專利名稱：一種冷陰極熒光燈用鉬或鉬合金電極的配方及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及粉末冶金制造領(lǐng)域,特別是指一種冷陰極熒光燈用鉬或鉬合金電極的配方 及其制造方法。
技術(shù)背景冷陰極熒光燈(CCFL)由于燈管細(xì)小，燈管溫度低，表面亮度高，使用壽命長達(dá)25000 小時(shí)以上，廣泛應(yīng)用于電腦顯示器、液晶背光模組等。其原理是在玻璃管內(nèi)封入隋性氣體 Ne、 Ar等混合氣體，其中含有微量水銀蒸氣，并于玻璃內(nèi)壁涂布熒光粉。當(dāng)給予燈管高 壓電時(shí)，燈管電極射出電子，電子受電場的影響運(yùn)動(dòng)而獲得動(dòng)能。當(dāng)這些擁有相當(dāng)動(dòng)能的 髙速電子與管內(nèi)水銀撞擊時(shí)，此狀態(tài)下的水銀分子瞬間釋放出所增得的能量，由不穩(wěn)定的 狀態(tài)急速返回原來的穩(wěn)定狀態(tài)，此時(shí)釋放出的能量即以紫外線放射出(以波長253. 7nm最 為強(qiáng)烈)，此紫外線激發(fā)內(nèi)管壁涂布的熒光粉，使熒光粉中的電子從基態(tài)躍遷到激發(fā)態(tài)， 當(dāng)電子由激發(fā)態(tài)返回基態(tài)時(shí)放出波長較長的可見光。冷陰極熒光燈用鉬或鉬合金電極(以下簡稱為鉬電極)，由于電極本身形狀為適應(yīng)玻 璃管徑，以及為了提髙輝光放電而做成筒狀，其尺寸小，精度高、壁厚薄，以前一直是使 用鎳杯電極，采用沖壓成形的方法進(jìn)行生產(chǎn)，但鎳杯在使用過程中主要存在壽命短、輝度 不足的缺點(diǎn)，無法適應(yīng)未來的大尺寸LCD的需求，如LCD TV。為了彌補(bǔ)鎳杯的不足，開 發(fā)出了鉬材質(zhì)的電極，由于鉬電極目前基本上是采用將鉬的軋制板通過沖壓-深沖而被定 型為有底圓筒狀的電極，但鉬的軋制板因容易產(chǎn)生各向異性和缺乏延展性，其塑性加工比 較困難，導(dǎo)致因材料合格率差而成本較高。而且由于成形方法的限制，圓筒部和底部的厚 度之比只能大約為1: 2，形狀的設(shè)計(jì)自由度受到限制。因此期望找到一種更加合適的成 形方法，能夠使得鉬材質(zhì)電極在CCFL中得到應(yīng)用。 發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的之一在于克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，提供一種壽命長、輝度高的冷陰極熒光 燈用鉬或鉬合金電極的配方。本發(fā)明的另一目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)鉬電極制造方法產(chǎn)品合格率差、成本高的缺點(diǎn)， 提供一種可塑性高的冷陰極熒光燈用鉬或鉬合金電極的制造方法。本發(fā)明采用如下技術(shù)方案 一種冷陰極熒光燈用鉬或鉬合金電極，由鉬粉或鉬合金粉與有機(jī)物體系組成，按重量份計(jì)，鉬粉或鉬合金粉占80 90%，有機(jī)物體系占10 20%;該鉬粉或鉬合金粉為通過氫氣還原法生產(chǎn)得到，經(jīng)配粉得到適用于金屬粉末注射成形工藝要求的鉬粉或鉬合金粉；該有機(jī)物體系由植物油、熱塑性塑料和增塑劑組成。前述一種冷陰極熒光燈用鉬或鉬合金電極，所述鉬粉或鉬合金粉的粒度為2.0 3. 2pm，松裝密度大于1.0g/cm3。前述一種冷陰極熒光燈用鉬或鉬合金電極，所述植物油、熱塑性塑料和增塑劑之間的重量比為Cl 3): (3 5): (2 4)。前述一種冷陰極熒光燈用鉬或鉬合金電極，所述植物油為蓖麻油和花生油。 前述一種冷陰極熒光燈用鉬或鉬合金電極，所述熱塑性塑料為聚丙烯或聚乙烯。 前述的一種冷陰極熒光燈用鉬或鉬合金電極，所述增塑劑為石蠟。一種冷陰極熒光燈用鉬或鉬合金電極的制造方法，包括如下步驟(1) 將混煉機(jī)預(yù)熱至120 18(TC，將增塑劑加入混煉機(jī)中，融化后將植物油和熱塑 性塑料加入到混煉機(jī)中，與增塑劑混合，混合物在熱和剪切力的共同作用下混煉成均勻的 成形劑，冷卻后破碎成成形劑顆粒；(2) 將所述成形劑顆粒與鉬粉或鉬合金粉在三維混料器中進(jìn)行進(jìn)一步混合，將混合 物加入混煉機(jī)中，升溫，開動(dòng)轉(zhuǎn)子捏合，使得熔融的成形劑均勻地包覆在鉬粉或鉬合金粉 顆粒上，形成無偏析、無團(tuán)聚的高分散性混合物熔融體，混合物熔融體冷卻后破碎成顆粒, 即得到注射喂料；(3) 注射成形機(jī)料筒加熱至100 200'C,將步驟(2)所述注射喂料加入料筒中， 喂料受熱熔融流動(dòng)，在50 200Mpa的注射壓力下，通過噴嘴注入模腔，冷卻凝固后脫模， 即得到注射坯；(4) 將步驟(3)所述注射坯放入有機(jī)溶劑中，在30 50'C的溫度下，脫去成形劑 中的可溶物；取出干燥后擺入盛有氧化鋁粉的舟皿中，放入真空脫脂爐，升溫速率為l 10'C/分鐘，緩慢加熱至500 95(TC，脫出剩余的成形劑，并預(yù)燒，得到脫脂預(yù)燒坯；(5) 將步驟(4)所述脫脂預(yù)燒坯放入高溫?zé)Y(jié)爐，在氫氣氣氛中分階段加熱到1600 180(TC，保溫2 5小時(shí)后冷卻出爐，得到燒結(jié)坯；(6) 將步驟(5)所述燒結(jié)坯放入拋光機(jī)中進(jìn)行拋光處理，得到最終產(chǎn)品。由于產(chǎn)品 對(duì)表面光潔度要求高，故對(duì)燒結(jié)坯進(jìn)行拋光處理。由上述對(duì)本發(fā)明的描述可知，和現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下優(yōu)點(diǎn)1、 本發(fā)明的冷陰極熒光燈用鉬或鉬合金電極，由鉬粉或鉬合金粉與有機(jī)物體系組成， 具有壽命長、輝度高的優(yōu)點(diǎn)，可適應(yīng)大尺寸LCD的需求；2、 本發(fā)明的冷陰極熒光燈用鉬或鉬合金電極，由鉬粉或鉬合金粉與有機(jī)物體系組成， 鉬粉或鉬合金粉為通過氫氣還原法生產(chǎn)得到,經(jīng)配粉得到適用于金屬粉末注射成形工藝要 求的鉬粉或鉬合金粉，有機(jī)物體系由植物油、熱塑性塑料和增塑劑組成，可滿足金屬粉末 注射成形工藝的需求；3、 本發(fā)明的冷陰極熒光燈用鉬或鉬合金電極的制造方法，通過喂料制備、注射成形、 脫脂預(yù)燒、燒結(jié)和后處理，將鉬粉或鉬合金粉和有機(jī)物體系在熱和剪切力的共同作用下， 制備成具有良好的均勻性、流變性和脫脂性的喂料，將喂料在注射機(jī)中加熱加壓注射進(jìn)模 腔，冷卻固化后成注射坯，注射坯通過浸入有機(jī)溶劑或加熱等方法進(jìn)行脫脂，預(yù)燒后的脫 脂坯再進(jìn)行高溫?zé)Y(jié)、后處理，制得產(chǎn)品，生產(chǎn)效率高、產(chǎn)品一致性好、少切削或無切削、 經(jīng)濟(jì)髙效，而且克服了傳統(tǒng)鉬電極制品密度低、材質(zhì)不均勻、機(jī)械性能低不易成形薄壁復(fù) 雜件的缺點(diǎn)，可以制造出高密度、高精度、三維形狀復(fù)雜結(jié)構(gòu)的鉬或鉬合金電極，使得鉬 材質(zhì)電極在CCFL中得到廣泛應(yīng)用，具有很高的市場推廣價(jià)值及使用價(jià)值。


圖1為本發(fā)明一種冷陰極熒光燈用鉬或鉬合金電極的制造方法的流程圖； 圖2為本發(fā)明一種冷陰極熒光燈用鉬或鉬合金電極的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
參照圖1，本發(fā)明一種冷陰極熒光燈用鉬或鉬合金電極的制造方法，首先將鉬粉或鉬 合金份進(jìn)行步驟1喂料制備得到注射喂料，將注射喂料進(jìn)行步驟2注射成形得到注射坯，將注射坯脫脂進(jìn)行步驟3脫脂預(yù)燒得到脫脂預(yù)燒坯，將脫脂預(yù)燒坯進(jìn)行步驟4燒結(jié)得到燒 結(jié)坯，將燒結(jié)坯進(jìn)行步驟5后處理得到產(chǎn)品。其中在進(jìn)行步驟1喂料制備之前先要對(duì)配方進(jìn)行設(shè)計(jì):鉬粉或鉬合金粉通過氫氣還原 法生產(chǎn)，配粉后得到特定粒度和粒度組成的適用于金屬粉末注射成形工藝要求的鉬粉或鉬 合金粉。有機(jī)物體系主要包括植物油、熱塑性塑料和增塑劑。其中植物油包括蓖麻油、花 生油等，熱塑性塑料為聚丙烯、聚乙烯等，增塑劑為石蠟。配方組成中植物油、熱塑性塑 料和增塑劑總量占10 20wt96，鉬粉或鉬合金粉占80 90wtW，其中植物油、熱塑性塑料 和增塑劑之間的重量比為(1 3): (3 5): (2 4)。步驟1喂料制備包括如下步驟先將混煉機(jī)預(yù)熱至120 180'C,將所述增塑劑加入 混煉機(jī)中，融化后將植物油和熱塑性塑料加入到混煉機(jī)中，與增塑劑共同混合。混合物在 熱和剪切力的共同作用下混煉成均勻的成形劑。成形劑冷卻后破碎成顆粒。將所述成形劑 顆粒與所述鉬粉在三維混料器中進(jìn)行進(jìn)一步混合。將混合物加入混煉機(jī)中，升溫，開動(dòng)轉(zhuǎn) 子捏合，使得熔融的成形劑均勻地包覆在鉬粉顆粒上，形成無偏析、無團(tuán)聚的高分散性的 混合物熔融體?；旌衔锶廴隗w冷卻后破碎成顆粒，即得到注射喂料。步驟2注射成形包括如下步驟給注射成形機(jī)料筒加熱，溫度在100 200'C,將所 述注射喂料加入料筒中，喂料受熱熔融流動(dòng)，在50 200Mpa的注射壓力下，通過噴嘴注 入模腔，冷卻凝固后脫模，即得到注射坯。步驟3脫脂預(yù)燒包括如下步驟采用溶劑脫脂和熱脫脂兩步脫脂工藝。先將所述注射 坯放入有機(jī)溶劑中，在30 50'C的溫度下，脫去成形劑中的可溶物。取出干燥后擺入盛 有氧化鋁粉的舟皿中，放入真空脫脂爐，升溫速率為1 10'C/分鐘，緩慢加熱至500 950 'C,脫出剩余的成形劑，并預(yù)燒，得到脫脂預(yù)燒坯。步驟4燒結(jié)包括如下步驟脫脂預(yù)燒坯要經(jīng)過高溫?zé)Y(jié)以達(dá)到致密化，在氫氣氣氛中 將脫脂坯分階段加熱到1600 1800'C，保溫2 5小時(shí)后冷卻出爐，即得到燒結(jié)坯。步驟5后處理包括如下步驟由于產(chǎn)品對(duì)表面光潔度要求高，故對(duì)燒結(jié)坯進(jìn)行拋光處 理。處理后的產(chǎn)品表面光潔度好，尺寸精度高。參照圖2，為本發(fā)明一種冷陰極熒光燈用鉬或鉬合金電極一種產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)示意圖實(shí)施例1:氫氣還原鉬粉過200目篩分，取篩下物。各批次配粉后得到平均粒度為2. Opm的鉬 粉，純度大于99.95%。松裝密度為1.05 g/cm3，有機(jī)物體系選擇蓖麻油、花生油、聚丙 烯和石蠟。將140克石蠟加入混煉機(jī)中，升溫，待石蠟融化后，加入50克蓖麻油、70克花生油 和210克聚丙烯，融化后轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)子3小時(shí)左右，溫度控制在120'C。冷卻后在破碎機(jī)上破 碎成形劑小顆粒。將3360g鉬粉和成形劑小顆粒一起加入三維混料器中混合約1小時(shí)。將該混合物加入 混煉機(jī)中，將溫度升到160度，開動(dòng)轉(zhuǎn)子捏合，捏合時(shí)間2小時(shí)。冷卻后在破碎機(jī)上破碎 成注射喂料。將注射喂料加入注射機(jī)中，加熱至120 180'C,在50Mpa壓力下注入模腔，30秒后 脫模，獲得完好的注射坯。注射坯放入二氯甲垸中，加熱到40'C，脫去成形劑中的可溶物。取出干燥后擺入盛 有氧化鋁粉的舟皿中，放入真空脫脂爐，以1'C/分鐘的升溫速率升到400'C,保溫2小時(shí) 進(jìn)行脫脂，然后以6'C/分鐘的升溫速率升到80(TC，保溫2小時(shí)進(jìn)行預(yù)燒，得到脫脂預(yù)燒 坯。脫脂預(yù)燒坯擺在鉬舟中，放入髙溫?zé)Y(jié)爐，在氫氣氣氛中，采用階段性升溫，于1700 'C保溫3小時(shí)進(jìn)行燒結(jié)，得到燒結(jié)坯。燒結(jié)坯加入拋光機(jī)中進(jìn)行拋光，得到最終產(chǎn)品。產(chǎn)品尺寸精度高，光潔度好，達(dá)到技 術(shù)要求。實(shí)施例2:氫氣還原鉬粉過200目篩分，取篩下物。各批次配粉后得到平均粒度為3. 2|jm的鉬 粉，純度大于99.95%,松裝密度為1.25g/cm3，有機(jī)物體系選擇蓖麻油、花生油、聚丙烯 和石蠟。將140克石蠟加入混煉機(jī)中，升溫，待石蠟融化后，加入50克蓖麻油、70克花生油 和210克聚丙烯，融化后轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)子3小時(shí)左右，溫度控制在120'C。冷卻后在破碎機(jī)上破碎成形劑小顆粒。將3780g鉬粉和成形劑小顆粒一起加入三維混料器中混合約1小時(shí)。將該混合物加入 混煉機(jī)中，將溫度升到160度，開動(dòng)轉(zhuǎn)子捏合，捏合時(shí)間2.5小時(shí)。冷卻后在破碎機(jī)上破 碎成注射喂料。以下步驟同實(shí)施例l，最后生產(chǎn)出產(chǎn)品尺寸精度高，光潔度好，達(dá)到技術(shù)要求的鉬電極。實(shí)施例3:經(jīng)氫氣還原后的鉬鑭合金粉，過200目篩分，取篩下物。各批次配粉后得到平均粒度 為2.16pm的鉬鑭粉，松裝密度為1.13g/cm3，其中1^203的含量控制在1%左右，其余為 鉬。有機(jī)物體系選擇蓖麻油、花生油、聚丙烯和石蠟。將140克石蠟加入混煉機(jī)中，升溫，待石蠟融化后，加入50克蓖麻油、70克花生油 和210克聚丙烯，融化后轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)子3小時(shí)左右，溫度控制在12(TC。冷卻后在破碎機(jī)上破 碎成形劑小顆粒。將2205g鉬鑭粉和成形劑小顆粒一起加入三維混料器中混合約1小時(shí)。將該混合物加 入混煉機(jī)中，將溫度升到160度，開動(dòng)轉(zhuǎn)子捏合，捏合時(shí)間3小時(shí)。冷卻后在破碎機(jī)上破 碎成注射喂料。將注射喂料加入注射機(jī)中，加熱至180'C，在50Mpa壓力下注入模腔，30秒后脫模， 獲得完好的注射坯。以下步驟同實(shí)施例1,最后生產(chǎn)出產(chǎn)品尺寸精度高，光潔度好，達(dá)到技術(shù)要求的鉬鑭 電極。上述僅為本發(fā)明的幾個(gè)具體實(shí)施例，但本發(fā)明的設(shè)計(jì)構(gòu)思并不局限于此，凡利用此構(gòu) 思對(duì)本發(fā)明進(jìn)行非實(shí)質(zhì)性的改動(dòng)，均應(yīng)屬于侵犯本發(fā)明保護(hù)范圍的行為。
權(quán)利要求
1、一種冷陰極熒光燈用鉬或鉬合金電極，由鉬粉或鉬合金粉與有機(jī)物體系組成，其特征在于按重量份計(jì)，鉬粉或鉬合金粉占80～90％，有機(jī)物體系占10～20％；該鉬粉或鉬合金粉為通過氫氣還原法生產(chǎn)得到，經(jīng)配粉得到適用于金屬粉末注射成形工藝要求的鉬粉或鉬合金粉；該有機(jī)物體系由植物油、熱塑性塑料和增塑劑組成。
2、 如權(quán)利要求1所述的一種冷陰極熒光燈用鉬或鉬合金電極，其特征在于所述鉬粉或鉬合金粉的粒度為2.0 3.2pm，松裝密度大于1.0g/cm3。
3、 如權(quán)利要求1所述的一種冷陰極熒光燈用鉬或鉬合金電極，其特征在于所述植物油、 熱塑性塑料和增塑劑之間的重量比為G 3): (3 5): (2 4)。
4、 如權(quán)利要求1或3所述的一種冷陰極熒光燈用鉬或鉬合金電極，其特征在于所述植 物油為蓖麻油和花生油。
5、 如權(quán)利要求1或3所述的一種冷陰極熒光燈用鉬或鉬合金電極，其特征在于所述熱 塑性塑料為聚丙烯或聚乙烯。
6、 如權(quán)利要求1或3所述的一種冷陰極熒光燈用鉬或鉬合金電極，其特征在于所述增塑劑為石蠟。
7、 如權(quán)利要求1所述的一種冷陰極熒光燈用鉬或鉬合金電極的制造方法，其特征在于包括如下步驟(1) 將混煉機(jī)預(yù)熱至120 180'C,將增塑劑加入混煉機(jī)中，融化后將植物油和熱 塑性塑料加入到混煉機(jī)中，與增塑劑混合，混合物在熱和剪切力的共同作用下混煉成 均勻的成形劑，冷卻后破碎成成形劑顆粒；(2) 將所述成形劑顆粒與鉬粉或鉬合金粉在三維混料器中進(jìn)行進(jìn)一步混合，將混 合物加入混煉機(jī)中，升溫，開動(dòng)轉(zhuǎn)子捏合，使得熔融的成形劑均勻地包覆在鉬粉或鉬 合金粉顆粒上，形成無偏析、無團(tuán)聚的高分散性混合物熔融體，混合物熔融體冷卻后 破碎成顆粒，即得到注射喂料；(3) 注射成形機(jī)料筒加熱至100 200。C，將步驟(2)所述注射喂料加入料筒中， 喂料受熱熔融流動(dòng)，在50 200Mpa的注射壓力下，通過噴嘴注入模腔，冷卻凝固后脫 模，即得到注射坯；(4) 將步驟(3)所述注射坯放入有機(jī)溶劑中，在30 50'C的溫度下，脫去成形 劑中的可溶物；取出干燥后擺入盛有氧化鋁粉的舟皿中，放入真空脫脂爐，升溫速率 為l 10tV分鐘，緩慢加熱至500 950'C，脫出剩余的成形劑，并預(yù)燒，得到脫脂預(yù) 燒坯；(5) 將步驟(4)所述脫脂預(yù)燒坯放入高溫?zé)Y(jié)爐，在氫氣氣氛中分階段加熱到 1600 1800'C，保溫2 5小時(shí)后冷卻出爐，得到燒結(jié)坯；(6) 將步驟(5)所述燒結(jié)坯放入拋光機(jī)中進(jìn)行拋光處理，得到最終產(chǎn)品。
8、 如權(quán)利要求7所述的一種冷陰極熒光燈用鉬或鉬合金電極的制造方法，其特征在于 所述鉬粉或鉬合金粉的粒度為2.0 3.2pm，松裝密度大于1.0g/cm3。
9、 如權(quán)利要求7所述的一種冷陰極熒光燈用鉬或鉬合金電極的制造方法，其特征在于 所述植物油、熱塑性塑料和增塑劑之間的重量比為(1 3): (3 5): (2 4)。
10、 如權(quán)利要求7或9所述的一種冷陰極熒光燈用鉬或鉬合金電極的制造方法，其特 征在于所述植物油為蓖麻油和花生油；所述熱塑性塑料為聚丙烯或聚乙烯；所述增 塑劑為石蠟。
全文摘要
本發(fā)明涉及粉末冶金制造領(lǐng)域，特別是指一種冷陰極熒光燈用鉬或鉬合金電極的配方及其制造方法。本發(fā)明的冷陰極熒光燈用鉬或鉬合金電極，由鉬粉或鉬合金粉與有機(jī)物體系組成，將鉬粉或鉬合金粉和有機(jī)物體系在熱和剪切力的共同作用下，制備成具有良好的均勻性、流變性和脫脂性的喂料，將喂料在注射機(jī)中加熱加壓注射進(jìn)模腔，冷卻固化后成注射坯，注射坯通過浸入有機(jī)溶劑或加熱等方法進(jìn)行脫脂，預(yù)燒后的脫脂坯再進(jìn)行高溫?zé)Y(jié)、后處理，可以制造出高密度、高精度、三維形狀復(fù)雜結(jié)構(gòu)的鉬或鉬合金電極，使得鉬材質(zhì)電極在CCFL(冷陰極熒光燈)中得到廣泛應(yīng)用，具有很高的市場推廣價(jià)值及使用價(jià)值。
文檔編號(hào)B01F7/00GK101328554SQ20081007126
公開日2008年12月24日 申請日期2008年6月20日 優(yōu)先權(quán)日2008年6月20日
發(fā)明者劉飛云, 楊福民, 濤 石, 賴亞洲 申請人:廈門虹鷺鎢鉬工業(yè)有限公司