201422. lajstromszámú szabadalom • Villamos lámpa fényelnyelő bevonattal
I HU 201422 B 2 A találmány tárgya villamos lámpa, amelynek burája részben fényelnyelő bevonattal van ellátva, a fényelnyelő bevonat színező anyagként vasoxidot és mangánoxidot tartalmaz, amelyeket egy szilícium tartalmú kötőanyag tartalmaz. A szilícium tartalmú kötőanyagok általában egy szerves szilícium vegyültből állnak, amelyek hevítés hatására szilíciumdioxiddá alakulnak. A szilíciumdioxid ekkor, mint üvegömledék megköti a színező anyagokat. Villamos lámpákban a burán lévő fényelnyelő bevonat arra a célra szolgál, hogy a kibocsátott fény egy részét felfogja. A lámpa burája ily módon helyileg átlátszatlanná válik. Ilyen lámpák például a halogén izzólámpák, amelyeket járművek reflektoraiban alkalmaznak, vagy a nagynyomású kisülő lámpák, mely utóbbiak egy külső búrával is rendelkezhetnek. A fényelnyelő bevonatot a lámpa búrája akár kívülről akár belülről alkalmazhatjuk, vagy alkalmazhatjuk a külső búrén. Mivel ezek a lámpák nagy hőterhelésnek vannak kitéve, ezek búrája általában kemény vagy kvarcüvegből van. A fényelnyelő bevonat a korróziónak ellen kell álljon, jól kell tapadjon a búrára és karcolással szemben jól ellenálló kell, hogy legyen. Ilyen lámpa ismeretes a GB 14 22 491 sz. szabadalmi leírásból, amelynél a színezőanyag vasoxid, kobaltoxid és mangándioxid. A kobaltoxidot (C03O4) azonban az utóbbi időben rákkeltő anyagként ismerik, így annak villamos lámpák bevonataként történő alkalmazása már nem engedhető meg. Ugyanez a hátrány a GB 13 34 329 sz. szabadalmi leírásból ismert lámpának, amelynek a bevonata színező anyagként kobaltoxidot és tiszta (karbonil) vasat tartalmaz. A DE 19 09 394 sz. szabadalmi leírásból ismert lámpáknál a bevonathoz etilszilikát festéket adnak, amely fekete pigmentként szilíciumot tartalmaz. Ez a festék csak nagyon nehezen gyártható és nagyon átlátszó. A DE 28 37 280 sz. szabadalmi leírásban ismertetett lámpának olyan fényelnyelő bevonata van, amely tiszta (karbonil) vasat és szilícium port tartalmaz szilíciumot tartalmazó kötőanyagok nélkül. A bevonatot 530 °C hőmérsékleten beégetik. Azt találtuk azonban, hogy ezt a festéket csak meghatározott búraalakoknál lehet használni és alkalmazásához bonyolult bemártásos eljárásra van szükség, A találmány elé célul tűztük ki egy olyan fényelnyelő bevonattal rendelkező villamos lámpának a kidolgozását, amely egyszerű technológiával gyártható és kielégítően tapad, a bevonat kielégítő mértékben átlátszatlan kobaltoxid alkalmazása nélkül is. A kitűzött célt a bevezetőben körülírt villamos lámpával a találmány szerint úgy értük el, hogy a bevonat további színező anyagként titándioxidot (TÍO2) is tartalmaz. Meglepő módon azt találtuk, hogy önmagában fehér titándioxid hozzáadásával a bevonat fényzáró képessége jelentősen javul. Egy további kiviteli alak szerint a színező anyagok a kezdeti keverékben a következő tömegarányokban vannak jelen: magnetit 14-20 % mangándioxid 8-16 % tiszta vas 14-21 % titándioxid 5-12 %. Abban az esetben, ha a találmány szerint a kezdeti keverék kötőnyagként etilszilikátot tartalmaz, akkor erősen tapadó bevonatot kapunk. A találmány egy kiviteli alakját az alábbiakban a mellékelt rajz segítségével ismertetjük részletesebben. A rajzon egy jármű reflektorokban használatos halogén izzólámpa oldalnézete látható. Egy 12 V, 55 W-os halogén izzólámpát ismertetünk, amelyet járművek parabolikus reflektorában alkalmaznak. A lámpának kvarcüvegből vagy keményüvegből lévő 1 búrája van. Az 1 búrén belül két spirális 2 és 3 izzólszál van elrendezve, amelyek közül a fő fénynyaláb 2 izzószála a parabolikus reflektor fókuszában van elhelyezve, míg a tompított fénynyaláb 3 izzószála részben körbe van véve egy 4 tompító pajzzsal. Az 1 búrénak semleges gáz és egy halogén vegyület töltése van, így a lámpa működése közben wolfram-halogén cirkuláció jön létre. Az 1 búrénak 5 feje van, amelyen 6 érintkezők vannak kialakítva. Az 1 búra 7 felső részén leszívócsöves 8 lezárás van, amelynek a külső oldalán fényelnyelő 9 bevonat van. Ez a bevonat színezőanyagként magnetitet, mangándioxidot, tiszta (karbonil) vasat és titándioxidot tartalmaz, amelyek szilícium tartalmú kötőanyagban vannak. A 9 bevonat a következő összetételű kezdeti keveréket tartalmazhatja: Mennyiség Anyag 430 g titándioxid 690 g mangán-IV-oxid 70 g nátrium metafoszfát 1900 ml etilszilikát oldat 150 ml monobutil glikol éter 80 ml glikol 500 ml etanol 96 % denaturált 930 g tiszta (karbonil) vas EN 8 900 g magnetit (Bayferrox, szint, vasoxid, Bayer termék) Az összes összetevőt mintegy 3 kg mennyiségű, 13 mm átmérőjű porcelángolyóval együtt egy 5 1-es porcelán golyósmalomban adagoljuk és 18 órán keresztül 16 fordulat/perc fordulatszámú forgóasztalon összedolgozzuk. A kész keveréket egy 0,1 mm lyukméretű fémszűrőn szűrjük. A keverék ekkor felhasználásra kész. A lámpa 1 bórájának a 7 felső részét bemártjuk a keverékbe, megszárítjuk, majd hőkezeljük oly módon, hogy a búrét a 7 felső részre felvitt bevonattal együtt egy szárító kemencében hevítjük, miközben a lámpát 12 V feszültségre kapcsoljuk. Ezt követően a megfeketedett 7 felső részt gyűrűs égőkkel oxidáló lánggal hevítjük olyan hőmérsékletre, amelyen piros meleg (nagyobb, mint 1000 °C) lesz. A hőkezeléz közben az etilszilikát szilíciumoxiddá alakul és a tiszta (karbonil) vas vasoxiddá alakul és beég, miáltal a bevonat erősen tapad a búréra. A 9 bevonat vastagsága mintegy 0,005 mm. Az így gyártott, fekete bevonatú 7 felső résszel rendelkező lámpák fényáteresztési értékei hozzávetőlegesen azonosak azoknak a lámpákéival, amelyeket ezidáig kétszer mártotta festékbe. 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2
