CN103570357B - 一种两段式陶瓷金卤灯电弧管的制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种两段式陶瓷金卤灯电弧管的制造方法，包括如下步骤：（1）在130-150℃的条件下，将氧化镁粉末、氧化铝粉末、稀土氧化物粉末和含有水溶性有机物的粘结剂混合均匀成混合物；（2）通过陶瓷粉末注射成形工艺将上述混合物制成半个电弧管形状的生坯；（3）取两个上述半个电弧管形状的生坯，在水蒸气作用下，彼此粘结，并保持一定压力使上述两个生坯连接成一个整体，即整体坯；（4）将上述整体坯加热以去除其中的有机物；（5）将去除有机物的整体坯在900-1100℃的温度下保温1.5-2.5小时，得预烧电弧管；（6）将上述预烧电弧管进行烧结，即得所述陶瓷金卤灯电弧管。本发明的制造方法可以有效连接一对半个电弧管的生坯，且工艺过程简单。

Description

一种两段式陶瓷金卤灯电弧管的制造方法

技术领域

本发明涉及一种两段式陶瓷金卤灯电弧管的制造方法。

背景技术

陶瓷金卤灯具有寿命长，光效高、显色性好等优点。电弧管是陶瓷金卤灯的核心部件。电弧管是由中间的泡壳和两端的袖管组成。两段式陶瓷电弧管制造方法主要有一下两种：方法1：采用等静压或粉末注射成形工艺制造半个电弧管生坯，然后通过加热熔化生坯将其连接成一个完整的电弧管，最后脱脂烧结得到成品；方法2：采用等静压或粉末注射成形工艺制造半个电弧管生坯，然后通过工艺控制使两个半个电弧管具有不同的收缩率，最后再组合烧结得到一个完整的电弧管。方法1制备电弧管要求找到合适加热连接工艺，严格控制焊接的压力和温度，保证焊接后的生坯具有一定的连接强度，并保证密封，其难度较高。方法2要求严格控制电弧管部件之间的烧结收缩率，烧结收缩率不匹配会导致电弧管出现裂纹或者漏气现象。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术缺陷，提供一种两段式陶瓷金卤灯电弧管的制造方法

本发明的技术方案如下：

一种两段式陶瓷金卤灯电弧管的制造方法，包括如下步骤：

（1）在130-150℃的条件下，将氧化镁粉末、氧化铝粉末、稀土氧化物粉末和含有水溶性有机物的粘结剂以70-90:0.05-0.15:0.05-0.15:10-30的质量比混合均匀成混合物；

（2）通过陶瓷粉末注射成形工艺将上述混合物制成半个电弧管形状的生坯，成形工艺的参数为温度140-160℃，压力55-65MPa；

（3）取两个上述半个电弧管形状的生坯，在110-130℃的水蒸气作用下，彼此粘结，并保持10-100bar的压力，使上述两个生坯连接成一个整体，即整体坯；

（4）将上述整体坯加热以去除其中的有机物；

（5）将去除有机物的整体坯在900-1100℃的温度下保温1.5-2.5小时，得预烧电弧管；

（6）将上述预烧电弧管进行烧结，即得所述陶瓷金卤灯电弧管。

在本发明的一个优选实施方案中，所述粘结剂中包括水溶性有机物，以及聚丙烯、聚乙烯、聚甲醛、硬脂酸和硬脂酸锌中的一种或几种，其中水溶性有机物占所述粘结剂质量的40-60%。

在本发明的一个优选实施方案中，所述水溶性有机物包括聚乙二醇、羟甲基纤维素或聚丙烯酰胺中的一种或混合。

在本发明的一个优选实施方案中，所述步骤（4）具体为：将所述整体坯置于55-65℃的蒸馏水中浸泡3.5-4.5小时以去除其中的水溶性有机物，再将所述整体坯置于空气炉中缓慢升温至550-650℃并保温1.5-2.5小时，以去除其中的其他有机物。

在本发明的一个优选实施方案中，所述步骤（6）的烧结气氛为氢气气氛，烧结温度为1700-1900℃，烧结时间为1.5-2.5小时。

本发明的有益效果是：

1、本发明的制造方法可以有效连接一对半个电弧管的生坯，界面结合紧密，密封性良好，且工艺过程简单。

2、本发明采用水溶性粘结剂，减少了对环境的危害。

具体实施方式

以下通过具体实施方式对本发明的技术方案进行进一步的说明和描述。

实施例1

采用湿磨方法将粒度D₅₀为0.6μm的Al₂O₃粉末998.5g与0.5g的MgO,1g的Er₂O₃粉末混合均匀（上述粉末的质量比还可根据需要在70-90:0.05-0.15:0.05-0.15之间进行调整），湿磨时间为24h，将湿磨后的粉末在100℃干燥6h，干燥后的粉末过200目筛网以备用。

（1）在140℃（可在根据需要在130-150℃之间调整）的温度下，将上述处理的掺杂Al₂O₃粉末与100g聚乙二醇、80g聚丙烯和20g硬脂酸混合均匀，得混合物；

本实施例中的粘结剂由上述聚乙二醇、聚丙烯和硬质酸组成，该粘结剂必须包括40-60%的水溶性有机物，其余包括聚丙烯、聚乙烯、聚甲醛、硬脂酸和硬脂酸锌中的一种或几种，该水溶性有机物包括聚乙二醇、羟甲基纤维素或聚丙烯酰胺中的一种或混合，采用上述组分能够达到与本实施例中的粘结剂相同的技术效果；

该步骤（1）所得的混合物中氧化镁粉末、氧化铝粉末、Er₂O₃粉末（稀土氧化物粉末）和含有水溶性有机物的粘结剂的质量比可在70-90:0.05-0.15:0.05-0.15:10-30的范围内调整）；

（2）用注塑成形机和模具将上述混合物制备成半个电弧管生坯，成形温度为150℃（可在根据需要在140-160℃之间调整），压力为60MPa（可在根据需要在55-65MPa之间调整）；

（3）将两个成形后的半个电弧管生坯放入对接装置中，用120℃水蒸气处理半个电弧管端面5s（可在根据需要在110-130℃之间调整），然后迅速使一对半个电弧管的生坯接触，并在20bar压力（可根据需要在10bar至100bar之间调整）下保持10s，得到整体坯；

（4）将整个电弧管整体坯置于60℃（可在根据需要在55-65℃之间调整）的蒸馏水中浸泡4h（可在根据需要在3.5-4.5h之间调整）以除去整体坯中的聚乙二醇，然后将其置于空气炉中缓慢升温至600℃（可在根据需要在550-650℃之间调整）并保温2h（可在根据需要在1.5-2.5h之间调整），以除去整体坯中剩余的有机物；

（5）再升温至1000℃保温2h（可在根据需要在900-1100℃之间及1.5-2.5h之间调整）得到预烧后的电弧管；

（6）将预烧后的整个电弧管在氢气中进行烧结，温度为1800℃，时间为2h（可在根据需要在1700-1900℃之间及1.5-2.5h之间调整），即得到陶瓷金卤灯电弧管。

以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，故不能依此限定本发明实施的范围，即依本发明专利范围及说明书内容所作的等效变化与修饰，皆应仍属本发明涵盖的范围内。

Claims (4)

1.一种两段式陶瓷金卤灯电弧管的制造方法，其特征在于：包括如下步骤：

(1)在130-150℃的条件下，将氧化铝粉末、氧化镁粉末、稀土氧化物粉末和含有水溶性有机物的粘结剂以70-90:0.05-0.15:0.05-0.15:10-30的质量比混合均匀成混合物；

(2)通过陶瓷粉末注射成形工艺将上述混合物制成半个电弧管形状的生坯，成形工艺的参数为温度140-160℃，压力55-65MPa；

(3)取两个上述半个电弧管形状的生坯，在110-130℃的水蒸气作用下，彼此粘结，并保持10-100bar的压力，使上述两个生坯连接成一个整体，即整体坯；

(4)将所述整体坯置于55-65℃的蒸馏水中浸泡3.5-4.5小时以去除其中的水溶性有机物，再将所述整体坯置于空气炉中缓慢升温至550-650℃并保温1.5-2.5小时，以去除其中的其他有机物；

(5)将去除有机物的整体坯在900-1100℃的温度下保温1.5-2.5小时，得预烧电弧管；

(6)将上述预烧电弧管进行烧结，即得所述陶瓷金卤灯电弧管。

2.如权利要求1所述的一种两段式陶瓷金卤灯电弧管的制造方法，其特征在于：所述粘结剂中包括水溶性有机物，以及聚丙烯、聚乙烯、聚甲醛、硬脂酸和硬脂酸锌中的一种或几种，其中水溶性有机物占所述粘结剂质量的40-60％。

3.如权利要求2所述的一种两段式陶瓷金卤灯电弧管的制造方法，其特征在于：所述水溶性有机物包括聚乙二醇、羟甲基纤维素或聚丙烯酰胺中的一种或混合。

4.如权利要求1所述的一种两段式陶瓷金卤灯电弧管的制造方法，其特征在于：所述步骤(6)的烧结气氛为氢气气氛，烧结温度为1700-1900℃，烧结时间为1.5-2.5小时。