179274. lajstromszámú szabadalom • Elektród kisülési lámpához és eljárás az elektród előállítására
7 179274 8 All. ábra egy volfrám 16 elektródszár hosszmetszete, amelyen TaC-ból levő 17 bevonat van. 1. példa 40 súlyrész volfrámport és 60 súlyrész tantálkarbidport összekeverünk polietilakrilát 46 súlyszázalékos vizes diszperziójából vett 2 súlyrésszel. Miután homogén keveréket nyertünk, azt tároljuk, amíg ki nem szárad. Az anyagot ezután összetörjük, és 60-200 pm-es granulátumot szita segítségével különválasztjuk. Ezt a granulátumot formába helyezzük, ahol olyan tárcsává sajtoljuk 200 MPa nyomáson, melynek átmérője 2,5 mm, vastagsága pedig 1 mm (6. ábra). A formált testet 1 mm átmérőjű volfrám elektródszárra (8. ábra) helyezzük, majd a szerelvényt 5 perc alatt 600 °C-ra hevítjük. Miután ezt a hőmérsékletet 5 percen át állandó értéken tartottuk, a hőmérsékletet tovább növeljük egészen 2300 °C-ra, és ezt a hőmérsékletet 5 percen át tartjuk. Az egész hőkezelési eljárást hidrogén atmoszférában végezzük. A volfrám elektródszárat a rázsugorított formált testtel együtt elhelyezzük egy másik volfrám elektród alatt, attól 2 mm távolságban. Az elektródszárat és a másik elektródot 90 voltos váltakozó áramú forrásra kapcsoljuk. A két elektród között ezután argonban ívkisülést hozunk létre. A kisülési áramot addig tartjuk fenn, amíg az alsó elektród feje gömb alakúvá nem válik (1. ábra). 2. példa 30 súlyrész volfrámport és 60 súlyrész hafniumkarbidport és 3 súlyrész tóriumkarbidport összekeverünk polietilakrilát 46 súlyszázalékos vizes diszperziójából vett 4 súlyrésszel. Szárítás után a keveréket 60-300 pm méretű részecskékből álló granulátummá alakítjuk, majd 1000 MPa nyomáson kör alakú 1,5 mm átmérőjű és 1,5 mm vastagságú tárcsává sajtoljuk. A tárcsát 5 perc alatt 700 °C-ra hevítjük, majd miután 5 percig ezen a hőfokon tartottuk, tovább hevítjük 1500 °C-ra, amely hőfokon 10 percig tartjuk. Ezután 0,4 mm átmérőjű lyukat fúrunk a tárcsa közepébe, és a tárcsát 1 mm átmérőjű volfrám elektródszárra helyezzük, amelynek az egyik végét kihegyeztük. A szerelvényt ezután 2300 °C-ra hevítjük, és ott tartjuk 15 percig. Az összes hőkezelést hidrogénben végezzük. A színtereit tárcsát ezután összeömlesztjük a volfrám elektródszárral az 1. példában leirt módon, azzal a különbséggel, hogy ebben az esetben egyenáramú ívkisülést alkalmazunk, és az alakítandó elektródot használjuk anódként. 3. példa 50 súlyrész volfrámport, 50 súlyrész tantálkarbidport és 5 súlyrész tóriumoxidport összekeverünk polietilakrilát 46 súlyszázalékos vizes diszperziójából vett 4 súlyrésszel. Szárítás után a keverékből 60-200 Mm méretű szemcsékből álló granulátumot készítünk, és ezután 300 MPa nyomáson 1 mm átmérőjű, 3 mm hosszúságú, az egyik véglapján bemélyedéssel rendelkező hengeres rúddá sajtoljuk. Az eredményül kapott formált testet elhelyezzük az egyik végén kihegyezett volfrám tartószáron. Ezután a formált testet szintereljük, majd részben megömlesztjük az 1. példában leírt módon, egészen addig, amíg lényegében gömb alakú elektródfej ki nem alakul (3. ábra). 4. példa Tantálkarbidport összekeverünk 4 súlyszázalék nitrocellulózzal és butilacetáttal, hogy pasztaszerű anyagot nyerjünk. Egy 1 mm átmérőjű volfrám 16 elektródszár egyik végét csonkakúp alakúra képezzük ki és ezt a végét bevonjuk a pasztával 1,5 mm hosszon (11. ábra). A felvitt 17 bevonat vastagsága az elektródszár bevont része átlagos átmérőjének felével egyezik meg. Az elektródszár véglapját nem vonjuk be a pasztával. Az elektródszárat a bevont végével felfelé állítva függőlegesen helyezzük el. Az elektródszár és egy felette elhelyezett volfrám elektród között váltakozó áramú ívet hozunk létre hélium atmoszférában. Az elektródok közötti feszültségkülönbség 18 V. A kisülést addig tartjuk fenn, amíg az alsó elektródon félgömbnél nagyobb fej nem alakul ki volfrámból és tantálkarbidból (5. ábra). A találmány alkalmazható olyan villamos kisülési lámpákban, amelyek egy vagy több elektróddal rendelkeznek. A 12. ábra kis méretű higanygőzlámpát mutat, amelyben kvarc 21 kisülési cső xenon töltőgázzal van töltve. A lényegében gömb alakú 22 elektródfej volfrámot, tantálkarbidot és tóriumoxidot tartalmazó ötvözet. A 22 elektródfejek volfrám 23 elektródszárakhoz vannak rögzítve ömlesztő hegesztéssel, és az elektródszárak a kisülési csőből vákuumzáró módon molibdén 24 lemezek segítségével vannak 25 árambevezetőkhöz csatlakoztatva. A 21 kisülési csőben hővisszaverő 26 bevonat van kialakítva. A lámpa egyenárammal működik, és a működése során körülbelül 200 W teljesítményt fogyaszt. A 13. ábrán szemléltetett nagynyomású higanygőzlámpának kvarcüvegből levő 31 kisülési csöve van, mely a működés során körülbelül 400 W teljesítményt vesz fel. A 31 kisülési cső két végén 32, illetve 33 lapítások vannak kiképezve, melyekben 34 és 35 árambevezető elemek vannak beforrasztva. Ezek az árambevezető elemek a kisülési cső belsejében 36 és 37 elektródokhoz vannak kapcsolva. A 36 és a 37 elektródok között jön létre az ívkisülés a működés során. A 31 kisülési cső külső 38 búrában van elhelyezve, mely légüres vagy semleges gázzrí van megtöltve, és például keményüvegből lehet. A 38 búra egyik végén 39 lapításon keresztül vannak bevezetve vákuumzáró módon a 40 és 41 árambevezetők. A 40 és 41 árambevezetők a 34 és 35 árambevezető elemekhez vannak kapcsolva, és egy“*' tál a 31 kisülési cső tartórúdjaiként is szerepéinek 5 10 15 20 23 30 35 40 45 50 55 60 65 4
