CN100359631C - 熔箔和具有这种熔箔的灯 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种用于灯结构的熔箔，包括一个由纯的或掺杂的钼制成的金属基体和一个至少部分涂敷在该金属基体上的涂层，该涂层含有铼或钌或者其组合，其中，上述箔构成为两个单层箔(10、11)的堆叠物，这两层箔占有一个共同的叠置区，在该叠置区内，这两层箔相互连接(16)。本发明还提供一种灯(1)，其包括一个由硬质玻璃或石英玻璃制成的灯泡(2)，该灯泡至少在一端设有一个挤压密封件(3)以及内和外电流引线(6、8)，该灯还包括一个发光机构(5)以及填充物，挤压密封件(3)具有至少一个本发明的箔堆叠物，其中焊接箔与外电流引线相连接，密封箔与内电流引线(6)相连接。

Description

熔箔和具有这种熔箔的灯
技术领域
本发明涉及用于灯结构的熔箔，其包括一个由纯的或掺杂的钼制成的金属基体和一个至少部分涂敷在其上的涂层，该涂层含有铼(Re)或钌(Ru)中的一种或其组合，和涉及具有这种熔箔的灯。在此，熔箔特别是指钼箔，其应用于挤压过程，如其普遍用于由炽灯和放电灯的密封那样。
背景技术
由US-A 5 021 711已知有一种熔箔和附属的具有该箔的灯。为了更好地保护其不受氧化，该箔设有一层Al、Cr、Si、Ti或Ta的保护层。其厚度为5-100nm。
由DE-A 30 06 846已知一种类似的技术，其中为了相同的目的应用了Ta、Nb、V、Cr、Ti、Y、La、Hf或Sc的层。其层厚为10-200nm。
在实践中，为了保护钼箔不受氧化，在箔-销焊接连接的区域内大多应用了局部镀铬。在这种非常费事的方法中，通过电阻焊在销和箔之间建立的焊接连接被手工插入一种类似砂的介质中直到一定的高度，镀铬就进行到此高度。通过化学反应在一个污染环境的工序中进行铬的部分沉积。通过这种铬的沉积(氧化保护)可以使箔-销连接达到较高的温度可承载性。承载温度可以达大约550℃。
在一些灯中，并不是箔-销连接的氧化对箔密封失效负责，而是有腐蚀作用的填充组分(例如金属卤化物)或者填充气体对钼箔的侵蚀要对此负责。为了限制这种侵蚀，以前都是对钼箔进行喷砂处理，这使玻璃-金属连接得到改善。然而在电阻焊中喷砂处理导致高的废品率，因为由此在钼箔表面上留下了不导电的Al2O3颗粒。此外，这在很大程度上增加了电阻焊电极的磨损。对于喷过砂的箔来说在焊接大约70次后就必须更换电极(与之相比，在未经处理的箔的情况下，更换间隔大致为焊接1000次)，从而需要较频繁地更换电极。
由DE-A 199 61 551已知含Ru箔在灯结构中的应用。其中推荐用至少一个箔面进行均匀的涂覆。
发明内容
本发明的任务是提出一种熔箔，它被良好地保护以免受氧化和腐蚀，并仍确保可焊性，这种性能即使在较高的温度负荷时仍被保持。
为完成上述任务，本发明提供一种用于灯结构的熔箔，其包括一个由纯的或掺杂的钼制成的金属基体和一个至少部分涂敷在金属基体上的涂层，涂层含有铼或钌或其组合，箔被构造成两个单层箔的堆叠物，这两层箔有一个共同的叠置区并在叠置区内相互连接，这两层箔各有一个不同构造的涂层，其中至少是涂层厚度或是材料成分不同。
本发明还提供一种具有上述熔箔的灯。
本发明提供一种灯，它包括由硬质玻璃或石英玻璃制成的灯泡，灯泡至少在一端有一个挤压密封件以及内和外电流引线，灯还包括一个发光机构以及有的情况下还有填充物，挤压密封件有至少一个上述箔堆叠物，其中焊接箔与外电流引线相连，密封箔与内电流引线相连。
为了阻止氧化和腐蚀以及确保良好的可焊性，该熔箔作为堆叠物由两个箔组成。对于这两个部分优先考虑各使用一层钼箔。一个或两个部分以特定的方式涂敷有纯钌或铼，或者包含有钌或铼的化合物或合金。适于作为涂层材料的首先是纯钌(Ru)或者铼(Re)以及具有共晶成分的钼-钌合金。使用Ru的特别优点是实现了一种复杂的要求外形：Ru不仅促成了一种可靠的玻璃-金属连接，从而实现两个构件的良好粘合并由此实现良好的密封，而且也促成了在焊接或钎焊时的简便的接缝连接；此外它在与填充物的可能有的接触方面也是耐卤化物的和惰性的。
第一个箔是特别为外电流引线(通常为由钼制成的销)的可靠焊接和为一种可靠的氧化保护而设计的。它至少在电流引线和箔之间的连接区域内双侧都有一层防止或至少减少氧化的具有至少800nm的层厚的涂层。上述三种材料都适用于该箔，然而用钌可以实现最好的性能。第二个位于灯泡容积内的箔是按密封段设计的。其根本不设有或者单侧设有薄的涂层(＜120nm)，这确保了螺旋线端或内电流引线的安全焊接。在此首先适用的是钌，纯的或者是合金，特别是Mo-Ru合金。
由上述材料铼或钌中的至少一种制成的涂层的厚度对于双侧涂敷的焊接箔而言优选范围为1.5-3μm。
在焊接箔涂敷有Ru的情况下，单侧涂敷的密封箔的层厚处于至少20nm的范围内。在焊接箔使用Re的情况下，密封箔可以是无涂层的，或者单侧特别用Ru进行涂敷。对密封层优选使用一种共晶Mo-Ru合金，且其层厚在40-80nm的范围内。
这二个箔彼此通过焊接(特别是电阻焊或激光焊)而连接。
业已证明使用唯一一层的(取代由两个箔构成的堆叠物)具有不变层厚的通长的涂层的箔是不太适宜的，因为不能完全利用含有Re或Ru的涂层的特殊优点。同样证明唯一一个箔其涂层可变也是不太有效的，这是因为为了可焊性和安全密封的层厚是大不相同的，并且不能很好地调和统一。另外，第一个箔，即焊接箔在使用Ru时可特别良好地焊接。它也可以与第二个箔，即密封箔实现可靠连接。在密封箔使用Re时，必须使用一种膏以改善可焊性。
上述涂层可通过已知的涂层方法进行，优选通过喷涂进行，若用铬也可进行电镀。
在一种优选实施形式中，提高销-箔焊接连接的耐氧化性的方法是用相同的或相似的可应用于箔的涂层材料对电流引线进行涂敷。
按本发明的电灯具有一个由石英玻璃或硬质玻璃制成的灯泡，该灯泡具有一个钼箔引线，它是该灯泡的至少一个挤压密封件的组成部分。在该至少一个挤压密封件中，气密地挤压有至少一个钼箔。
将一层由钌(纯的或者作为合金)制成的薄的单侧的涂层安置在第二个箔上，这就允许纤细的电流引线(有可能设计为绕线)与该箔安全且简单地相连接。替代迄今为止所用的借助于一种膏(钼或铂)而实施的电阻焊，这种电阻焊只适用于粗大的电流引线，或者在纤细的电流引线时不得已地产生很高的废品率，目前可以进行一种硬焊工序(优选在使用共晶Mo-Ru合金的情况下)，为此相对低的温度就足够了(通常比在纯Ru时低大约360℃)。温度只达到1900-2000℃，而不是大约2300℃。
附图说明
下面将按几个实施例详细说明本发明。所示为：
图1以侧视图示出了一个白炽灯；
图2以三个步骤(a、b、c)详细示出了一个支座的制造过程。
具体实施方式
在图1的实施例中涉及一个带有一个由被石英玻璃制成的灯泡2的卤素白炽灯1(在100W功率时为12V)，该灯泡由一个挤压密封件3气密密封。在该灯泡的挤压密封件中嵌入有两个钼箔叠4。在该灯泡内部有一个双螺旋线发光体5，其单螺旋线端的作用为内电流引线6。该内电流引线各与嵌入挤压密封件中的钼箔叠7中的一个相焊接。从挤压密封件3伸出两条外电流引线8，它们各与这两个钼箔叠中的一个相连接。
这两个嵌入挤压密封件中的钼箔叠各具有两个箔10、11。内密封箔11在固定有内电流引线6的一侧上单侧地涂敷有60nm厚的共晶的Mo-Ru合金。外焊接箔10在两侧都涂敷有纯的Ru，涂层厚度为2.5μm。这两层箔具有相同的宽度。
在另一种实施形式中，该外焊接箔在两侧都涂敷有厚度为2.5μm的纯Cr或Re。内密封箔11或者根本不涂敷，或者在固定有内电流引线6的一侧上单侧涂敷60nm厚的共晶的Mo-Ru合金。
这两层箔10、11叠置达到焊接箔10的宽侧面积的大约10-40％，优选为15-30％，并且它们在该叠置区域中是相互焊接的。焊接箔10的总面积小于密封箔的总面积，它设置在可能是较大的密封箔11上。对于一种优选实施形式来说，其中这二层箔10、11具有相同的宽度，因为这样易于箔的取向和调整。这两层箔的叠置情况在图1中通过位于下面的密封箔11的虚线端标明。
作为内电流引线6的螺旋线端部由15μm粗的单螺旋的钨丝构成。其外径为55μm。该螺旋线端部和密封箔11通过硬焊过程而彼此相连接。
非常细的(只有10-100μm粗)的电流引线也允许通过类似的方式小心地与密封箔11可靠地相连接。由此特别表现出的是，钌涂敷箔用于具有较高功率(20W-150W)的低压灯(最高75V)的特殊能力。但也推荐用于高压灯(高于80V)。
不同的钌涂敷技术不仅可以改善箔与电流引线之间的连接，而且也可以使这两层叠置的箔实现可靠连接。
支座的制造可按图2如此进行，即首先将两个焊接箔10(图2a)与一个U形弯曲的电线弯头15相焊接，该电线弯头作为上述两个外电流引线的前置件。电线弯头15固定在两侧涂敷的焊接箔10的顶面上。然后将该支座部分放置在两个单侧涂敷的密封箔11上，也就是说与焊接箔10的表面有大约15％的较小的叠置，其中这二层箔的涂敷侧相互接触。堆叠物的这两层箔具有不同的宽度和长度。没有专门表示出涂敷情况。叠置区进行焊接。焊接位置用标号16象征性地示出(图2b)。然后将一个由内电流引线16和发光体构成的支座部分放置并钎焊在焊接箔11的自由端上(图2c)。
在钎焊和焊接过程之间没有明显的不同。从一般地概念上讲，在本申请中焊接还应包括硬焊。

Claims (9)

1.用于灯结构的熔箔，其包括一个由纯的或掺杂的钼制成的金属基体和一个至少部分涂敷在该金属基体上的涂层，该涂层含有铼或钌或者其组合，其特征在于，所述箔构成为两个单层箔(10、11)的堆叠物，这两层箔占有一个共同的叠置区，在该叠置区内，这两层箔相互连接(16)，并且所述两层箔各有一个不同构造的涂层，其中至少是涂层厚度或者是材料成分不同。
2.按权利要求1所述的箔，其特征在于，涂敷在该金属基体上的所述涂层含有纯的铼或钌，或者两者的化合物或合金。
3.按权利要求2所述的箔，其特征在于，该堆叠物的第一个箔被称为焊接箔(10)，该焊接箔是两侧涂敷的，涂层厚度在0.8至4μm之间。
4.按权利要求2所述的箔，其特征在于，该堆叠物的第二个箔被称为密封箔，该密封箔的涂层含有一种共晶合金。
5.按权利要求3所述的箔，其特征在于，该堆叠物的第二个箔被称为密封箔(11)，在将钌应用于该焊接箔时，该密封箔的单侧用钌单独地或作为化合物或合金进行涂敷，涂层厚度在20至120nm之间。
6.按权利要求3所述的箔，其特征在于，该堆叠物的第二个箔被称为密封箔(11)，在将铼应用于该焊接箔时，该密封箔单侧用钌单独地或者作为化合物或合金进行涂敷，涂层厚度在40至120nm之间。
7.按权利要求3所述的箔，其特征在于，该叠置区达到该焊接箔的宽侧面积的10％至40％之间，并且通过焊接实现连接。
8.具有按权利要求1至7之一所述的熔箔的灯。
9.灯(1)，其包括一个由硬质玻璃或石英玻璃制成的灯泡(2)，该灯泡至少在一端设有一个挤压密封件(3)以及内和外电流引线(6、8)，该灯还包括一个发光机构(5)以及填充物，所述挤压密封件(3)具有至少一个按权利要求1所述的熔箔，其特征在于，所述堆叠物的第一个箔是焊接箔，所述堆叠物的第二个箔是密封箔，所述焊接箔(10)与外电流引线(8)相连接，所述密封箔(11)与内电流引线(6)相连接。
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