CN108251887A - 一种超高压点光源用封接钼片的制作方法 - Google Patents

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何健荣
盛冬梅
邵俊
奚蓓蕾
陆轶群
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    • C25F—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC REMOVAL OF MATERIALS FROM OBJECTS; APPARATUS THEREFOR
    • C25F3/00—Electrolytic etching or polishing
    • C25F3/02—Etching
    • C25F3/08—Etching of refractory metals

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Abstract

本发明涉及一种超高压点光源用封接钼片的制作方法，将钼片裁制成小片，然后将钼片的切割端面浸渍在电解液中，接通直流电源对钼片进行电解腐蚀，处理结束后将钼片漂洗干净，并脱水烘干，即制作得到超高压点光源用封接钼片。与现有技术相比，本发明处理后的钼片能形成与两侧类似的刀口形状；同时直角处形成一定的圆弧形状，使电极、钼片与石英玻璃封接时从薄到厚有缓冲，压封更加紧密，从而保证了电弧管的质量。

Description

一种超高压点光源用封接钼片的制作方法
技术领域
本发明涉及超高压点光源领域，尤其是涉及一种超高压点光源用封接钼片的制作方法。
背景技术
超高压点光源是一种气体放电灯，灯内充有汞和惰性气体，工作时灯内汞蒸气处于超高压状态。超高压点光源的光亮度较大，多应用在液晶投影仪及探照灯等领域。
在超高压点光源中，电极钼片组件经过焊接成型后，以气密方式封接在石英玻璃的两侧，形成超高压点光源的心脏—电弧管，其现有钼片存在着以下缺陷：
钼片两侧为刀口状，能很好的与石英玻璃封接，但切割端面是椭圆形，钼片处于电极与石英玻璃中间，封接时钼片在电极与石英玻璃之间形成明显台阶，无过渡缓冲区，夹封后容易造成爆电弧管或压封不牢漏气，造成废品增多，电弧管的可靠性下降。由于超高压点光源的电弧管小，在有限的空间内要保证密封性能好，此缺陷就更为明显，要做到高功率，就必须改进。
中国专利CN104785925A公开了一种超高压点光源用电极钼片组件及其成型方法，由封接钼片、焊接在封接钼片两端的发射电极及引出线组成，封接钼片为弧形结构或是山峰形结构，发射电极由单根芯棒或芯棒及套设连接在芯棒前端的弹簧构成，引出线为钼杆引出线，尾部为菱形或弯钩状结构，中间部位为直杆或波浪形结构，在封接钼片的一端设置焊接连接发射电极的激光电焊点，利用激光出射头进行多点激光焊接，将发射电极焊接连接在封接钼片的一端，而封接钼片的另一端使用电阻点焊的方式，将引出线焊接连接在封接钼片上并与发射电极同轴设置。但是该专利中也没有公开对封接钼片切割端进行处理的工艺。
发明内容
本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种压封紧密，保证电弧管质量的超高压点光源用封接钼片的制作方法。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：
一种超高压点光源用封接钼片的制作方法，将钼片裁制成小片，然后将钼片的切割端面浸渍在电解液中，接通直流电源对钼片进行电解腐蚀，处理结束后将钼片漂洗干净，并脱水烘干，即制作得到超高压点光源用封接钼片。
所述的电解液为氢氧化钠与去离子水按重量比为1～5:100～500配置得到的水溶液。
所述的钼片进行电解腐蚀时控制温度为18～25℃，处理时间为3～15s。
所述的钼片进行电解腐蚀时电流强度为：0.05～0.7A，直流电压为：8～35V。
碱液的离解：
负极：2H++2e＝H2↑|↑
正极：4OH--4e＝2H2O+O2↑ MoO+O2＝MoO3
MoO3+2NaOH＝NaMoO4+H2O 生成的钼酸钠溶解于水
所述的钼片的切割端面经电解腐蚀成类似刀口形状，从上下表面向中间逐渐收缩。
所述的钼片的切割端面经电解腐蚀厚度变薄50-80％。
所述的钼片的切割端面的角部经电解腐蚀成圆角结构。
所述的钼片的切割端面形成R为0.2～1.5mm的圆角封接过渡区。
钼放入通电的腐蚀液中会与溶液起反应，生成钼酸钠，生成的钼酸钠溶解于水，反应时从表面与边缘先开始慢慢往内部深入，如果参数小于本申请范围，会造成不反应或反应速度慢，效率降低；如果参数大于本申请范围，会造成完全反应或反应速度过快，控制不稳定，一致性差。
与现有技术相比，本发明处理过的封接用钼片在一定尺寸内切割端面逐渐变薄，从而形成与两侧类似的刀口形状；同时直角处形成一定的圆弧形状，使电极、钼片与石英玻璃封接时从薄到厚有缓冲，压封更加紧密，从而保证了电弧管的质量，具有以下优点：
1、适用性强：可在不同规格的组件上使用。
2、工艺灵活：此工艺可通过参数的调整形成不同形状的钼片，满足客户不同的需求。
3、生产效率高：通过制造自动化上料设备形成大批量生产。
4、可靠性强：通过电解腐蚀方法将目前切割端面形成刀口形状，使电极、钼片与石英管得到更好的封接，气密性提高，从而减少漏气或爆裂的现象。
附图说明
图1为电解腐蚀前钼片的主视结构示意图；
图2为电解腐蚀前钼片的右视结构示意图；
图3为电解腐蚀后钼片的主视结构示意图；
图4为电解腐蚀后钼片的右视结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，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。
实施例1
一种超高压点光源用封接钼片的制作方法，将钼片裁制成厚度0.02～0.1mm、宽度1.2～5mm的小片，如图1-2所示，然后将钼片的其中一个或两个切割端面浸渍在电解液中，然后接通直流电源对钼片进行电解腐蚀，处理结束后将钼片漂洗干净，并脱水烘干，即制作成一种超高压点光源用封接钼片。处理过的封接用钼片在一定尺寸内切割端面逐渐变薄，从而形成与两侧类似的刀口形状；同时直角处形成一定的圆弧形状，如图3-4所示。
在本实施例中，控制当室内温度18℃，电流强度0.15A，直流电压为15V，处理时间为8s时，能够形成厚度变薄70％左右，R为0.5mm左右的封接过渡区。
腐蚀成型钼片与电极焊接后与石英管玻璃封接，由于钼片的膨胀系数(α＝4.9×10-6k-1)远大于石英，钼片收缩远大于石英玻璃，于是在钼片与石英玻璃的界面上产生了张应力，幸而钼片是柔性金属，而且又很薄，在此应力作用下发生塑性变形，使应力充分释放，石英玻璃和钼片仍能粘合在一起而不会炸裂，使封接保持气密。钼片-石英玻璃封接的应力能否充分释放，主要取决于钼片的形状。只有在钼片很薄、即钼片的宽度和厚度之比(宽/厚)很大时，应力才能够充分释放。当(宽/厚)比为1时，应力高达440MPa，远大于石英玻璃的忍受能力。当(宽/厚)比增大到115时，应力降低到2.2MPa，减小了约200倍，使钼片-石英玻璃封接不会炸裂。因此钼片厚度变薄，(宽/厚)比增大，能使应力得到充分释放，石英玻璃和钼片能粘合在一起而不会炸裂，使封接保持气密性更好。减低了封接漏气的风险。
实施例2
一种超高压点光源用封接钼片的制作方法，将钼片裁制成小片，然后将钼片的切割端面浸渍在电解液中，本实施例中采用的电解液是氢氧化钠与去离子水按重量比为1:500配置得到的水溶液，接通直流电源对钼片进行电解腐蚀，控制温度为20℃，处理时间为10s，电流强度为0.4A，直流电压为20V，处理结束后将钼片漂洗干净，并脱水烘干，即制作得到超高压点光源用封接钼片，钼片的切割端面经电解腐蚀成类似刀口形状，从上下表面向中间逐渐收缩，厚度变薄50％，另外，钼片的切割端面的角部经电解腐蚀成R为0.2mm的圆角封接过渡区。
实施例3
一种超高压点光源用封接钼片的制作方法，将钼片裁制成小片，然后将钼片的切割端面浸渍在电解液中，本实施例中采用的电解液是氢氧化钠与去离子水按重量比为5:100配置得到的水溶液，接通直流电源对钼片进行电解腐蚀，控制温度为25℃，处理时间为15s，电流强度为0.7A，直流电压为35V，处理结束后将钼片漂洗干净，并脱水烘干，即制作得到超高压点光源用封接钼片，钼片的切割端面经电解腐蚀成类似刀口形状，从上下表面向中间逐渐收缩，厚度变薄80％，另外，钼片的切割端面的角部经电解腐蚀成R为1.5mm的圆角封接过渡区。
以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改，这并不影响本发明的实质内容。

Claims (8)

1.一种超高压点光源用封接钼片的制作方法，其特征在于，将钼片裁制成小片，然后将钼片的切割端面浸渍在电解液中，接通直流电源对钼片进行电解腐蚀，处理结束后将钼片漂洗干净，并脱水烘干，即制作得到超高压点光源用封接钼片。
2.根据权利要求1所述的一种超高压点光源用封接钼片的制作方法，其特征在于，所述的电解液为氢氧化钠与去离子水按重量比为1～5:100～500配置得到的水溶液。
3.根据权利要求1所述的一种超高压点光源用封接钼片的制作方法，其特征在于，所述的钼片进行电解腐蚀时控制温度为18～25℃，处理时间为3～15s。
4.根据权利要求1所述的一种超高压点光源用封接钼片的制作方法，其特征在于，所述的钼片进行电解腐蚀时电流强度为：0.05～0.7A，直流电压为：8～35V。
5.根据权利要求1所述的一种超高压点光源用封接钼片的制作方法，其特征在于，所述的钼片的切割端面经电解腐蚀成类似刀口形状，从上下表面向中间逐渐收缩。
6.根据权利要求5所述的一种超高压点光源用封接钼片的制作方法，其特征在于，所述的钼片的切割端面经电解腐蚀厚度变薄50-80％。
7.根据权利要求1所述的一种超高压点光源用封接钼片的制作方法，其特征在于，所述的钼片的切割端面的角部经电解腐蚀成圆角结构。
8.根据权利要求7所述的一种超高压点光源用封接钼片的制作方法，其特征在于，所述的钼片的切割端面形成R为0.2～1.5mm的圆角封接过渡区。
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