181975. lajstromszámú szabadalom • Kisülési lámpáknál alkalmazható színterezett elektróda és eljárás annak előállítására

5

181975

6

I. példa (Első lépés)

Ebben a példában az I. táblázatban megadott porokat alkalmazzuk.

I. táblázat

Por

Átlagos részecske

méret (vum)

(súly0/»)

(1) volfrám (W)

3—7

74

(2) ittriumoxid (Y203)

3—7

6

(3) cirkóniumoxid (Zr02)

3—7

5

(4) báriumkarbonát (BaCOj)

3—7

10

(5) kalciumkarbonát (CaCŐ3)

3—7

5

(Második lépés)

Az 1—3. számú porokat golyósmalomban összekeverjük és utána valamely szerves kötőanyagot, így cetilalkoholt vagy polisztirolt vagy ezekből álló keveréket adunk az elegyhez agglomerátumok formálása érdekében. Az agglomerátumokat 3—4 óra hosszat levegőn szárítjuk szobahőmérsékleten keményedésig. A megkeményedett agglomerátumokat ezután 60—300 (tm átlagos részecskeméretre szemcsézzük golyósmalomban való őrlés útján, majd szitáljuk.

(Harmadik lépés)

A keletkező szemcséket ezt követően a fenti táblázatban megadott 4—5. számú porokkal összekeverjük. A keveréket összesajtoljuk és előnyösen egy 3 tartópálcával sajtoljuk össze 3 tonna/cm2 nyomáson egy, a 2. ábrán bemutatott elektróda kialakítása érdekében.

(Negyedik lépés)

Az elektródát ezután valamely redukáló légkörben, például hidrogént tartalmazó atmoszférában hevítjük 300—400 C° hőmérsékleten a szerves kötőanyag eltávolítása végett. Ezt követően szintereljük a terméket redukáló körülmények között körülbelül 60 percig 1000 C°-on vagy e feletti hőmérsékleten, előnyösen 1400—1600 C°-on a 2. és 3. ábrán látható hengeres test kialakítása céljából.

2. példa

(Első lépés)

Ebben a példában a II. táblázatban megadott porokat alkalmazzuk.

II. táblázat

Por

Átlagos részecske

méret (pm)

(súly®-;)

(1) volfrám (W)

3—7

60

(2) molibdén (Mo)

3—7

15

(3) ittriumoxid (Y203)

3—7

6

(4) cirkóniumoxid (Zr02)

3—7

4

(5) alumíniumoxid (A1203)

3—7

5

(6) báriumkarbonát (BaC03)

3—7

10

(7) kalciumkarbonát (CaC03)

3—7

5

(Második lépés)

Az 1—7. számú porokat összekeverjük egymással valamely golyósmalomban.

(Harmadik lépés)

A keveréket ezután elektródává alakítjuk egy 3 tartópálcával történő összesajtolás útján körülbelül 3 tonna/ cm2 nyomáson a 2. és a 3. ábra szerinti elektróda kialakítása céljából.

(Negyedik lépés)

Az elektródát ezt követően szintereljük redukáló légkörben, például hidrogéntartalmú atmoszférában 1000 C°-on vagy ennél magasabb hőmérsékleten, előnyösen 1400—1600 C°-on a 2. és a 3. ábrán bemutatott hengeres test előállítása végett.

A 4. ábrán a találmány szerinti elektródát tartalmazó lámpa fényerőfenntartó jellemzőit (A görbe) összehasonlítjuk egy W/Th02/BaCa/0 elektródát tartalmazó ismert lámpa fényerőfenntartó jellemzőivel (B görbe). A görbék világosan mutatják, hogy a találmány szerinti elektródát tartalmazó lámpa felülmúlja az ismert lámpát. A találmány szerinti elektródát tartalmazó lámpa ugyanis 90%-os fényerőt ad 10 000 óra után is, míg a technika állása szerinti lámpa csupán 87% fényerőt szolgáltat ugyanezen idő után.

Az 5. és 6. ábrák a fényáram (fluxus) változását mutatják kezdettől 1000 óráig és a gyújtófeszültség változását szemléltetik —20 C°-on a kiindulástól 1000 óráig. Az A görbe a találmány szerinti elektródát tartalmazó lámpa jellemzőit, míg a B görbe a technika állása szerinti lámpa jellemzőit ábrázolja. A 6. ábra C görbéje a találmány szerinti elektródát tartalmazó lámpa gyújtófeszültségének a változását mutatja szobahőmérsékleten. Az A és B görbék összehasonlítása a találmány szerinti elektródát tartalmazó kisülési lámpa stabilis fényáramát és csökkent gyújtófeszültségét demonstrálja.

Volfrám mellett a szinterezett elektróda alapfémje molibdén, tantál vagy ezek ötvözete lehet. Az ittriumoxid és a cirkóniumoxid mellett egy más alkalmas oxid az alumíniumoxid. Ezek közül az oxidok közül egyet vagy többet használhatunk a találmány szerinti szinterezett elektróda előállításához. Ittríumoxid használata könnyű szinterezést tesz lehetővé, mivel ez az oxid viszonylag alacsony hőmérsékleten kémiailag egyesül volfrámmal és molibdénnel. A szinterezési hőmérséklet kissé magasabb, mint az ittriumoxid esetében szükséges hőmérséklet, ha akár cirkóniumoxidot, akár alumíniumoxidot használunk. Másrészt ionokkal való bombázás-5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

3