162969. lajstromszámú szabadalom • Nagy hőmérsékleten alaktartó volframtest
3 162969 4 Megállapítottuk, hogy a volfrám spirál alaktartása és az izzólámpa élettartama nagyüzemi hőmérsékleten is biztosítható a hagyományos és csak <20 ppm mennyiségben visszamaradó K, Si, és Al, vagy ezeket helyettesítő más adalékokon kívül 20—500 ppm Ti, és/vagy Zr-nak a volfrám fémbe való bevitelével. A Ti, ill. Zr bevitelét a volfrám fém porkohászati előállításánál szokásos preparálási eljárással végezhetjük úgy, hogy a megmunkálási műveletek után a spirálban visszamaradó Ti és Zr mennyisége nagyobb, vagy legalább egyenlő legyen a hagyományos K, Si és Al adalékok visszamaradó mennyiségével, vagyis kb. 20 ppm-mel. A viszszamaradó adalékokra nézve a Ti + Zr aránya a K -f- Si -f A1-410Z képest 1-^10 között változhat. Ilyen összetételű volfrámból készült spirálok az ismert halogénlámpákba építve néhány ezer órás üzemelés után is megtartották eredeti alakjukat, ugyanakkor a hagyományos összetételű volfrám spirállal készült lámpáknál már néhány száz óra után is észlelhető a spirál behajlása. Felismerésünk tárgyát az képezi, hogy a hagyományos adalékokat olyan anyaggal (anyagokkal) kell kiegészíteni, mely (melyek) előbbiek mennyiségének csökkenése, vagy azok hatástalanná válása után is pseudomorf elrendezésben legalább eredeti mennyiségének 80%rban a volfrám fémben maradi(nak), még a lámpa néhány ezer órás égetése után is, s így nagy hőmérsékleten is tartósan biztosítják a kívánt mechanikai-fizikai tulajdonságokat. Azt találtuk, hogy a halogéntöltésű izzólámpák különösen nehéz követelményeinek nagyobb, pl. 50—500 ppm Ti tartalom, a normál izzólámpák követelményeinek ennél kisebb, pl. 20 ppm Ti tartalom teszi legmegfelelőbbé a volframtestet. , E kis pl. 20 ppm Ti tartalom is teljesen elegendő arra is, hogy más, Ti-t nem tartalmazó, vagy nagyobb Ti tartalmú volframtestektől spektrálvizsgálattal biztosan megkülönböztessük a gyártás bármely fázisában, vagy a végter•mékben. Találmányunk szerinti eljárást ismertetik az alábbi — nem korlátozó — példák: 1. Ismert módon — pl. ammóniumparavolf rámát bontásával és preparálásával — előállított 0,2% K-ot, 0,15% Si-ot, és 0,03% Al-ot tartalmazó, 0,7% izzítási veszteségű volfrám-oxidot elkeverünk 0,02% Ti-nek megfelelő mennyiségű TiCla oldattal. Az anyagot keverés közben beszárítjuk, majd 300 C°-on hevítjük. Ezután — ismert módon — a port H2 áramban fémmé redukáljuk 8Ö0 C°-ot meg nem haladó hőmérsékleten. A fémport — ugyancsak ismert módon — rúddá sajtoljuk, majd az átolvadási áramerősség 94%-án zsugorítjuk. Az így nyert volfrám testben 180 ppm titán, valamint kb. 20—20 ppm K, Si és Al található, Ti tehát a aránya kb. 3. A rúdból is-5 K+SH-A1 mert módon készített spirált 220 V 500 W-os halogén fényárlámpába építjük. A spirál a lámpa névleges élettartama alatt alakját mérhetően nem változtatja, és párolgás miatt be-1° következő súlyvesztesége azonos idő alatt legalább 1%-kal kisebb, mint a csak hagyományos adalékkal készült spirálé. 2. Az 1. példa szerint készített spirál halogén 15 komponenst nem tartalmazó, 220 V 150 W-os vetítő lámpába építjük. A lámpa üzemelése során a spirál tulajdonságai lényegében megegyeznek az 1. példában leírtakkal. 20 3. Az 1. példa szerinti volfrám-oxidot Ti helyett 0,01%, Zr-nak megfelelő mennyiségű cirkonnitráttal preparáljuk, majd ugyancsak az 1. vagy 2. példa szerint spirált és izzólámpát készítünk. A spirál lényegében azonos tulajdon-25 ságú, mint az 1. alatti példában. Összehasonlításul néhány mérési adatot közlünk, melyek a Ti—Zr tartalmú volfrám testek előnyös tulajdonságait igazolják. 50 m. r, A . , Ti, Zr-t nem e 1 ^ -i, ^ x ^í^TM tartalmazó Szakítószilárdság írni (fí 0,18:5 ^ Q n^ mm _ 0B kg/mm2 mm-es huza- es huzakm 55 Ion mérve mérve szobahőmérsékleten 299 290 60 1850 C°-on 7#2 8,42 Nyúlás, % szobahőmérsékleten 3,4 2,7 65 1850 C°-on 30,8 22,5 10 15 4. Az 1. példa szerinti volfrám-oxidot 0,02% Ti-nak és 0,002% Zr-nak megfelelő mennyiségű TiCl3-dal és cirkonnitráttal preparáljuk, majd 30 ugyancsak az 1. vagy 2. példa szerint spirált és izzólámpát készítünk. A spirál lényegében azonos tulajdonságú, mint az 1. alatti példában. 5. Az 1. példa szerinti volfrám-oxidot 0,002% 35 Ti-nek megfelelő mennyiségű TiCl3-dal preparáljuk, majd szokásos módon 220 V 40 W-os normállámpa-spirállá dolgozzuk fel. A fém feldolgozása során keletkező féltermékek (rúd, dró% spirál) a tömeggyártásban pl. spektrográ-40 fiai módszerrel. könnyen azonosíthatók, s ezen keresztül hagyományos, vagy más adalék-komponensekkel készült vétöramfajtáktól, valamint a halogéntöltésű lámpák számára készülő, nagyobb Ti tartalmú termékektől megkülönböz-45 tethetők. 2
