189776. lajstromszámú szabadalom • Villamossan vezető cermet, különösen lámpák véglezárásához
1 189.776 2 A találmány tárgya villamosán vezető cermet, különösen kisülő lámpák végel/.árásához, amely tömören színtereit, hőálló oxid-granulátumot tartalmaz, a granulátum részecskéinek átmérője 50-800 fin között van, a cermeten belül, azt teljesen átszövő fémrétegből levő vezető hálózat van, a fémréteg a cennetnek 0,06-0,2 térfogati arányában van, és a granulátum 0,01-0,25 súlyszázalékban tartalmazza a hőálló oxidot, amely finoman osztályozott magnézium-oxidot és/vagy egy olyan hőálló o.xidot, mint az alumíniumoxid, ittrium-oxid vagy' egy spinel, vagy egy olyan hőálló oxidot, mint az alumínium-oxid, ittrium-oxid és egy spinéit tartalmaz, valamint titán, cirkon, hafnium, vanádium, tantál, króm, molibdén, wolfram, vas, kobalt és nikkel fémek legalább egyikét tartalmazza, a granulátum teljes térfogatának 0,01 -0,15 térfogati arányában. A cermet az egy olyan kerámiaanyag, amely bizonyos arányban elkülönített fázisú fémet tartalmaz. Cermet például egy olyan alumínium-oxid kerámia, amely például molibdént, wolframot vagy vasat tartalmaz. Más fémek is al kaim azhat ók, mint például titán, cikónium, tantál vagy niobium. A cermetek elektromosan vezetők vagy szigetelők lehetnek, attól függően, hogy milyen arányban vannak jelen az oxidok , és a fémek vagy fém, valamint, hogy milyen méretűek és eloszlásuk a fém részecskék a szintereit anyagban. Egy hidegen alakítható fém fázisnak a bevitele azt eredményezi, hogy nő a mechanikai szilárdság, a szívósság és a hőlökés-állóság a hagyományos kerámia anyagokkal szemben. Egy idő óta ismeretes, hogy cermeteket kisülő lámpákban lehet alkalmazni. Például az 1 382 934 számú angol szabadalmi leírásban egy olyan nagynyomású fémhalogén kisülő lámpát-ismertetnek, amelynél a kisülő csövet nem vezető, alumínium-oxid cermetből levő véglezárással zárnak le, amely szigetelő cermet véglezáráson keresztül egy csőalakú árambevezető van beágyazva. Ennek az elrendezésnek az az előnye, hogy a cermet hőtágulási együtthatója jól illeszthető a fém áramátvezető hőtágulási együtthatójához. Az 1 571 084 számú angol szabadalmunkban és a 0 028 885 számú európai szabadalmi közleményben villamosán vezető cermetek vannak ismertetve, amelyek különösen alkalmasak, és megoldják a tömítési problémákat a külön áramátvezető elem alkalmazásánál. A hagyományos nagynyomású nátrium kisülő lámpáknál szokásos, hogy a csőalakú nióbium árambevezető elemet egy kerámiából, például alumínium-oxidból levő véglezáráson keresztül vezetik be, amellycl a kisülő cső végét lezárják, Mivel a lúóbiumon a hidrogén át tud hatolni, ezért a csőalakú nióbium árambevezető kiválóan alkalmas a hidrogén továbbítására; ilymódon a kisülő csőben visszamaradó lúdrogén mint a gyártás után visszamaradó szennyeződés, nagyon gyorsan kjdiffundál a niuóbium csövön keresztül, ahol valamilyen alkalmas getterező anyaggal a lúdrogéntelnyeletik. A hidrogénnak a nióbiumon keresztül történő áthatolási jelensége jól ismert, például a "Detection and Measurement of the Effect of llydiogen in High Pressure Discharge Lamps" I.E.E. conference publication No 143, 393-396 oldalakon 4th International Conference on Gas Discharges, 7-10. szeptember, 1976., amelynek szerzője R,J. Campbell és Wk. Kroontje. című szakcikkben. Ez a közlemény leírja, hogy a hidrogén jelenléte miként ttoveji a működési feszültséget, hogyan növeli meg a feszültség stabilizálódásához szükséges időt, és hogy általában csökkentő a lámpa hatásfokát. Belátható tehát, hogy a hidrogén eltávozásának csökkentése károsan hat a lámpa működésére. Ezzel szemben a nióbium egy stratégiai fém, beszerzése nehézkes; ezért minden olyan intézkedés, amely felhasználását és ennek költségeit csökkenti, nagyon előnyösnek tekinthető. Sokkal hatásosabb lehet például, ha a nióbiumot por-alakban használjuk fel, mint cső vagy huzal alakjában. Azt találtuk, hogy például költségmegtakarítást érhetünk el azzal is, ha nióbium rudat vagy huzalt használunk nióbium cső helyett. Kísérleteink során azt is felismertük, hogy a nióbium rúd alkalmazásával jelentkező nagyobb úthossz következtében a hidrogén-eltávozási idő, vagyis az az idő, amjalatt a hidrogén eltávozik a kisülő csőből, és ilymódon a lámpa stabilizálódik, mintegy 15 percre tehető. Az a stabilizálódási idő, amelyet egy szabványos 400 W'-os nagynyomású nátrium kisülő lámpánál elérhetünk, az mintegy 2—3 percre tehető. Míg egy 15 perces, vagyis hoszszabb stabilizálódási idő önmagában a gyártás költségeit megnöveli; ez azonban az anyagmegtakarítás költségeivel kompenzálódik, ezért a hosszabb stabilizálódási idő gazdaságossági szempontokból elfogadható. A találmány elé célul tűztük ki egy olyan nagynyomású kisülő lámpa kialakítását, amelynek kisülő csöve fényátbocsátó kerámiából van, a kisülő csőnek cermetből levő véglezáró szerelvénye van,amely a hidrogént átereszti. A kitűzött célt a bevezetőben körülírt cermettel a találmány szerint, úgy értük el, hogy a fémréteg nióbiumot, és lehetséges módon legalább egy másik fémet a titán, cirkon, hafnium, vanádium, tantál, molibdén és wolfram fémek közül, és a nióbium minimális tartalma a rétegben a teljes cermethez képest 0,06 térfogati arányban van. A találmány továbbá nagynyomású nátrium kisülő lámpa, amelynek kisülő csöve olyan fényáteresztő kerámiából van, mint az alumínium-oxid, ittrium-oxjd, egy spinel vagy szintetikus zafír, a kisülő cső térközzel elrendezett elektródákat tartalmaz, amelyek között a kisülős létrejön, a kisülő cső legalább egyik végén egy olyan lezáró szerelvényt tartalmaz, amely villamosán vezető cemietből van, amely cermet tömören szintereit, hőálló oxid-granulátumot tartalmaz, a granulátum részecskéinek átmérője 50-80 /um, a cenneten belül fémréteget tartalmazó vezető hálózat van, a hálózat nióbiumot és szükség esetén titán, cirkónium, hafnium, vanádium, tantál, molibdén és wolfram fémek közül legalább az egyiket tartalmazza, a réteg a cermetnek 0,06-0,2 térfogati részét alkotja, és a réteg minimális nióbium-tartalma a teljes cermetnek 0,06 térfogati részét alkotja, a granulátum 0.01—0,25 súly% hőálló oxidja finoman eloszlatott magnézium-oxidból és vagy egy olyan hőálló oxidból, mint az alumínium-oxid, ittrium-oxid vagy egy Spinell, vagy egy olyan hőálló oxidból, niint az ittrium-oxid, vagv egy spinell és a titán, cirkónium, vas, kobalt, nikkel femek legalább egyikéből áll, ameiy a granulátum teljes térfogatának 0,01-0,15 részét alkotja. Azt találtuk, hogy a találmány szerinti cerinetet nagynyomású nátrium kisülő lámpa véglezárásához felhasználva költségmegtakarítást érhetünk el olyan véglezárásokhoz viszonyítva, amelyek nióbium csövet 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 2
