Способ термообработки галогенных ламп накаливания

Оп ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯХ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик о 1997138(22) Заявлено 250581 21) 3290852/24-07с присоединением заявки йо(23) ПрыоритетОпубликовано 150283, бюллетень Ио бДата опубликования описания 150283 Р(М К з Н 01 К 3/22 Государственный комитет СССР но делам изобретений и открытий.Т.Токарев, В.С. Мордюк, А. союзный научно-исследовательский про структорский н технологический инстиисточников света им. А.Н. Ладыгина 71) Заявите(54) СПОСОБ ТЕРМООБРАБОТКИ ГАЛОГЕННЫХЛАМП НАКАЛИВАНИЯ а накалбезгажив ктов диамет загрязнени Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в электротехнической промышленности для производства галогенных ламп накаливания.В современной электротехнической промышленности применяемые способы термообработки конструктивных элемен. тов галогенных ламп не позволяют с достаточной степенью достоверности утверждать об их эффективностн.Известен способ термообработки тела накала смонтированной галогенной лампы в газогалогенной смеси с целью его обезгаживания от загрязнения 1.Недостаток данногоспособа. заключается в большом расходе галогенов, в которых происходит отжиг нити накала, так как после термообработки тела накала каждой лампы пары галогена откачнваются, в определенной степени ухудшая рабочие параметры масла в вакуумном насосе и загрязняя атмосферу. К недостатку следует также отнести и введение дополнительной операции, связанной с отжнгом и откачкой паров, в которых производился отжиг.Известен также способ термообработ ки тела накала в атмосфере, содержащей фторные соединения, с целью устра нения дефе ра тел а, очистки от йио ания 2 .К недостаткам указанного способаможно отнести необезгаженности колбы кварцевого стекла; использование специального помещения и оборудования для работы с фторсодержащими соединениями; повышенную опасность при работе с ними.Наиболее близким к изобретению является способ термоОбработки галогенной лампы, включающий обезгаживание в течение:,4 ч конструктивного элемен та - кварцевого стекла, из которогоизготовляется оболочка. галогеннойлампы 3)При термообработке при 900-1000 Спроисходит обеэгажнвание кварцевого стекла с целью предупреждения газовыделения в процессе эксплуатации ламп.Недостатком известного способа является использование дополнительного энергоемкого технологического оборудования в течение длительного времени - 4 ч. Кроме того; прошедшее термообработку кварцевое стекло вновь адсорбирует пары воды поверхностью, которые диффунднруют в объем лампы, сводя на нет термбобработку. И, на 997138конец, в процессе заштамповки, в результате обработки кварцевого стекла водородно-кислородным пламенем, вода вторично диффундирует в объем. кварцевого стекла с дальнейшим проникновением в объем лампы, что может вызвать 5 коррозию тела накала вследствие про" текания .цикла Ленгмюра.Все эти факторы являются причинойнедостаточной эффективности вьвдеизложенной термообработки. 1 ОЦель изобретения - повышение эффективности и надежности, а также сокращение длительности технологического процесса термообработки.Поставленная цель достигается тем,15что согласно способу термообработки галогенных ламп накаливания, заключающемуся в обезгаживании конструктивных элементов лампы путем их нагрева, обезгаживание осуществляют пу тем пропускания через тело накала готовой лампы в течение 1-2 мин электрического тока с напряжением, повышенным до значения, обеспечивающего разогрев стенок колбы лампы в тече ние указанного интервала времени до 1000-11000 С.В данном случае обезгаживание основано на обратимом поглощении паров воды кварцевым стеклом при высокихо(1000"1100 С) температурах, При этих температурах пары воды, которые мо- .гут быть в газе-наполнителе адсорбированы нг конструктивных элементах и в капиллярах кварцевой оболочки, частично диссоциируют на кислород и во дород. Водород может диффундировать через кварцевую стенку колбы благода ря хорошей проницаемости, аналогичным образом может диффундировать вода посредством гидроксильных групп. таким образом, вода как бы загоняется в объем кварца, вследствие чего прекращается цикл Ленгмюра, оказывающий разрушающее действие на тело накала.45Вышеуказанное подтверждается проведенным опытом,В кварцевую трубочку с помощью микрошприца.вводят воду, замораживают ее и запаивают в ампулу. Ампулу помещают; через штенгель в галогенную лампу типа КГМ 75 х 630, после чего лампу откачивают, наполняют и отпаивают. Ампулу разбивают и ставят лампу на испытания, при этом тело накала просматривается через бинокулярный микроскоп. Через некоторое время, после подачи напряжения, на теле накала появляются дефектообраэования.Кратковременно, на 1-2 мин, увеличивают напряжение так, что температура тела накала достигает 3200 фС, а стенок колбй 1000-1100 С, при этом дефектообразования на теле накала исчезают и в дальнейшем их рост не на блюдается, а это подтверждает тотфакт, что пары воды в атмосфере лампотсутствуют.Механизм физико-химических явлений при этом сводится к следующему:в интервале рабочей температуры теланакала 2500-2700 С при наличии паровводы происходит интенсивное испарение вольфрама в виде образующихсяокислов Ио, Ио. Согласно циклу Ленгмюра окислы частично восстанавливаются в холодныхобластях до чистого:вольфрама и затем образуют вместе составшимися окислами летучие соединения галогенов и оксигалогенов,Перемещаясь в области спирали, эти"соединения термически диссоциируютсяс образованием паров вольфрама, пересещение которых в различных температурных зонах вызывает зарождение ирост кристаллов (дефектообразований)на теле накала, а впоследствии вызывает его разрушение за 15-20 мин.В процессе термообработки согласно изобретению при появлении зародышей на теле накала увеличением напряжения на лампе, т.е. увеличением температуры тела накала до 3200-3250 С,а стенок колбы до 1000-1100 С и выдержкой в этом режиме в течение 1-2 миндобиваются исчезновения зародышей,После термообработки напряжение налампе снижается до номинала и придальнейших испытаниях в рабочем режиме рост кристаллов яа теле накала ненаблюдается.Механизм вышеизложенного сводится,во-первых, к обратному поглощению воды кварцевым стеклом. Это явление заключается в том, что при температурах1000-1100 С, близких к температуреразмягчения кварцевого стекла, скорость диффузиии воды и водорода черезкварц высока, в несколько раз больше, чем при температуре 500-600 С,поэтому концентрация паров воды в объеме быстро уменьшается за счет ее диффузии в объем кварцевого стекла. Вовторых, одновременно с этим процессомчасть паров воды в области спиралитермически диссоциирует при 3200 С;в результате чего зародыши кристалловпопадают в область интенсивного газового травления кислородом, а водородв это время диффундирует через кварцевое стекло. Величина пересыщения паров вольфрама при таких температурахстановится недостаточной для ростакристаллов и они стравливаются,Проводят испытания, при которых заготовки ламп КГМ 75-630 наполняют газом, предварительно пропущенным через воду. После этого половина ламп .проходит термообработку, а оставшаяся половина не проходит. Лампы ставят на срок службы, при этом лампы из первой половины, прошедшие термообработку, вы997138 Составитель Н. НестеренкоТехред А.Бабинец Корректор,М. Демчик Редактор М. Дылын Заказ 94 б/72 Тираж 701 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССР, по делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Филиал ППП Патент, г, Ужгород, ул, Проектная, 4 держивают испытания на срок службы, а лампы второй серии выходят из строя вследствие разрушения тела накала.Таким образом, данный способ термообработки обеспечивает надежность ра" боты лампы благодаря гарантированному поглощению паров воды, которые могут содержаться в газе-наполнителе или в микротрещинах кварцевбго стекла.Использование данного способа тер мообработки галогенных ламп по срав- . нению с известными удешевляет процесс термообработки вследствие устранения необходимости использования специальных помещений и термических печей 1 15 сокращает длительность процесса; гарантирует стабильность эксплуатационных параметров; упрощает существующую технологию.Формула изобретения 20Способ термообработки галогенных ламп накаливания, заключающийся в обеэгаживании конструктивных элементов лампы путем их нагрева, о т л и -.ч а ю щ и й с я тем, что, с цельюповышения эффективности и надежности,а также сокращения длительности .процесса, обезгаживание осуществляют пу"тем пропускания через тело накала готовой лампы в течение 1-2 мин электрического тока с напряжением, повышенным по сравнению с номинальньм дозначения, обеспечивающего разогревстенок колбы лампы в течение укаэанного интервала времени до температуры1000-1100 фс,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Патент Японии В 47-28000 ъ кл. Н 01 К, 1972. 2,. Патент Японии 9 47-27999,кл. Н 01 К, 1972,3. Патент Японии 9 48-15907,кл. Н 01 К, 1973,