CN1099694C - 气体放电灯用蓝宝石管及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种气体放电灯用蓝宝管及其制备方法，它是以氧化铝(Al2O3)、氧化镁(MgO)、氧化铈(CeO2)和氧化钛(TiO2)为原料，按照一定的比例并经一定的工艺而制成。这种蓝宝石管不透紫外线，不伤害人体；抗钠、钪等金属物质的腐蚀能力强，光衰小，使用寿命长。可广泛使用在高压钠灯、金属卤化物灯、超高压水银灯等气体放电灯上。

Description

气体放电灯用蓝宝石管及其制备方法
本发明涉及诸如高压钠灯、金属卤化物灯、超高压水银灯等气体放电灯用蓝宝石管。
迄今为止，高压钠灯、金属卤化物灯、超高压水银灯等气体放电灯所用蓝宝石管，都是用单一的氧化铝制成的。由于氧化铝透射紫外光，会对人体造成伤害。另外，氧化铝受到钠等金属物质腐蚀后，对光线的衰减较大，使用寿命短。
本发明的目的在于提供一种不透紫外光、对人体无害、使用寿命长的气体放电灯用蓝宝石管。
本发明的气体放电灯用蓝宝石管是由下列组份制成的(用量为重量份)：
氧化铝(Al2O3)90～110份；氧化镁(MgO)0.05～0.6份；氧化铈(CeO2)0.05～0.5份；氧化钛(TiO2)0.05～0.5份。
制备本发明的气体放电灯用蓝宝石管的配方优选重量配比范围是：
氧化铝(Al2O3)90～105份；氧化镁(MgO)0.1～0.4份；氧化铈(CeO2)0.05～0.3份；氧化钛(TiO2)0.05～0.2份。
制备本发明的气体放电灯用蓝宝石管的最佳重量配比是：
氧化铝(Al2O3)95份；氧化镁(MgO)0.2份；氧化铈(CeO2)0.2份；氧化钛(TiO2)0.1份。
制备气体放电灯用蓝宝石管的方法是：
先用去离子水和工业酒精对单晶炉进行清洗；
之后，将氧化铝(Al2O3)、氧化镁(MgO)、氧化铈(CeO2)和氧化钛(TiO2)置入具有若干结晶器的钼坩埚内；
再之后，将装有原料的钼坩埚置入单晶炉内，同时装好籽晶，并对好引晶时的接触位置；关紧炉门，对其抽真空至1～0.1Pa后，充入氩气至常压；
然后，对钼坩埚进行加热，使其内的原料熔化并出现液流线；此时，下降籽晶轴，使籽晶接近结晶器上方，并对其进行烘烤3～5分钟，调整引晶温度使籽晶端部呈似熔非熔时，再将籽晶接触结晶台面；待籽晶和结晶台面上熔化了的原料充分熔接后，使结晶台面温度降至结晶温度2053±10℃；
最后，在结晶温度下，使籽晶上拉、逐渐放大并长满整个结晶面；待晶体与结晶台面脱离后，缓慢降低加热功率，逐渐降温；当降温至一小时后，切断加热电源，停止加温，让其自然冷却至室温后，取出的单晶蓝宝石管即为本发明的气体放电灯用蓝宝石管。
由于制成本发明的气体放电灯用蓝宝石管的上述组份中含有氧化铈(CeO2)和氧化钛(TiO2)可将紫外线吸收并转换成可见光，不仅增大了气体放电灯的亮度，还不会对人体造成伤害；又由于制成本发明的气体放电灯用蓝宝石管的组份中含有氧化镁(MgO)，可抗钠、钪等金属物质的腐蚀，光衰小，大大地提高了气体放电灯的使用寿命。
以下是本发明的实施例：
按下述配比称取原料：氧化铝950克；氧化镁2克；氧化铈2克；氧化钛1克。其中，氧化铝的纯度为99.95％。
将上述原料制成本发明的气体放电灯用蓝宝石管的方法是：
1.先用去离子水和工业酒精擦净单晶炉炉膛；
2.将氧化铝(Al2O3)、氧化镁(MgO)、氧化铈(CeO2)和氧化钛(TiO2)置入有10个结晶器的钼坩埚内；
3.将装有原料的钼坩埚置入单晶炉内。同时装好籽晶，并对好引晶时的接触位置。然后，关紧炉门，用真空泵对其抽真空至1～0.1Pa后，充入氩气至常压(大气压)；
4.对钼坩埚进行加热，至(2100℃)使其内的原料熔化并出现液流线；此时，缓慢下降籽晶轴，使籽晶接近结晶器上方，并对其进行烘烤4分钟。调整引晶温度使籽晶端部呈似熔非熔时，将籽晶接触结晶台面，待籽晶和结晶台面上熔化了的原料充分熔接后，使结晶台面温度降至结晶温度2053±10℃；
5.在结晶温度下，使籽晶上拉、逐渐放大并长满整个结晶面；待晶体与结晶台面脱离后，缓慢降低加热功率，逐渐降温；当降温至一小时后，切断加热电源，停止加温，让其自然冷却至室温后，取出的单晶蓝宝石管即为本发明的气体放电灯用蓝宝石管。

Claims (5)

1.气体放电灯用蓝宝石管，其特征在于由以下重量配比的原料制成：
氧化铝(Al2O3)90～110份；氧化镁(MgO)0.05～0.6份；氧化铈(CeO2)0.05～0.5份；氧化钛(TiO2)0.05～0.5份。
2.根据权利要求1所述的蓝宝石管，其特征在于各原料的重量配比是：
氧化铝(Al2O3)90～105份；氧化镁(MgO)0.1～0.4份；氧化铈(CeO2)0.05～0.3份；氧化钛(TiO2)0.05～0.2份。
3.根据权利要求1所述的蓝宝石管，其特征在于各原料的重量配比是：
氧化铝(Al2O3)95份；氧化镁(MgO)0.2份；氧化铈(CeO2)0.2份；氧化钛(TiO2)0.1份。
4.根据权利要求1、2或3所述的蓝宝石管，其特征在于氧化铝(Al2O3)的纯度为99.95％。
5.一种制备气体放电灯用蓝宝石管的方法，其特征在于包括以下步骤：
(1)先用去离子水和工业酒精对单晶炉进行清洗；之后，
(2)将氧化铝(Al2O3)、氧化镁(MgO)、氧化铈(CeO2)和氧化钛(TiO2)置入具有若干结晶器的钼坩埚内；再之后，
(3)将装有原料的钼坩埚置入单晶炉内，同时装好籽晶，并对好引晶时的接触位置；关紧炉门，对其抽真空至1～0.1Pa后，充入氩气至常压；然后，
(4)对钼坩埚进行加热，使其内的原料熔化并出现液流线；此时，下降籽晶轴，使籽晶接近结晶器上方，并对其进行烘烤3～5分钟，调整引晶温度使籽晶端部呈似熔非熔时，再将籽晶接触结晶台面；待籽晶和结晶台面上熔化了的原料充分熔接后，使结晶台面温度降至结晶温度2053±10℃；最后，
(5)在结晶温度下，使籽晶上拉、逐渐放大并长满整个结晶面；待晶体与结晶台面脱离后，缓慢降低加热功率，逐渐降温；当降温至一小时后，切断加热电源，停止加温，让其自然冷却至室温后，取出的单晶蓝宝石管即为本发明的气体放电灯用蓝宝石管。
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