一種石墨烯電極陶瓷金鹵燈的制作方法
【專利摘要】一種石墨烯電極陶瓷金鹵燈，包括：鎢電極桿，釷鎢電極絲，石墨烯薄膜層，陶瓷電弧管，發(fā)光藥丸，氧化鋇電子發(fā)射劑，燈泡殼，燈芯柱和燈頭。鎢電極桿的一端燈芯柱電極相連接，另一端纏繞一段釷鎢電極絲，釷鎢電極絲之間鑲嵌氧化鋇電子發(fā)射劑，釷鎢電極絲和氧化鋇電子發(fā)射劑外面附著石墨烯薄膜層，陶瓷電弧管兩端均插釬具有石墨烯包膜層的釷鎢電極絲并進(jìn)行真空密封，陶瓷電弧管兩端的鎢電極桿分別于燈芯柱的電極點焊連接，把燈芯柱和安裝電極的陶瓷電弧管封裝在燈泡殼內(nèi)，并對燈泡殼進(jìn)行抽真空密封后在燈芯柱處焊接燈頭，構(gòu)成整個石墨烯電極陶瓷金鹵燈。
【專利說明】一種石墨烯電極陶瓷金鹵燈

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型屬于陶瓷金鹵燈電光源領(lǐng)域，具體涉及一種石墨烯電極陶瓷金鹵燈。

【背景技術(shù)】
[0002]陶瓷金鹵燈是多晶氧化鋁陶瓷制造電弧管管殼，這種陶瓷是一種半透明材料，其實他的透光率高達(dá)96?98%，超過玻璃和石英，但由于直線透光率不超過30%，所以就成了半透明了。這種陶瓷材料能承受比石英高2001以上的高溫，制成電弧管后正常運轉(zhuǎn)溫度可以高達(dá)12001，加以其導(dǎo)熱率較高，電弧管本身溫度分布較為均勻，即使冷端也在9001以上，因此充入其中的金屬鹵化物能充分蒸發(fā)，這是陶瓷金鹵燈的光效和顯色指數(shù)高而穩(wěn)定的原因。陶瓷泡殼的熱穩(wěn)定性和化學(xué)穩(wěn)定性很高，與充入電弧管的材料不發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，又不存在鈉滲漏問題，因此燈性能穩(wěn)定、光衰小、壽命長。在陶瓷金鹵燈點燃工作時，電極起著及其重要的作用。由于在點燈過程中，處于高溫下電極的蒸發(fā)和濺射使電子發(fā)射材料損失，電極腐蝕變形，燈泡也因電極材料在泡殼上沉積而發(fā)黑，導(dǎo)致電極損耗電子發(fā)射能力下降和電弧管壁透光率下降，從而導(dǎo)致電弧管光衰嚴(yán)重，色溫一致性變差，使用壽命大大縮短。所以可以說電極決定了燈的壽命。同時，在實際燃點中，電極溫度從頂端到與放電管封接點，是一個由高到低的分布，頂端溫度最高。電極材料鎢的熔點是36501點燈過程中，過高的電極溫度會使電極腐蝕加重，使管壁過早發(fā)黑，進(jìn)而降低燈的光通維持率、降低燈的使用壽命；另一方面，電極溫度過低又不利于電子發(fā)射，造成離子轟擊加劇，電極濺射嚴(yán)重。如何選擇一種合適材料的電極，對金鹵燈的性能和延長壽命，起著非常重要作用。
[0003]石墨烯((^￡￠116116)的命名來自英文的取'叩石墨)
一直被認(rèn)為是假設(shè)性的結(jié)構(gòu)，無法單獨穩(wěn)定存在。2004年，英國曼徹斯特大學(xué)物理學(xué)家安德烈，海姆和康斯坦丁 ?諾沃肖洛夫，成功地在實驗中從石墨中分離出石墨烯，而證實它可以單獨存在，兩人也因“在二維石墨烯材料的開創(chuàng)性實驗”為由，共同獲得2010年諾貝爾物理學(xué)獎。
[0004]石墨烯結(jié)構(gòu)非常穩(wěn)定，迄今為止，研究者仍未發(fā)現(xiàn)石墨烯中有碳原子缺失的情況。石墨烯中各碳原子之間的連接非常柔韌，當(dāng)施加外部機(jī)械力時，碳原子面就彎曲變形，從而使碳原子不必重新排列來適應(yīng)外力，也就保持了結(jié)構(gòu)穩(wěn)定。這種穩(wěn)定的晶格結(jié)構(gòu)使碳原子具有優(yōu)秀的導(dǎo)電性。石墨烯中的電子在軌道中移動時，不會因晶格缺陷或引入外來原子而發(fā)生散射。由于原子間作用力十分強(qiáng)，在常溫下，即使周圍碳原子發(fā)生擠撞，石墨烯中電子受到的干擾也非常小，同時，石墨烯是世上最薄也是最堅硬的納米材料，它幾乎是完全透明的，只吸收2.3%的光；導(dǎo)熱系數(shù)高達(dá)5300 1/化? 10，高于碳納米管和金剛石，常溫下其電子遷移率超過15 000 (^2 /〔V，8),又比納米碳管或硅晶體高，而電阻率只約10-6^ 比銅或銀更低，為世上電阻率最小的材料。因為它的電阻率極低，電子跑的速度極快，石墨烯是世界上導(dǎo)電性最好的材料，電子在其中的運動速度達(dá)到了光速的1/300，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了電子在一般導(dǎo)體中的運動速度，同時，石墨烯功函數(shù)比較低，熱電子發(fā)射能力強(qiáng)，是很好的電極材料。
[0005]石墨烯與鎢具有很好的親和力，把石墨烯和現(xiàn)有的釷鎢陶瓷金鹵燈電極相結(jié)合，形成一種新的石墨烯陶瓷金鹵燈電極，是解決目前陶瓷金鹵燈電極濺射壽命較短的問題的一條很好的解決方案。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]為了解決現(xiàn)有陶瓷經(jīng)路燈電極易產(chǎn)生濺射和釷鎢氣化易附著在電弧管壁，壽命較短，光色一致性差問題。本實用新型提供一種石墨烯電極陶瓷金鹵燈。本實用新型為實現(xiàn)其目的所采取的技術(shù)方案:一種石墨烯電極陶瓷金鹵燈，包括:鎢電極桿，釷鎢電極絲，石墨烯薄膜層，陶瓷電弧管，發(fā)光藥丸，氧化鋇電子發(fā)射劑，燈泡殼，燈芯柱和燈頭。鎢電極桿的一端燈芯柱電極相連接，另一端纏繞一段釷鎢電極絲，釷鎢電極絲之間鑲嵌氧化鋇電子發(fā)射劑，釷鎢電極絲和氧化鋇電子發(fā)射劑外面附著石墨烯薄膜層，具有石墨烯薄膜層的電極一端深入到陶瓷電弧管中，陶瓷電弧管內(nèi)裝填有發(fā)光藥丸，這樣陶瓷電弧管兩端均插釬具有石墨烯包膜層的釷鎢電極絲并進(jìn)行真空密封，陶瓷電弧管兩端的鎢電極桿分別于燈芯柱的電極點焊連接，把燈芯柱和安裝電極的陶瓷電弧管封裝在燈泡殼內(nèi)，并對燈泡殼進(jìn)行抽真空密封后在燈芯柱處焊接燈頭，構(gòu)成整個石墨烯電極陶瓷金鹵燈。
[0007]優(yōu)選的石墨烯薄膜，其特征在于石墨烯薄膜為1-15層，石墨烯薄膜完全包裹釷鎢電極絲、氧化鋇電子發(fā)射劑和鎢電極桿的尖端。
[0008]優(yōu)選的鎢電極桿，其特征在于鎢電極桿深入陶瓷電弧管的部分長度為0.5-4.5皿，深入陶瓷電弧管內(nèi)的鎢電極桿也附著一層石墨烯薄膜層。
[0009]優(yōu)選的釷鎢電極絲，其特征在于釷鎢電極絲在鎢電極桿上的纏繞寬度為1-4.5^,兩相鄰釷鎢電極絲之間為均勻0.01-0.5^的距離，在兩釷鎢電極絲之間微隙處涂覆有氧化鋇電子發(fā)射劑。
[0010]本實用新型的有益效果
[0011]1、由于采用了石墨烯作為導(dǎo)電體，大大降低了導(dǎo)體的電阻率，提高了輸電效率，石墨烯強(qiáng)度大，質(zhì)量輕便于安裝維護(hù)，同時，石墨烯耐氧化不腐蝕，使電纜壽命大大加強(qiáng)。
[0012]2、采用石墨烯包裹釷鎢電極絲、氧化鋇電子發(fā)射劑和鎢電極桿的尖端，大大降低了電極的濺射和損耗，延長了燈的使用壽命，維持了光色的一致性。
[0013]3、由于石墨烯具有很高的電子遷移率，大大增加了陰極電子發(fā)射能力，增加了電弧管的光通量。
[0014]由于采用了上述技術(shù)方案，從而使本實用新型實解決傳統(tǒng)陶瓷金鹵燈電極應(yīng)用的制約條件，石墨烯釷噁電極的有機(jī)結(jié)合，增加了陶瓷金#燈光效，降低了電極濺射，延長了電極使用壽命，安全可靠，有利于高下照明節(jié)能事業(yè)的發(fā)展。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]以下結(jié)合附圖和實施例對本實用新型作進(jìn)一步說明。
[0016]圖1為本實用新型結(jié)構(gòu)示意圖:
[0017]1、鎢電極桿，2、釷鎢電極絲，3、石墨烯薄膜層，4、陶瓷電弧管，5、發(fā)光藥丸，6、氧化鋇電子發(fā)射劑，7、燈泡殼，8、燈芯柱，9、燈頭。

【具體實施方式】
[0018]結(jié)合具體實施例和附圖對本實用新型作進(jìn)一步介紹，一種石墨烯電極陶瓷金鹵燈，包括:鎢電極桿1，釷鎢電極絲2，石墨烯薄膜層3，陶瓷電弧管4，發(fā)光藥丸5，氧化鋇電子發(fā)射劑6，燈泡殼7，燈芯柱8和燈頭8。鎢電極桿1的一端燈芯柱8電極相連接，另一端纏繞一段釷鎢電極絲2，釷鎢電極絲2之間鑲嵌氧化鋇電子發(fā)射劑6，釷鎢電極絲2和氧化鋇電子發(fā)射劑6外面附著石墨烯薄膜層3，具有石墨烯薄膜層3的電極一端深入到陶瓷電弧管4中，陶瓷電弧管4內(nèi)裝填有發(fā)光藥丸5，這樣陶瓷電弧管4兩端均插釬具有石墨烯包膜層的釷鎢電極絲2并進(jìn)行真空密封，陶瓷電弧管4兩端的鎢電極桿1分別與燈芯柱8的電極點焊連接，把燈芯柱8和安裝電極的陶瓷電弧管4封裝在燈泡殼7內(nèi)，并對燈泡殼7進(jìn)行抽真空密封后在燈芯柱7處焊接燈頭9，構(gòu)成整個石墨烯電極陶瓷金鹵燈。
[0019]優(yōu)選的石墨烯薄膜，其特征在于石墨烯薄膜3為1-15層，石墨烯薄膜3完全包裹釷鎢電極絲2、氧化鋇電子發(fā)射劑6和鎢電極桿1的尖端。
[0020]優(yōu)選的鎢電極桿，其特征在于鎢電極桿1深入陶瓷電弧管4的部分長度為0.5-4.5皿，深入陶瓷電弧管4內(nèi)的鎢電極桿1也附著一層石墨烯薄膜層3。
[0021]優(yōu)選的釷鎢電極絲，其特征在于釷鎢電極絲2在鎢電極桿1上的纏繞寬度為1-4.5臟，兩相鄰釷鎢電極絲2之間為均勻0.01-0.5臟的距離，在兩釷鎢電極絲2之間微隙處涂覆有氧化鋇電子發(fā)射劑6。
[0022]上述實施例只是說明本實用新型的技術(shù)構(gòu)思及特點，其目的是讓本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員能夠了解本實用新型的特點并據(jù)以實施，并不能以此限制本實用新型的保護(hù)范圍。凡是根據(jù)本實用新型內(nèi)容的實質(zhì)所進(jìn)行的等效變化或修飾，均應(yīng)涵蓋在本實用新型的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種石墨烯電極陶瓷金鹵燈，包括:鎢電極桿，釷鎢電極絲，石墨烯薄膜層，陶瓷電弧管，發(fā)光藥丸，氧化鋇電子發(fā)射劑，燈泡殼，燈芯柱和燈頭；其特征在于鎢電極桿的一端纏繞一段釷鎢電極絲，釷鎢電極絲之間鑲嵌氧化鋇電子發(fā)射劑，釷鎢電極絲和氧化鋇電子發(fā)射劑外面附著石墨烯薄膜層。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種石墨烯電極陶瓷金鹵燈，其特征在于陶瓷電弧管兩端均插釬具有石墨烯包膜層的釷鎢電極絲并進(jìn)行真空密封。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種石墨烯電極陶瓷金鹵燈，其特征在于石墨烯薄膜為1-15層，石墨烯薄膜完全包裹釷鎢電極絲、氧化鋇電子發(fā)射劑和鎢電極桿的尖端。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種石墨烯電極陶瓷金鹵燈，其特征在于鎢電極桿深入陶瓷電弧管的部分長度為0.5-4.5mm，深入陶瓷電弧管內(nèi)的鎢電極桿也附著一層石墨烯薄膜層。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種石墨烯電極陶瓷金鹵燈，其特征在于釷鎢電極絲在鎢電極桿上的纏繞寬度為1-4.5mm，兩相鄰釷鎢電極絲之間為均勻0.01-0.5mm的距離，在兩釷鎢電極絲之間微隙處涂覆有氧化鋇電子發(fā)射劑。
【文檔編號】H01J61/073GK204144220SQ201420537397
【公開日】2015年2月4日 申請日期:2014年9月18日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月18日
【發(fā)明者】王干, 葉春逢, 王子韓 申請人:王干