CN104091740A - 高强度稀土钼管冷阴极及其制备工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种高强度稀土钼管冷阴极及其制备工艺，其特征在于，它包括稀土钼管和钼丝，钼丝焊接在钼管的侧部。本发明结构简单，制作方便，性能稳定，节约成本。
Description
技术领域
本发明涉及冷光源用冷阴极，更具体的是涉及一种稀土钼管冷阴极及其制备工艺。
背景技术
原冷阴极由日本发明用于冷光管、硬料玻璃封结，广泛被平板电视作背光源，其结构是镍杯-铁镍合金导线-镀镁丝，以上结构熔点低不适合封结。如今大气环境遭到严重污染，新光行业杀菌灯管及空气净化器正在飞速发展，该类产品要用含紫外光的石英玻璃才能制造，市场已有用镍冷阴极生产的杀菌灯，其缺点：1、镍的耐高温差、容易氧化、变型，所以产品的工作性能不稳定；2、镍阴极只能生产微小功能的杀菌管，对于大面积杀菌能量远不够；3、由于镍丝是一端焊接到镍杯的底部，由于两者的接触面积小，在生产过程中有5％左右的冷阴极的镍丝从镍杯底部脱落，不合格率较高，而且镍杯的制作工艺非常复杂，加工成本高。如中国专利申请号为201110385419.X，发明名称为多注行波管阴极钼筒的加工工艺，包括毛坯加工步骤、冲压加工步骤、化学去油、酸洗、氢气炉退火步骤、车床旋压、车加工步骤、钻孔、去毛刺和检测步骤、去油、化学去油步骤、亮化处理、分选和检测步骤、去油、化学去油和酸洗步骤、去离子水清洗步骤和包装步骤。此专利具有可获得加工精度较高的多注行波管阴极钼筒、工艺的复杂度和成本低等优点，但是，由于阴极钼筒的筒体底部是有底板的，在工作过程中容易造成筒体局部温度不均，功率不稳定,影响性能的稳定性。
发明内容
本发明的目的就是为了解决现有技术之不足而提供的一种结构简单，制作方便，产品合格率高，性能稳定的高强度稀土钼管冷阴极。
本发明的另一目的是提供一种高强度稀土钼管冷阴极的制备工艺。
本发明是采用如下技术解决方案来实现上述目的：一种高强度稀土钼管冷阴极，其特征在于，它包括稀土钼管和钼丝，钼丝焊接在稀土钼管的侧部。
作为上述方案的进一步说明，所述钼丝的一端焊接在稀土钼管的侧部，另一端向稀土钼管的底部延伸弯折为支撑部，并从稀土钼管的底端面延伸一定距离后向外弯折延伸，构成倒Z型的钼管支撑连接结构；不仅能增加钼丝的受力点，避免发生高温变形，还能增加钼丝与稀土钼管的焊接面积，使两者能完美的连接为一体，不会发生钼丝脱落现象。
所述钼丝弯折而成的钼管支撑部为紧贴稀土钼管的底部端面的水平支撑，水平支撑的端部垂直向下弯折延伸。
所述钼丝从稀土钼管的底端面延伸的距离为稀土钼管直径的1/3-3/4。
所述水平支撑的向下弯折点位于稀土钼管的底端面直径的中点位置。
所述钼丝整体呈Y型，其上部的两分支分别对应焊接于稀土钼管的两侧。
所述Y型钼丝的两分支与垂直部分之间连接有水平连接部，水平连接部横跨稀土钼管的底端。
所述稀土钼管壁厚0.05-0.2mm，属于超薄型,优点是启动速度快,节能。
所述稀土钼管中含有稀土铼100-6000ppm。
所述稀土钼管中含有稀土钇100-6000ppm。
所述稀土钼管中含有稀土镧100-6000ppm。
所述稀土钼管中含有稀土镱100-6000ppm。
所述稀土钼管中添加有50-10000ppm稀土钇、镱、镧中的一种，或两种、三种合用均可以解决其发射性能及耐高温性能差的问题，再加入铼20-5000ppm使加工性能得到提高(合格率高)，并能使电极在灯管中老化缓慢，工作更显稳定，寿命更长。
一种高强度稀土钼管冷阴极的制备工艺，其特征在于，它包括如下工艺步骤：
a、制备稀土钼管：
a1、先依次经过制坯、锻扎和裁切工序将钼片材制成厚度为0.05-0.2mm的钼带；
a2、然后通过模具将钼带卷成管状，并切割为一定长度的钼管；
a3、清洗，对钼带卷合位置进行点焊；
b、将钼丝焊接到钼管上。
本发明采用上述技术解决方案所能达到的有益效果是：
1、本发明采用管状的冷阴极主体结构，钼丝与冷阴极主体的焊接位置设置在钼管侧部，不仅能增加钼丝的受力点，避免发生高温变形，还能增加钼丝与钼管的焊接面积，使两者能完美的连接为一体，不会发生钼丝脱落现象，制作成本低，生产效率高，结构稳定，产品合格率高。
2、钼的熔点高于镍100％左右，适应大功能紫外线杀菌灯及空气净化器，对石英玻璃高熔点封结要求。
3、局部加入钇、镧、镱等稀土后能增加其热电子发射性能，快速启动后功能输出稳定。
4、大幅度提升寿命，原镍阴极灯管寿时8000小时后输出功率已近无效，本发明阴极所造灯管寿时20000小时以上，提高近3倍。
5、传统的镍阴极只适应3-8W灯管，本灯管功能可制造3-30W，提高杀菌面积3-10倍。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明的结构示意图；
图3为本发明实施例2的结构示意图；
图4为本发明实施例2的结构示意图；
图5为使用各种材料冷阴极的杀菌管的杀菌衰减率测试表。
附图标记说明：1、稀土钼管2、钼丝2-1、支撑部2-2、分支2-3、水平连接部。
具体实施方式
以下结合具体实施例对本发明的具体实施方案作进一步的详述。
实施例1
如图1和图2所示，本发明一种高强度稀土钼管冷阴极，它包括稀土钼管1和钼丝2，钼丝2焊接在稀土钼管1的侧部。钼丝2的一端焊接在稀土钼管1的侧部，另一端向稀土钼管1的底部延伸弯折为支撑部2-1，并从稀土钼管1的底端面直径的1/3-3/4位置向外弯折延伸，构成倒Z型的钼管支撑连接结构。本实施例中，所述钼丝弯折而成的钼管支撑部2-1为紧贴稀土钼管的底部端面的水平支撑，水平支撑的端部垂直向下弯折延伸。为了避免体发生侧向倾斜，水平支撑的向下弯折点一般设计在稀土钼管的底端面直径的中点位置，使钼丝底端的向外弯折延伸段保持在稀土钼管的中心线位置。在冷阴极的材料方面，本实施例中，稀土钼管壁厚0.1mm，其中稀土钼管中添加有稀土铼100-6000ppm，本实施例添加稀土铼1000ppm。添加稀土铼的目的是为了提高其加工性能，并能使电极在灯管中老化缓慢，工作更稳定，延长使用寿命。
一种高强度稀土钼管冷阴极的制备工艺，它包括如下工艺步骤：
a、制备稀土钼管：
a1、先依次经过制坯、锻扎和裁切工序将钼片材制成厚度为0.05-0.2mm的具有一定宽度的钼带；
a2、然后通过模具将钼带卷成管状，并切割为一定长度的钼管；
a3、清洗，并对钼带卷合位置进行烧氢点焊；
b、将钼丝焊接到钼管上。
实施例2
如图3和图4所示，所述钼丝2整体呈Y型，其上部的两分支2-2分别对应焊接于稀土钼管1的两侧，Y型钼丝2的两分支部分与垂直部分之间连接有水平连接部2-3，水平连接部横跨稀土钼管的底端。
实施例3
本实施例与实施例1的不同之处在于，冷阴极的材料方面，稀土钼管中添加有稀土钇100-6000ppm，本实施例添加稀土钇1200ppm。添加稀土钇的目的是为了解决现有技术中难以解决的发射性能及耐高温性能低的问题，能使电极在灯管中老化缓慢，工作更稳定，延长使用寿命。
实施例4
本实施例与实施例1的不同之处在于，冷阴极的材料方面，稀土钼管中添加有稀土镱100-6000ppm，本实施例添加稀土镱1300ppm。添加稀土镱的目的是为了解决现有技术中难以解决的发射性能及耐高温性能低的问题，能使电极在灯管中老化缓慢，工作更稳定，延长使用寿命。
实施例5
本实施例与实施例1的不同之处在于，冷阴极的材料方面，稀土钼管中添加有稀土镧100-6000ppm，本实施例添加稀土镧1500ppm。添加稀土镧的目的是为了解决现有技术中难以解决的发射性能及耐高温性能低的问题，能使电极在灯管中老化缓慢，工作更稳定，延长使用寿命。
实施例6
本实施例与实施例1的不同之处在于，稀土钼管中添加有500ppm稀土钇，以解决其发射性能及耐高温性能差的问题，再加入铼1100ppm使加工性能得到提高(合格率高)，并能使电极在灯管中老化缓慢，工作更显稳定，寿命更长。
实施例7
本实施例与实施例1的不同之处在于，稀土钼管中添加有800ppm稀土镱和600ppm稀土镧，以解决其发射性能及耐高温性能差的问题，再加入铼1300ppm使加工性能得到提高(合格率高)，并能使电极在灯管中老化缓慢，工作更显稳定，寿命更长。
实施例8
本实施例与实施例1的不同之处在于，稀土钼管中添加有900ppm稀土镱、500ppm稀土镧和300稀土钇，以解决其发射性能及耐高温性能差的问题，再加入铼900ppm使加工性能得到提高(合格率高)，并能使电极在灯管中老化缓慢，工作更显稳定，寿命更长。
结合附图5所示，图5中分别显示原镍管、纯钼、钇钼合金、镱钼合金、镧钼合金和铼钼合金在杀菌方面的衰减率，其中，现有技术的原镍管性能最差，在工作500小时左右其衰减率从原来的100％下降到82％，然后随着工作时间继续增加，在工作10000小时后，衰减率降到50％以下；而纯钼管的性能较镍管稍微好点，但其衰减也相当严重；而本发明的采用钇钼合金、镱钼合金、镧钼合金和铼钼合金这几种方案中，工作10000小时后，其衰减率依然保持在90％，显然，其性能远远高于现有技术。
以上所述的仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。
Claims (14)
1.一种高强度稀土钼管冷阴极，其特征在于，它包括稀土钼管和钼丝，钼丝焊接在稀土钼管的侧部。
2.根据权利要求1所述的一种高强度稀土钼管冷阴极，其特征在于，所述钼丝的一端焊接在稀土钼管的侧部，另一端向稀土钼管的底部延伸弯折为支撑部，并从稀土钼管的底端面延伸一定距离后向外弯折延伸。
3.根据权利要求2所述的一种高强度稀土钼管冷阴极，其特征在于，所述钼丝弯折而成的钼管支撑部为紧贴稀土钼管的底部端面的水平支撑，水平支撑的端部垂直向下弯折延伸。
4.根据权利要求2所述的一种高强度稀土钼管冷阴极，其特征在于，所述钼丝从稀土钼管的底端面延伸的距离为稀土钼管直径的1/3-3/4。
5.根据权利要求2所述的一种高强度稀土钼管冷阴极，其特征在于，所述水平支撑的向下弯折点位于稀土钼管的底端面直径的中点位置。
6.根据权利要求1所述的一种高强度稀土钼管冷阴极，其特征在于，所述钼丝整体呈Y型，其上部的两分支分别对应焊接于稀土钼管的两侧。
7.根据权利要求5所述的一种高强度稀土钼管冷阴极，其特征在于，所述Y型钼丝的两分支与垂直部分之间连接有水平连接部，水平连接部横跨稀土钼管的底端。
8.根据权利要求1任意一项所述的一种高强度稀土钼管冷阴极，其特征在于，所述稀土钼管壁厚0.05-0.2mm。
9.根据权利要求1-8任意一项所述的一种高强度稀土钼管冷阴极，其特征在于，所述稀土钼管中含有稀土铼100-6000ppm。
10.根据权利要求1-8任意一项所述的一种高强度稀土钼管冷阴极，其特征在于，所述稀土钼管中含有稀土钇100-6000ppm。
11.根据权利要求1-8任意一项所述的一种高强度稀土钼管冷阴极，其特征在于，所述稀土钼管中含有稀土镧100-6000ppm。
12.根据权利要求1-8任意一项所述的一种高强度稀土钼管冷阴极，其特征在于，所述稀土钼管中含有稀土镱100-6000ppm。
13.根据权利要求1-8任意一项所述的一种高强度稀土钼管冷阴极，其特征在于，所述稀土钼管中添加有50-10000ppm稀土钇、镱、镧中的一种，或两种、三种合用，再加入铼20-5000ppm。
14.一种如权利要求1-13所述的高强度稀土钼管冷阴极的制备工艺，其特征在于，它包括如下工艺步骤：
a、制备稀土钼管：
a1、依次经过制坯、锻扎和裁切工序将钼片材制成厚度为0.05-0.2mm的钼带；
a2、然后通过模具将钼带卷成管状，并切割为一定长度的钼管；
a3、清洗，对钼带卷合位置进行点焊；
b、将钼丝焊接到钼管上。
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