CN1364304A - 用来制造用在荧光灯中的汞分配器器件的方法 - Google Patents
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Abstract
描述了一种用来制造要用在荧光灯中的汞分配器器件的方法,具有其中分配器材料(2)包含在一个金属管(1)中的类型,这些分配器提供汞的较均匀分布,从一个器件到另一个器件具有较小波动。这通过这样一种方法得到,根据该方法,一个具有比最终容器(1)大的直径的管状金属容器(1′),在其用所述分配器材料(2)填充之后,在其转动轴线彼此平行并且垂直于管状金属容器(1)的前进方向(X－X′)的至少两对滚轮(3、3′;4、4′)之间通过,直到得到管状金属容器(1)的横截面减小到希望的值,并且最后把正确尺寸切成单个分配器元件。
Description
本发明涉及用在荧光灯中的小量汞分配器，及更具体地说，涉及一种用于其制造的改进方法。
人们知道荧光灯为了其工作需要少量汞。作为技术发展和国际标准关于诸如汞之类的有毒物质的使用越来越小心的结果，这种元素用在灯中的最大量最近越来越小，小到每个灯约3mg甚至更少，如由制造一些制造商要求的那样。
传统汞配料方法的多种不能满足这些要求，如体积剂量，因为具有要求重量的小汞滴具有一个极度减小的体积，并因此以一定精度分配他们几乎是不可能的。而且，剂量的可重复性几乎没有，并且总产生污染问题。而且以包含在小玻璃盒中的纯元素形式把汞引入到灯中没有解决剂量精度问题和这样小汞体积的重复性。
专利US-4,808,136和EP-568316描述了用汞浸渍的一种多孔材料丸或球的使用，然后当封闭灯时在加热下释放该汞。而且这些方法对于在丸中的汞装载要求复杂的操作，并且释放汞的量几乎不可重复。这些方法没有解决在工作环境中汞蒸汽存在的问题。
相反，汞分配器元件的使用证明大体上满意，这些元件可能也具有由具有约1mm直径和1cm长度的金属管形成的、并且填充有一种适当材料的阴极的功能，这种材料在加热时只在其中包含分配器元件的灯中释放汞蒸汽。
由于用汞分配器材料粉末填充这样细的管极为困难，所以知道使用较大初始直径，例如1cm左右，和约20cm长的小管，这些小管然后通过在一端施加一个牵引力拉制，以便使之通过一系列具有逐渐减小横截面积的管嘴，直到达到希望的一个。通过这种操作，也实现管的同时延长，因而得到一个细线截面，然后切成具有希望尺寸的多个汞分配器元件。为了简单起见，细线截面也在如下简单地定义为“丝线”。
通过这种已知的制备方法，以粉末包含在最终“丝线”中的汞的、并因此由后者通过切削得到的单个元件的最终分布，不完全令人满意，产生从一个元件至另一个由化学分析测量能量化为至少±12％变化的波动。这样，不会保证其中安装所述汞分配器的灯的足够均匀性能。
因此，本发明的一个目的在于，提供一种用来制造上述类型的汞分配器元件的改进方法，从而如此制造的、和从相同初始管状容器导出的分配器元件在他们本身中，关于其汞含量，比用先有技术方法，特别是拉制方法，得到的那些具有较小差别。
上述目的借助于一种具有在权利要求1中叙述的特征的方法实现。
由参照唯一附图的如下详细描述，使根据本发明方法的可能其他目的、优点及特征显得更明白，在附图中：
图1示意表示根据本发明方法的一个实施例。
一个其直径在3与15mm之间而壁厚是0.1-0.75mm的金属管1′以任何已知方式用一种在加热下适于分配汞的成分2填充。一般，管1′的金属能是具有延展特性的任何金属，这种金属在加热下产生还原气体发射，并且具有良好的导电性以便使其感应加热更容易；而且，它不与汞形成汞齐，以便避免一旦从容器内的分配材料2释放就保持在其中的这种元素的蒸汽。镍特别希望用于这种用途。
关于包含在管1′内的成分2，它能由任何汞分配材料形成，尽管由专利US-3,657,589公开的材料是最佳的。由申请人在名St 505TM下生产和销售的化合物Ti3Hg是特别希望的。成分2也能包括与一种汞释放促进剂材料混合的汞分配材料，这些促进剂材料象在欧洲专利或申请EP-669639(Cu-Sn或Cu-Ag)、EP-691670(Cu-Si)及EP-737995(Cu-Sn-MM，其中MM是元素的一种混合物，叫做元素合金，主要包括铈、镧和钕，进一步有少量其他稀土)的出版物中公开的铜基合金。要不然，汞分配材料能与一种吸气剂材料混合，从而形成其中引入汞蒸汽的灯气氛的惰性气体成分保持恒定。值得注意的是，仅能与促进剂材料或与吸气剂材料选择性地进行混合，而决不能与两者进行混合，因为促进剂材料通过熔化和以后与分配材料反应实现其功能；一种可能存在的吸气剂材料表面由熔化促进剂材料覆盖，从而禁止其作用。因此，如果认为汞分配材料释放足够量的这种元素的蒸汽而不用促进剂材料，则吸气剂材料能与分配材料直接混合，否则后者与促进剂材料直接混合，而总是必需的吸气剂不得不布置在另一个灯区中，与汞分配器器件分离。
作为吸气剂材料，有可能使用象具有重量百分比成分Zr 84％-Al 16％的、由申请人以名St 101生产和销售的合金；具有重量百分比成分Zr76.6％-Fe 23.4％的、由申请人以名St 198TM生产和销售的合金；或具有重量百分比成分Zr 70％-V 24.6％-Fe 5.6％、由申请人以名St 707TM生产和销售的合金；以及具有重量百分比成分Zr 80.8％-Co 14.2％-MM 5％、由申请人以名St 787TM生产和销售的合金。
在任何情况下，形成分配器成分2的混合物处于具有小于125μm颗粒尺寸的粉末形式。
根据本发明，如此填充有成分2的初始管1′在彼此垂直的至少两对相对滚轮3、3′和4、4′之间通过，在图1中由箭头F、F′和G、G′示意的滚轮转动方向是这样的，从而他们在箭头意义上的前进方向X-X′上一起推动管1′。在每对两个滚轮之间的距离总小于管紧在进入与所述滚轮对接触之前具有的最大横向尺寸。
最好，在每单次滚压操作下的横截面减小不要太大，因为这对于管1′能引起过大的机械应力，然而已经发现，在每单次滚压下12％的横截面减小是最佳的。例如，在希望把具有约1cm直径的管1′横截面减小到具有约1mm横向尺寸的“丝线”的情况下，通过彼此垂直的两个滚轮对的18次滚压是必需的。通过只使用两对滚轮，通过使管1′通过相同的滚轮18次，在每次以后滚压通过之前注意缩短在滚轮对之间的距离，能实现18次滚压。要不然，有可能准备由多个滚轮对形成的“轮系”，从而在所述对之间的距离在管1′的前进方向X-X′上减小；例如，通过定位由12对(划分成6对的两组，彼此垂直)形成的一个滚轮“轮系”，只有3次通过是必需的。总之，乘以滚轮对数的总遍数是恒定的，并且等于从管1′的初始直径至希望最终横截面所必需的滚压次数。如果管1′相对于滚轮对的转动轴线的相对取向在所有滚压中保持恒定，则在末端将得到一根具有大体上正方形横截面的丝线，至多具有圆整的棱角。也可能这样操作，从而在以后滚压中的滚轮对的(或在以上描述“轮系”中的各种滚轮对的)转动轴线按照预定角度，例如(360/n)°，变化，其中n是滚压总数，以便得到具有较大数量边长的多边形横截面，并且甚至在变细的末端处近似于圆柱形状。
根据本发明方法的最后步骤是在滚压通过结束处具有希望直径的管或丝线1的、以预定长度的横向切断，以便得到具有约2-10mm长度的汞分配器元件。
相对于根据先有技术的方法通过拉制得到的那些，具有汞含量较小波动的以上指示优点、并因此关于能够把汞分配到根据本发明得到的“丝线”中的成分的分布具有较好的均匀性，由已经执行的实际试验是显然的，如在下面比较例中描述的那样。
通过从18-20cm长和具有1cm直径、填充有以上定义的61％重量的St 505和39％重量的St 101的一种混合物的小圆柱开始，他们的一些用传统拉制方法转变成约1mm直径和10m长的“丝线”，而其他通过使用根据本发明的方法带到相同的最终尺寸，两种类型的丝线然后都切成3mm长的件，然后随机拾取由传统拉制方法制造的丝线的30件和根据本发明的方法制造的丝线的30件。化学分析每件，以便确定Hg含量，结果是通过切断根据先有技术方法制造的“丝线”得到的件每mm长度包含0.85±0.129mg的Hg，即0.85±15.2％。相反，通过根据本发明的滚压方法得到的元件每mm包含0.85±0.061mg的Hg，即0.85±7.2％。因此，相对于通过传统拉制方法得到的，通过根据本发明的方法，百分比波动低一半并因此均匀性加倍。
Claims (9)
1.一种用来制造要用于荧光灯的汞分配器元件的方法，使金属包包含一种适于释放汞的成分(2)，该方法包括步骤：
a)用所述成分(2)填充一个管状金属包(1′)，该管状金属包具有比单个最终汞分配器所需要的大的直径；
b)使所述管状金属包(1′)在具有与管状包(1′)的前进方向(X-X′)垂直的轴线的至少两对(3、3′；4、4′)相对滚轮之间通过而多遍滚压，足以得到具有希望横向尺寸的细线段(1)；及
c)把所述段(1)切成形成最终分配器的约0.2-1cm的单件。
2.根据权利要求1所述的方法，其中在每次滚压通过下，包的横截面减小约12％。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其中所述包(1、1′)的材料是一种具有良好导电性的、在加热下不释放气体并且与汞不形成汞齐的延展金属。
4.根据权利要求3所述的方法，其中所述金属是镍，并且管状包(1′)的初始厚度在0.1与0.75mm之间。
5.根据权利要求3所述的方法，其中所述金属是镍，并且管状包(1′)的初始直径在3与15mm之间。
6.根据权利要求1所述的方法，其中所述成分(2)由一种汞分配材料与一种汞释放促进剂材料的混合物形成。
7.根据权利要求1所述的方法，其中所述成分(2)由一种汞分配材料与一种吸气剂材料的一种混合物形成。
8.根据权利要求6或7所述的方法，其中以具有不大于125μm的颗粒尺寸的粉末形式把所述混合物引入到管状包(1′)中。
9.根据权利要求1所述的方法，其中在每次滚压时滚轮对的转动轴线相对于以前滚压改变(360/n)°的角度，其中n是滚压的总次数。
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