CN102142342B - 一种钡钨电极的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种钡钨电极的制备方法，包括以下步骤将Ba（Ca）ZrO3粉与钨粉、石蜡溶液混合均匀，去除溶剂，压制电极；将压制好的电极升温除蜡，再加温到1800～2000℃保温；将电极烧氢处理，得到钡钨电极。本发明的钡钨电极制备方法，操作简单，产品质量易于控制。制备的钡钨电极，电极发射电子的能力提高了，增加了电子发射电子电流密度，使得灯光强度增强；可以改善HID灯的起辉速度，当灯用于频闪状态，可以明显增加频闪频率而没有脱闪现象；降低了电极工作温度，延长了灯的使用寿命。
Description
技术领域
本发明涉及一种电极的制备方法，特别涉及一种钡钨电极的制备方法。
背景技术
HID灯性能优良，应用范围广，受到人们的普遍欢迎。
用钡钨合金制成的电极在HID灯中具有低的逸出功?=1.6ev，且电流密度大10A /cm2，启动性能优良，能量输出大等特点。其低的逸出功性能所制成的电真空及激光器件，电光源产品其电子发射性能可达到从低到高的重复频率(1～40次/秒)。使用了钡钨电极的频闪灯，其启动性能显著提高，可在低于市供电压（220V）的10%时正常启动。由于该电极发射电流密度大大提高，能使其灯亮度约增加15%左右。应用于制作高频闪频率的频闪灯，使用寿命可达500万次以上，且在工作状态下不会出现漏闪、连闪。此电极还有无放射性毒害，抗中毒能力强等优点。
但是，现有的钡钨电极制备过程中，普遍使用钨海绵体浸渍法生产得到。这种方法依赖于钨海绵体，而钨海绵体的制备过程复杂，生产成本较高。
此外，也有通过改变电极的物理结构来提高钡钨电极性能的，如CN101826438A所公开的。
发明内容
本发明的目的在于提供一种简便的钡钨电极制备方法。
本发明所采取的技术方案是：
一种钡钨电极的制备方法，包括以下步骤：
1) 使用挥发性溶剂将石蜡溶解，得到石蜡溶液；
2) 将Ba（Ca）ZrO3粉与钨粉、石蜡溶液混合均匀，去除溶剂，将得到的混合粉末倒入电极模具，压制；
3) 将压制好的电极以100～150℃/小时的速度升温到500～600℃后，再以190～200℃/小时加温到1300～1500℃保温0.6～1.3小时，再加温到1800～2000℃保温15～30分钟；
4) 将电极于1250～1350℃下烧氢处理10～20min，得到钡钨电极。
优选的，Ba（Ca）ZrO3粉：钨粉：石蜡=5～7：88～96：2～4（质量比）。
优选的，钨粉中掺杂有钨粉质量0.25%～0.35%的Al2O3粉。钨粉的目数为200～300目。
优选的，压制的压力为12～16T/cm2。
本发明的钡钨电极制备方法，操作简单，产品质量易于控制。
本发明方法制备的钡钨电极，电极发射电子的能力提高了，增加了电子发射电子电流密度， 使得灯光强度增强；
本发明方法制备的钡钨电极，可以改善HID灯的起辉速度，当灯用于频闪状态，可以明显增加频闪频率而没有脱闪现象；
本发明方法制备的钡钨电极，降低了电极工作温度，延长了灯的使用寿命。
具体实施方式
一种钡钨电极的制备方法，包括以下步骤：
1) 使用挥发性溶剂将石蜡溶解，得到石蜡溶液；
2) 将Ba（Ca）ZrO3粉与钨粉、石蜡溶液混合均匀，去除溶剂，将得到的混合粉末倒入电极模具，压制；
3) 将压制好的电极以100～150℃/小时的速度升温到500～600℃后，再以190～200℃/小时加温到1300～1500℃保温0.6～1.3小时，再加温到1800～2000℃保温15～30分钟；
4) 将电极于1250～1350℃下烧氢处理10～20min，得到钡钨电极。
优选的，Ba（Ca）ZrO3粉：钨粉：石蜡=5～7：88～96：2～4（质量比）。
如果烧氢处理后电极表面颜色发暗、发黑，将电极重新置于真空电阻炉中加热至1800～2000℃保温15～30分钟即可。这样可以有效地保证产品的质量。
优选的，钨粉中掺杂有钨粉质量0.25%～0.35%的Al2O3粉。钨粉的目数为200～300目。添加Al2O3粉，可以提高电极的机械强度，减少膨胀系数。
优选的，压制的压力为12～16T/cm2。
溶解石蜡的挥发性溶剂可以是常规的有机挥发性溶剂，如汽油等。
钡钨电极的形状性能要求可以根据用户的要求制作，其发射面可以为圆弧状，圆锥状，平面等多种形状。
下面结合实施例，进一步说明本发明。
以下实施例中，如无特别说明，原料的比值指质量比。使用的钨粉的目数为200～300目。
以下实施例中的Ba（Ca）ZrO3粉，可以根据反应：
BaCO3+CaCO3+Zr2O3 →Ba（Ca）ZrO3
通过将3种原料粉末加水混合均匀，之后1100～1300℃烧结、研磨得到。以下实施例中使用的Ba（Ca）ZrO3粉根据上述反应制得。当然，也可以市购。
实施例1
1) 将3份石蜡用汽油溶解，得到石蜡溶液；
2) 在石蜡溶液加入5份Ba（Ca）ZrO3粉、92份钨粉，混合均匀，加热使汽油完全挥发，其中，钨粉中掺杂有0.30%的Al2O3粉；
3) 将得到的混合粉末倒入电极模具，以15T/cm2的压力压制得到电极；
4) 将压制好的电极在真空电阻炉中以120～130℃/小时的速度升温到600℃后，再以190～200℃/小时加温到1400℃保温1小时，再加温到1900℃保温20分钟；
5) 将电极于1250～1350℃下烧氢处理10～20min，得到钡钨电极。
实施例2
1) 将2份石蜡用汽油溶解，得到石蜡溶液；
2) 在石蜡溶液加入7份Ba（Ca）ZrO3粉、88份钨粉，混合均匀，加热使汽油完全挥发，其中，钨粉中掺杂有0.25%的Al2O3粉；
3) 将得到的混合粉末倒入电极模具，以12T/cm2的压力压制得到电极；
4) 将压制好的电极在真空电阻炉中以140～150℃/小时的速度升温到550℃后，再以190～200℃/小时加温到1500℃保温0.6小时，再加温到2000℃保温15分钟；
5) 将电极于1250～1350℃下烧氢处理10～20min，得到钡钨电极。
实施例3
1) 将4份石蜡用汽油溶解，得到石蜡溶液；
2) 在石蜡溶液加入6份Ba（Ca）ZrO3粉、96份钨粉，混合均匀，加热使汽油完全挥发，其中，钨粉中掺杂有0.35%的Al2O3粉；
3) 将得到的混合粉末倒入电极模具，以14T/cm2的压力压制得到电极；
4) 将压制好的电极在真空电阻炉中以100～120℃/小时的速度升温到500℃后，再以190～200℃/小时加温到1300℃保温1.3小时，再加温到1800℃保温30分钟；
5) 将电极于1250～1350℃下烧氢处理10～20min，得到钡钨电极。
Claims (6)
1.一种钡钨电极的制备方法，包括以下步骤：
1）使用挥发性溶剂将石蜡溶解，得到石蜡溶液；
2）将Ba（Ca）ZrO3粉与钨粉、石蜡溶液混合均匀，去除溶剂，将得到的混合粉末倒入电极模具，压制；
3）将压制好的电极以100～150℃/小时的速度升温到500～600℃后，再以190～200℃/小时加温到1300～1500℃保温0.6～1.3小时，再加温到1800～2000℃保温15～30分钟；
4）将电极于1250～1350℃下烧氢处理10～20min，得到钡钨电极。
2.根据权利要求1所述钡钨电极的制备方法，其特征在于：Ba（Ca）ZrO3粉：钨粉：石蜡=5～7：88～96：2～4（质量比）。
3.根据权利要求1或2所述钡钨电极的制备方法，其特征在于：钨粉中掺杂有钨粉质量0.25%～0.35%的Al2O3粉。
4.根据权利要求1或2所述的钡钨电极的制备方法，其特征在于：钨粉的目数为200～300目。
5.根据权利要求3所述的钡钨电极的制备方法，其特征在于：钨粉的目数为200～300目。
6.根据权利要求1所述钡钨电极的制备方法，其特征在于：压制的压力为12～16T/cm2。
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