不斷的改進以便滿足用戶的需求。這其中，提高陶瓷金鹵燈的燈泡壽命是提高其競爭力非常重要的一個方面。而影響陶瓷金鹵燈壽命的一個主要故障模式便是密封失效，其主要原因是由于高溫造成用于密封電極與袖管的密封劑受燈管內(nèi)的鹵化物的快速腐蝕。而為了防止鹵化物和密封劑之間的快速化學反應，最有效的方法是令這個區(qū)域的溫度保持在一定的數(shù)值范圍內(nèi)，不至于過高。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于提供一種降低袖管的工作溫度，減緩陶瓷金鹵燈故障模式的一種高壽命的陶瓷金鹵燈及其制造方法。本發(fā)明的目的通過以下技術方案實現(xiàn)本發(fā)明所指的一種高壽命的陶瓷金鹵燈，主要由電弧管、電極和玻璃燈外殼組成，其中，電極密封于電弧管兩端的袖管，并且袖管的尾段有一短節(jié)具有氮化鋁(A1N)，氮化鋁(A1N)占袖管的10%_30%，具有氮化鋁(A1N)的短節(jié)密封于袖管，進一步，電弧管主體和袖管除去具有氮化鋁(A1N)短節(jié)的主要組成成分都是氧化鋁"1203)，氧化鋁(A1203)占袖管的70%-90%。另外，所述電弧管主體可以是圓柱形、圓球型或橢圓形，電弧管燈管內(nèi)有100hPa到十幾個大氣壓的惰性氣體(氬氣，氙氣或其他惰性氣體)、金屬鹵化物和毫克量的汞。惰性氣體防止電弧高溫將電極和其它成分氧化和揮發(fā)，金屬鹵化物為電弧提供發(fā)光所需的原子/離子，其它添加劑(如汞)為電弧提供導電阻以穩(wěn)定電弧運作。同時，電弧管主體和袖管之間可以是整體式或高溫接合。電弧管的主體形狀的不同和電弧管與袖管之間的銜接方式的不同不會對本發(fā)明作用的實現(xiàn)造成影響。本發(fā)明中，所述袖管的氮化鋁(A1N)是一個與袖管的氧化鋁(A1203)有同樣內(nèi)外徑的塞型短管，袖管的氮化鋁(A1N)為梯型結(jié)構，與袖管的氧化鋁(A1203)梯型結(jié)構相吻合，兩部分之間除了封節(jié)劑之外，還涂有少量的密封劑，并且，所述的電極分為鉬(Mo)和鈮(Nb)，電極和袖管之間填充有密封劑。本發(fā)明的目的還通過另一項技術方案進行實現(xiàn)—種高壽命的陶瓷金鹵燈的制造方法，其實現(xiàn)方法在于包括以下步驟(1)在封接電極前，在氮化鋁(A1N)袖管的梯型接口處，放置一個圈形的封節(jié)劑；(2)將氧化鋁(A1203)袖管套到氮化鋁(A1N)袖管梯型接口處；(3)袖管整體(將氧化鋁(A1203)袖管套到氮化鋁(A1N)袖管上)放置一個加熱爐內(nèi)，將加熱爐升溫至150(TC并維持到封節(jié)劑完全熔化，氧化鋁(A1203)袖管隨重力下移，封節(jié)劑熔體封閉氧化鋁(A1203)袖管和氮化鋁(A1N)袖管之間的縫隙，此過程也可通過燈管兩邊加壓來達到；(4)停止加熱爐的熱源，等溫度降低到20(TC后，取出陶瓷金鹵燈管。在上述步驟當中，用于封接袖管兩部分的封節(jié)劑的主要成分為八1203，所述的加熱爐內(nèi)有惰性氣體或惰性氣體加少于5%的氫氣。本發(fā)明所述的陶瓷金鹵燈的特點是在袖管的尾端設計了具有更高導熱系數(shù)的氮化鋁(A1N)短節(jié)，使袖管的溫度大幅降低，減緩了故障模式，此外，密封劑和封節(jié)劑的使用方式加強了燈管和電極的密封性，有助于提高陶瓷金鹵燈的使用性能。同時，這也有利于減少燈管袖管長度，從而可以減小燈膽尺寸，利于小型化。圖1所示是本發(fā)明的結(jié)構示意圖；圖2所示是本發(fā)明的制造工藝示意圖。具體實施例方式下面結(jié)合附圖，對本發(fā)明做進一步地詳細說明，但本發(fā)明的實施方式不限于此。本發(fā)明的結(jié)構圖如圖1所示，包括氧化鋁(A1203)袖管1、氮化鋁(A1N)袖管2、兩袖管之間的封節(jié)劑3、電極的鉬(Mo)4、電極的鈮(Nb)5、電極的鎢6、用來密封電極與袖管的密封劑7及適量添加劑8組成?？梢钥闯觯X(A1N)袖管2的設計是一個與氧化鋁(A1203)袖管1有同樣內(nèi)外徑的塞型短管，在與氧化鋁(A1203)袖管1的接口處，氮化鋁(A1N)袖管2的梯型結(jié)構與氧化鋁(A1203)袖管1的梯型結(jié)構相吻合。同時為了達到密封效果，在袖管1和氮化鋁(A1N)袖管2的接口處，使用了高溫熔化的封節(jié)劑。此外，電極與袖管之間的密封劑填充范圍是整個的氮化鋁(ALN)袖管2，以及超出氧化鋁(A1203)袖管1和氮化鋁(ALN)袖管2的接口處的一小部分。有實際情況可以推斷，由于氮化鋁(ALN)較高的熱導率(表1)使得該袖管的溫度降低5(TC或以上，這使鹵化物與密封劑之間的化學反應減慢了幾倍，從而減慢了陶瓷金鹵燈的故障模式一密封失效，從而起到了增加陶瓷金鹵燈使用壽命的作用。表1:氮化鋁和氧化鋁的熱導率比較<table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table>如圖2所示，為本發(fā)明陶瓷金鹵燈的制作方法實例圖，在封接電極前，在氮化鋁(A1N)袖管2的梯型接口處，放置一個圈形的封節(jié)劑3，并將氧化鋁(A1203)袖管l套到氮化鋁(A1N)袖管2的梯型接口處，然后以氧化鋁(A1203)袖管1和氮化鋁(A1N)袖管2整體垂直放置一個加熱爐內(nèi)，最后將加熱爐升溫至150(TC并維持到封節(jié)劑3完全熔化，此時氧化鋁(A1203)袖管1會隨重力下移，封節(jié)劑3熔體封閉氧化鋁(A1203)袖管1和氮化鋁(A1N)袖管2之間的縫隙，在這時候即停止加熱爐的熱源，等溫度降低到20(TC后，取出陶瓷金鹵燈管。此過程也可通過燈管兩邊加壓，在水平放置的條件下達到。在上述步驟當中，用于封接袖管兩部分的封節(jié)劑的主要成分為A1203，同時的加熱爐內(nèi)有惰性氣體或惰性氣體加少于5%的氫氣。權利要求一種高壽命的陶瓷金鹵燈主要包括電弧管，電極和玻璃燈外殼，其特征在于電極密封于電弧管兩端的袖管，并且袖管的尾端有一短節(jié)具有氮化鋁(AlN)，氮化鋁(AlN)占袖管的10％-30％，具有氮化鋁(AlN)的短節(jié)密封于袖管，同時，電弧管主體的主要成分是氧化鋁(Al2O3)，袖管除去具有氮化鋁(AlN)短節(jié)的部分其主要成分也是氧化鋁(Al2O3)，氧化鋁(Al2O3)占袖管的70％-90％。2.根據(jù)權利要求1所述的一種高壽命的陶瓷金鹵燈，其特征在于所述的電弧管主體可以是圓柱形、圓球型或橢圓形，電弧管主體和袖管之間可以是整體式或高溫接合，電弧管燈管內(nèi)有100hPa到十幾個大氣壓的惰性氣體(氬氣，氙氣或其他惰性氣體)、金屬鹵化物和毫克量的汞。3.根據(jù)權利要求1所述的一種高壽命的陶瓷金鹵燈，其特征在于所述的袖管的氮化鋁(A1N)部分是一個與袖管的氧化鋁(A1203)部分有同樣內(nèi)外徑的塞型短管，氮化鋁(A1N)袖管為梯型結(jié)構，與氧化鋁(A1203)袖管的梯型結(jié)構相吻合。4.根據(jù)權利要求3所述的一種高壽命的陶瓷金鹵燈，其特征在于所述的袖管的氮化鋁(A1N)部分和氧化鋁(A1203)部分之間使用了封節(jié)劑(以A1203為主要成分)以密封接口。5.—種高壽命的陶瓷金鹵燈的制造方法，其特征在于包括以下步驟(1)在封接電極前，在氮化鋁(A1N)袖管的梯型接口處，放置一個圈形的封節(jié)劑；(2)將氧化鋁(A1203)袖管套到氮化鋁(A1N)袖管梯型接口處；(3)袖管整體(將氧化鋁(A1203)袖管套到氮化鋁(A1N)袖管上)放置一個加熱爐內(nèi)，將加熱爐升溫至150(TC并維持到封節(jié)劑完全熔化，氧化鋁(A1203)袖管隨重力下移，封節(jié)劑熔體封閉氧化鋁(A1203)袖管和氮化鋁(A1N)袖管之間的縫隙，此過程也可通過燈管兩邊加壓來達到；(4)停止加熱爐的熱源，等溫度降低到20(TC后，取出陶瓷金鹵燈管。6.根據(jù)權利要求5所述的一種高壽命的陶瓷金鹵燈的制造方法，其特征在于步驟(1)所述的封節(jié)劑的主要成分為氧化鋁(A1203)。7.根據(jù)權利要求5所述的一種高壽命的陶瓷金鹵燈的制造方法，其特征在于步驟(4)所述的加熱爐內(nèi)有惰性氣體或惰性氣體加少于5%的氫氣。全文摘要本發(fā)明公開了一種高壽命的陶瓷金鹵燈及其制造方法，具體為，陶瓷金鹵燈的電極密封于電弧管兩端的袖管，并且袖管的尾段有一短節(jié)具有氮化鋁(AlN)，氮化鋁(AlN)占袖管的10％-30％，具有氮化鋁(AlN)的短節(jié)密封于袖管，其中，電弧管主體和袖管除去具有氮化鋁(AlN)部分的主要成分都是氧化鋁(Al2O3)，氧化鋁(Al2O3)占袖管的70％-90％。最后將陶瓷金鹵燈管放入加熱爐內(nèi)進行高溫燒結(jié)。氮化鋁(AlN)較高的熱導率使陶瓷金鹵燈使用時袖管的溫度會降低50℃或以上，使得鹵化物與密封劑之間的化學反應減慢了幾倍，從而減慢了陶瓷金鹵燈的故障模式，進而實現(xiàn)了增加陶瓷金鹵燈的使用壽命的目的，同時，這也有利于減少燈管袖管長度，從而可以減小燈膽尺寸，利于小型化。文檔編號H01J61/30GK101699614SQ20091020845公開日2010年4月28日申請日期2009年11月3日優(yōu)先權日2009年11月3日發(fā)明者李卓,魏群申請人:廣州威理照明科技有限公司