CN101100718A - 一种低气压气体放电灯用汞合金 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种低气压气体放电灯用的汞合金，是含有铟铅汞的合金，包括铟铅汞辅以锡、银、铋、锌等金属中的一种或几种组成的铟铅多元汞合金，其中铟铅汞的质量比为：In∶Pb∶Hg＝30-75∶21-68∶1-4，锡、银、铋、锌等金属总添加量为：0-22％。由常规制造方法制得的本发明汞合金能使灯在工作温度区域110-190℃内将汞蒸汽压准确地控制在1.0Pa附近，使灯具有高的发光效率，与现有技术相比，具有一致性更好的光电参数，更节能，工作温度更高的特点。
Description
技术领域：
本发明涉及一种固态汞合金材料，具体是低气压气体放电灯用的铟铅汞合金。
背景技术：
大功率紧凑型荧光灯、内置式紧凑型荧光灯(带外泡壳紧凑型荧光灯，内置紧凑型荧光灯的PAR灯)、无极灯、紫外线灯等这类低气压气体放电灯管电流密度大，管壁温度高。对于管电流密度≥0.2A/cm2的低气压气体放电灯，波长为253.7nm的紫外辐射输出在汞蒸汽压为1.0Pa附近具有最高的量子效率。这类低气压气体放电灯管壁温度高，必须使用在高温下控制、稳定汞蒸汽压在1.0Pa附近的汞合金，目前普遍采用铋铟汞合金。将汞合金放置在灯的排气管内，汞合金处温度视灯规格、结构不同而不同，随着产品不断发展创新，现部分灯内汞合金温度达到130℃，有些甚至高达180℃。传统的铋铟汞合金在工作温度区域70-125℃范围内，汞蒸汽压随温度上升变化规律为：0.3Pa-0.8Pa-0.3Pa-1.0Pa-2.5Pa，在该温度区域内相对液汞具有较高的发光效率，但铋铟汞合金汞蒸汽压随汞合金温度变化波动大，在中间温度区域95-106℃，汞蒸汽压会下降，降到0.3Pa，甚至更低，部分灯由于离散性的原因铋铟汞合金处于该温度区域，发光效率低，灯的离散性大；尽管有些铋铟汞合金在120℃或130℃可以获得高光效输出，但铋铟汞合金液相温度为110℃，在高于110℃温度时熔融变成液体，易流入灯内，引起灯的光电参数劣化，光输出大幅下降，传统的铋铟汞合金难以工作于110℃以上。
专利申请号：200610122995.4，公开号：CN1945787公开了一种In、Pb、Sn、Hg汞合金，In∶Pb∶Sn∶Hg＝20-38∶12-30∶22-50∶2-8。汞合金中Sn含量大于22％，是一种工作温度区域为100-130℃的汞合金，对于工作温度要求更高的低气压气体放电灯用不适用。
发明内容：
本发明的目的是为了克服已有技术的不足，提供一种工作温度更高，可在110-190℃温度区域内将汞蒸汽压稳定、准确地控制在1.0Pa附近，提高发光效率、降低灯离散性的低气压气体放电灯用汞合金。
本发明的目的是这样实现的，是含有铟铅汞的合金，铟铅汞的质量比为：
In∶Pb∶Hg＝30-75∶21-68∶1-4。
本发明包括以上述的铟铅汞通过辅以锡(Sn)、银(Ag)、铋(Bi)、锌(Zn)等金属中的一种或几种组成的铟铅多元汞合金，加入锡(Sn)、铋(Bi)可降低合金的固、液相点温度，调整汞合金的工作温度区域，加入银(Ag)、锌(Zn)等金属可提高合金的液相温度，降低汞合金高温下的流动性。
本发明也可以是以上述的铟铅汞通过辅以其它高熔点金属组成的铟铅多元汞合金
本发明的铟铅汞合金，在工作温度区域汞蒸汽压在1.0Pa附近，汞蒸汽压随汞合金温度变化波动小，产品的稳定性、一致性好，不同的金属组分，铟铅汞合金工作温度区域不同，可以是：110-150℃、130-170℃、140-190℃等。
本发明按以上所述的合金配比后，可以用常规的熔融滴制成球丸的方法制造，也可以用模铸成球丸的方法制造，也可以是用常规的压制成球丸或圆柱体的方法制造。
附图说明：
图1为汞蒸气压和温度特性曲线图。
其中，PHg—指汞蒸汽压 ℃—指液汞或汞合金的温度
PA—指液汞汞蒸汽压 PB—指铋铟汞合金汞蒸汽压
PC—指铟铅汞合金汞蒸汽压 PD—指铟铅汞合金汞蒸汽压
Lm—指输出光通量
具体实施方式：
实施例1：铟铅汞合金按质量比(m/m)In∶Pb∶Hg＝60∶38.5∶1.5，经熔融滴制成球丸，应用在7-15w内置紧凑型荧光灯的PAR灯中，光输出、光效远比典型Bi∶In∶Hg＝65∶30∶5的铋铟汞合金高，灯的一致性明显优于铋铟汞合金。
实施例2：铟铅汞合金按质量比(m/m)In∶Pb∶Hg＝30∶68∶2，经熔融滴制成球丸，可应用在于5-13w内置紧凑型荧光灯的PAR灯中。
实施例3：铟铅汞合金按质量比(m/m)In∶Pb∶Hg＝61∶38∶1，经熔融滴制成球丸，可应用在13-26w内置紧凑型荧光灯的PAR灯中。
实施例4：铟铅汞合金按质量比(m/m)配比In∶Pb∶Hg＝75∶21∶4，经熔融滴制成球丸，可应用在13-26w带罩紧凑型荧光灯中。
实施例5：铟铅锡汞按质量比(m/m)配比In∶Pb∶Sn∶Hg＝47∶30∶21.5∶1.5经熔融滴制成球丸，可应用在13-20w内置紧凑型荧光灯的PAR灯中。
实施例6：铟铅铋汞按质量比(m/m)配比In∶Pb∶Bi∶Hg＝53∶23∶20∶4经熔融滴制成球丸，可应用在5-26w带罩紧凑型荧光灯中。
实施例7：铟铅锡银汞按质量比(m/m)配比In∶Pb∶Sn∶Ag∶Hg＝36∶30∶22∶8∶4经熔融模铸成球丸，应用在5-26w带罩紧凑型荧光灯中，平均光效高，汞合金熔点高于铋铟汞合金。
实施例8：铟铅汞按质量比(m/m)配比In∶Pb∶Hg＝53∶30∶2经熔融喷雾冷却成合金粉，合金粉与Zn粉以85∶15比例充分混合压制成圆柱体，可应用13-26w内置紧凑型荧光灯的PAR灯中，汞合金在190℃高温下的不易流动。
Claims (2)
1、一种低气压气体放电灯用汞合金，其特征在于：是含有铟铅汞的合金，其为铟铅汞辅以锡、银、铋、锌金属中的一种或几种组成的铟铅多元汞合金，其中铟铅汞的质量比为：In∶Pb∶Hg＝30-75∶21-68∶1-4，锡、银、铋、锌等金属总添加量为：0-22％。
2、根据权利要求1所述的低气压气体放电灯用汞合金，其特征在于：所述的铟铅质量比为：
In∶Pb＝1.3-3.0∶1。
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