DE2524768A1 - Elektrode fuer eine entladungslampe - Google Patents

Elektrode fuer eine entladungslampe

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DE2524768A1
DE2524768A1 DE19752524768 DE2524768A DE2524768A1 DE 2524768 A1 DE2524768 A1 DE 2524768A1 DE 19752524768 DE19752524768 DE 19752524768 DE 2524768 A DE2524768 A DE 2524768A DE 2524768 A1 DE2524768 A1 DE 2524768A1
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Tjepke Hendrik Ekkelboom
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Philips Gloeilampenfabrieken NV
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    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
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    • H01J61/073—Main electrodes for high-pressure discharge lamps
    • H01J61/0732—Main electrodes for high-pressure discharge lamps characterised by the construction of the electrode

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  • Discharge Lamp (AREA)

Description

PHN.7583
Rood/Va/AvdV
26.5.75
u P
. ■ ,: PHN- 7583
,: vor,,: 3 · JUTll 1975
"Elektrode Tür eine Entladungslampe".
Die Erfindung bezieht sich auf eine Elektrode für eine Entladungslampe mit einem Kopf aus Wolfram und einem Metallcarbid zum Angreifen der Entladung, wobei dieser Kopf auf einem Elektrodenstift befestigt ist. Weiterhin bezieht sich die Erfindung auf Verfahren zur Herstellung derartiger Elektroden und auf mit solchen Elektroden versehene Entladungslampen.
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In der britischen Patentschrift 1.240.778 ist eine Hochdruck-Kurzbogenlampe beschrieben, die mit Elektroden mit einem gesinterten Kopf aus 20 - 90 Gew.^ Tantalcarbid und 80 - 10 Gew.$ Wolfram versehen ist. Der Elektrodenkopf ist durch eine Schrumpfverbindung an einem Elektrodenstift befestigt, um den schraubenlinienförmig ein Wolframdraht gewickelt ist, der mit Emittermaterial versehen ist.
Diese bekannte Elektrode weist einen
Elektrodenkopf mit einer zylindrischen Basis und einem gegebenenfalls abgestumpften Kegel als Spitze auf.
Es hat sich herausgestellt, dass diese Elektrode einen nichtstabilen Bogen liefert. In dem Kopf der Elektroden kommen Stellen mit höheren Temperaturen vor, an denen sich die Entladung konzentriert. An diesen Stellen werde.n auf der Elektrodenoberfläche Kugeln aus dem Elektrodenmaterial gebildet. Diese wirken wechselweise als Vorzugssteilen, auf die der Bogen angroift.
Ein weiterer Nachteil der Anwendung der
bekannten Elektrode ist der, dass der Elektrodenabstand beim Betrieb grosser wird.
Die Erfindung bezweckt, Elektroden zu schaffen, die einen stabilen, diffus angreifenden Bogen liefern und die weiter bei Einbau in eine Entladungslampe einen konstanten Elektrodenabstand gewährleisten.
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Es hat sich herausgestellt, dass diese Aufgaben mit Elektroden der eingangs .genannten Art erfüllt werden, die dadurch gekennzeichnet sind, dass der Elektrodenkopf ein wenigstens halbkugelförmiger Schmelzkörper aus 20 - 80 Gew.$ Wolfram, So - 20 Gew.^ eines aus der durch Tantalcarbid, Hafniumcarbid und Zirkoncarbid gebildeten Gruppe gewählten Metallcarbide und 0-5 Gew.$, auf diese beiden Bestandteile berechnet, eines aus der durch Thorium und Uran gebildeten Gruppe gewählten Metalls in elementarer Form oder als Borid, Carbid oder Oxid ist.
Da, der für das Angreifen des Entladungsbogens bestimmte Teil der Elektrode nach der Erfindung gleichmassig gekrümmt ist und aus verschmolzenem Material besteht, ist die Bildung zeitlich veränderbarer Stellen höherer Temperatur ausgeschlossen. Der Angriffspunkt des Entladungsbogens ist nun die Stelle, an der der Abstand zwischen den Elektroden am geringsten ist.
Es sei bemerkt, dass in der genannten britischen Patentschrift erwählt ist, dass die darin beschriebene Elektrode beim Betrieb eine geschmolzene Stelle aufweist, auf die der Bogen angreift.
Die Elektrode ist jedoch wesentlich verschieden von der Elektrode nach der Erfindung, weil die bekannte Elektrode nach ihrem Betrieb gerade infolge des Auftretens von Stellen mit höherer Temperatur örtlich t
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oberflächlich verschmolzen ist, was nach der Erfindung eben vermieden wird.
In denjenigen AusfOhrungsformen der Elektrode, in denen der Elektrodenkopf Thorium- oder Uranemitter enthält, können den Elektrodenstift umgebende, Emittermaterial enthaltende Wendeln fortgelassen werden.
Der Elektrodenkopf kann mehr oder weniger Kugelform aufweisen, vorausgesetzt, dass er mindestens eine Halbkugelform aufweist.
Die Elektrode nach der Erfindung wird nunmehr an Hand der Zeichnung näher "beschrieben.
Figuren 1 bis 5 zeigen Längsschnitte durch Elektroden.
In Fig. 1 bezeichnet 1 einen mit einem
Elektrodenstift 2 aus Wolfram verschmolzenen Elektrodenkopf.
In Fig. 2 bezeichnet 3 einen Elektrodenkopf, der mit einem gesinterten Elektrodenstift 4 der gleichen Zusammensetzung wie der Elektrodenkopf verschmolzen ist.
In Fig. 3 bezeichnet 5 einen Elektrodenkopf, der mit einem gesinterten Elektrodenstift 6 verschmölzen ist. Der Stift 6 ist bei 7 durch eine Schrumpfverbindung an einem Wolframstützstift 8 befestigt.
In Fig. 4 bezeichnet 9 einen mit einem gesinterten Stift TO verschmolzenen Elektrodenkopf.
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Der Elektrodenstift ist mittels eines gewickelten Wolframdrahtes 11 mit einem Wolframstützstift 12 verbunden.
In Fig. 5 bezeichnet 13 einen Elektrodenkopf, der mit einem Wolframelektrodenstift 15 verschmolzen ist. 14 bezeichnet eine ringförmige Zone aus Metallcarbid, die mit dem Elektrodenkopf 13 sowie mit dem Stift 15 verschmolzen ist. Diese Zone kann auch noch Uran, Thorium, das Carbid, Oxid oder Borid dieser Metalle und Wolfram" enthalten.
Statt Wolframelektrodenstifte und -stützstifte können auch Stifte aus Wolfram und Thoriumoxid verwendet werden. Reines Wolfram hat sich jedoch bewährt.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform enthält der Elektrodenkopf Metallcarbid und Wolfram in dem Gewichtsverhältnis 3 ϊ 2 wegen der besonderen Stabilität des Entladungsbogens und der Elektrode bei dieser Zusammensetzung.
Die Elektrodenköpfe weisen in der Regel einen Durchmesser von 1-3 nun und die Elektrodenstifte eine Dicke von 0,7 - 3 nun auf.
Die Elektroden eignen sich besonders gut zur Anwendung in Hochdruck-Quecksilberlampen, gegebenenfalls mit Halogeniden, in Hochdruck-Natriumlampen und in Hochdruck-Kurzbogenlampen sowohl in Wech'selstromals auch in Gleichstromausführung.■
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Ein anderer Aspekt der Erfindung betrifft die Herstellung der neuen Elektrode. Es wurde gefunden, dass Elektroden sehr hoher Güte dadurch erhalten werden können, dass die Bestandteile, aus denen die Elektroden bestehen, in Mischung mit einem Binder granuliert werden, das Granulat zu Formstücken gepresst wird und diese Formstücke nach Sinterung wenigstens örtlich verschmolzen werden.
Dementsprechend bezieht sich die Erfindung auch auf ein Verfahren zur Herstellung von Elektroden für Entladungslampen, bei dem Wolframpulver und ein Metallcarbidpulver mit einem Binder gemischt werden, das Gemisch in einer Pressform komprimiert und das Formstück in einem Sfchutzgas gesintert wird, dadurch gekennzeichnet, dass ein Pulvergemisch von Wolfram, einem aus der durch Tantalcarbid, Hafniumcarbid und Zirkoncarbid gebildeten Gruppe gewählten Metallcarbid und einem aus der durch Thorium und Uran gebildeten Gruppe gewählten Metall in elementarer Form oder als Borid, Carbid oder Oxid, in einem derartigen Mischungsverhältnis, dass der erhaltene Elektrodenkopf 20 - 80 Gew.$ Wolfram, 80 - 20 Gew.$ des Metallcarbide und 0-5 Gew.$ auf . Wolfram χund das Metallcarbid berechnet, des Metalls enthält, mit einem Bindemittel granuliert, das Granulat in· einer Pressform unter einem Druck von mindestens 2000 kg/cm* komprimiert und das Formstück nach Sinterung in einer Bogenentladung in einer inerten Atmosphäre,
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wobei das Formstück als eine der Elektroden dient, 'solange erhitzt wird, bis wenigstens ein Teil des Formstücks geschmolzen ist und die Form mindestens einer Halbkugel angenommen ist.
Das Formstück kann verschiedene Formen aufweisen. Im allgemeinen ist es aber stabförmig mit einem runden oder eckigen Querschnitt. Das Formstück kann in einer Endfläche eine Aussparung zur Befestigung auf einem Stützstift aufweisen.
In einer besonderen Ausführungsform ist
das Formstück scheibenförmig gestaltet und dazu bestimmt, völlig zu einem Elektrodenkopf verscholzen zu werden. Auch in dieser Ausführungsform kann das Formstück mit einer gegebenenfalls kontinuierlichen Höhlung zur Befestigung auf einem Elektrodenstift versehen sein.
Bei einer Abwandlung des erfindungsgemässen Verfahrens wird die Sinterung unterbrochen, um in dem Formstück eine Aussparung für Montage auf einem Elektrodenstift oder Stützstift anzubringen. Dies kann durch Bohren oder mittels Ul.tras chal !schwingungen erzielt werden,
Im Falle eines scheibenförmigen Formstückes, das auf einem Wolframelektrodenstift angeordnet ist und zu einem Elektrodenkopf verschmolzen wird, schmilzt auch die Spitze des Elektrodenstifts und mischt sich das davon herrührende Wolfram mit dem übrigen geschmolzenen
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Material, so dass dessen Wolframgehalt zunimmt. Das Mass, in dem dies geschieht, ist von der Länge und der Dicke des in das Formstück geführten Teiles des Elektrodenstiftes abhängig.
Bei einer vorgegebenen Geometrie des
Elektro.denstiftes kann die Zusammensetzung des Formstückes, die erforderlich ist, um einen Elektrodenkopf mit einer gewünschten Zusammensetzung zu erhalten, auf empirischem Wege festgestellt werden.
Die gepressten Formstücke werden in einer inerten Atmosphäre, z.B. Wasserstoff, gesintert, bis eine Temperatur von etwa 2300°C erreicht ist. Diese Bearbeitung kann dazu benutzt werden, einen Elektroden-stift mit einer Aussparung an einem Ende auf einem Wolframstützstift anzuordnen und durch Schrumpfung auf diesem Stift zu befestigen. Auch ist es möglich, auf vergleichbare Weise einen scheibenförmigen Presskörper durch Schrumpfung auf einem Wolframelektroden- ' stift zu befestigen.
Der gesinterte Körper wird in einer Bogenentladung, wenigstens teilweise zum Schmelzen gebracht. Dabei wird in einer inerten Gasatmosphäre, z.B. in Helium, Argon, Xenon oder Neon, gearbeitet. Vorzugsweise wird diese Bearbeitung derart durchgeführt, dass ein senkrechter Bogen zwischen dem gesinterten Körper als
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unterer Elektrode und einer oberen Elektrode aus z.B. Wolfram gebildet wird.
Je länger die Bogenentladung bei genügend hoher Leistung aufrechterhalten wird, umso mehr Material wird schmelzen. Unter dem Einfluss ihrer Oberflächenspannung nimmt die Schmelze eine konvexe Form an, die sich immer mehr einer Kugelform nähert, je nachdem mehr Material geschmolzen ist.
Das Formstück kann sowohl in einem Wechselstrom- als auch in einem Gleichstromentladungsbogen geschmolzen werden. Im letzteren Falle wirkt das Formstück als Anode. Die Elektroden werden an eine Stromquelle von mindestens 90 V angeschlossen. Der Entladungsstrom wird vorzugsweise während des Schmelzvorgangs konstant gehalten.
Als Binder für die Herstellung des Granulates können verschiedene Mittel, insbesondere Polyacrylate und Polymethacrylate, z.B. Polyathylacrylat, verwendet werden. Die verwendete Bindermenge ist wenig kritisch, Mit 1 Gew.$, auf das zu bindende Pulvergemisch berechnet, werden bereits sehr günstige Ergebnisse erzielt, aber auch ein Vielfaches .dieser Menge kann Anwendung finden. In der Regel wird 1-5 Gew.$ verwendet.
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Die Erfindung bezieht sich ferner auf ein Verfahren zur Herstellung von Elektroden aus Wolfram und einem Metallcarbid für Entladungslampen, das dadurch gekennzeichnet ist, dass ein Wolframstift in der Nähe eines Endes mit einem Gemisch von a) pulverförmigem Tantalcarbid, Zirkoncarbid, Hafniumcarbid, Tantal/Kohlenstoff 1:1, Hafnium/Kohlenstoff 1:1 oder Zirkon/Kohlenstoff 1:1 (g.at.), b) einem pulverförmigen Metall, das aus der durch Uran und Thorium gebildeten Gruppe gewählt ist, in elementarer Form oder als Oxid, Borid oder Carbid, und c) einem Binder in einem flüchtigen Verdünnungsmittel, überzogen wird, wonach nach Verdampfung des Verdünnungsmittels in einer inerten Atmosphäre in einer elektrischen Bogenentladung erhitzt wird, die auf die in der Nähe des Überzuges liegende Endfläche des Wolframstiftes angreift und solange aufrechterhalten wird, bis das Ende des Stiftes und der Überzug geschmolzen sind und die F.orm wenigstens einer Halbkugel angenommen haben, wobei die Menge von a) 1 und b) derartig ist, dass die verschmolzene Spitze des Stiftes eine Zusammensetzung von 20 - 80 Gew.$ Wolfram, 80 - 20 Gew.$ eines aus- der durch Tantalcarbid, Hafniumcarbid und Zirkoncarbid gebildeten Gruppe gewählten Metallcarbide und 0-5 Gew.^, auf das Wolfram und das Carbid berechnet, eines aus.der durch Thorium und Uran gebildeten Gruppe gewählten Metalls
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in elementarer Form oder als Oxid, Borid oder Carbid aufweist.
- In einer Abwandlung dieses Verfahrens enthält das Überzugsgemisch auch noch bis zu 5 Gew.^, auf den Bestandteil a) berechnet, an Wolframpulver.
Die Schmelzbearbeitung kann auf die obenbeschriebeneWeise durchgeführt werden.
Verschiedene Binder, wie Cellulosebinder, . z.B. Nitrocellulose, können bei dem betreffenden Verfahren verwendet werden. Als Verdünnungsmittel können flüchtige Verbindungen, wie Äthyl-, Butyl- oder Amylacetat, verwendet werden. Mit Bindemittel und Verdünnungsmittel wird eine pastenartige Substanz der Bestandteile a) und b) hergestellt. Im allgemeinen wird bis zu 5 Gew.^ des Bindemittels verwendet.
Da die Paste kein Wolfram zu enthalten braucht, weil der Wolframbestandteil bei dem nach diesem Verfahren hergestellten Elektrodenkopf völlig von dem Wolframstift herrühren kann, kann die Menge an Uran oder Thorium (-verbindung) in der Paste höher"als in dem verschmolzenen konvexen Teil des Elektrodenkopfes sein. Der in Fig. 5 mit 14 bezeichnete Teil des Elektrodenkopfes, der verhältnismässig wenig Wolfram enthält, kann denn auch verhältnismässig viel Uran oder Thorium(-verbindung) enthalten. Es stellt sich heraus, dass die Stabilität
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der Elektrode oder des auf die kugelige Spitze der Elektrode angreifenden Entladungsbogens dadurch nicht beeinträchtigt wird.
Die Verfahren nach der Erfindung können an Hand der Figuren 6 bis 11 und der nachstehenden Beispiele näher erläutert werden.
Die Figuren 6, 7 und 9 zeigen Längsschnitte durch Formstücke, die durch Komprimieren eines Gemisches von Wolframpulver, Metallcarbidpulver und eines Binders erhalten sind.
Die Figuren 8 und -10 zeigen Längsschnitte durch einen Wolframelektrodenstift bzw. einen Wolframstützstift.
Fig. 11 zeigt einen Längsschnitt durch einen Wolframelektrod;enstift 16 mit einem Überzug aus TaC 17· Beispiel 1
40 Gewichtsteile Wolframpulver und 60 Gewichtsteile Tantalcarbidpulver wurden mit 2 Gewichtsteilen einer h6 Gew.^-igen Dispersion von Polyäthylacrylat in Wasser, gemischt. Nachdem ein homogenes Gemisch erhalten war, wurde dies stehengelassen, bis es trocken war. Dann wurde die Masse.gebrochen und durch Sieben wurden die Granülen von 60 bis 200 /um abgetrennt. Diese wurden einer Matrize zugeführt, in der sich unter einem Druck von 2000 kg/cm2 zu einem soheibenförmigen Formstück
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mit einem Durchmesser von 2.t5 mm und einer Dicke von 1 mm komprimiert wurden (Fig. 6). Das Formstück wurde auf einem Wolframelektrodenstift mit einem Durchmesser von 1 mm angeordnet (Fig. 8), wonach das Ganze in 5 Minuten auf 600°C erhitzt wurde. Nachdem die Temperatur 5 Minuten lang konstant gehalten worden war, wurde sie auf 23OO°C erhöht, welche Temperatur 15 Minuten lang aufrechterhalten wurde. Die ganze Temperaturbehandlung wurde in einer Wasserstoffatmosphäre durchgeführt.
D area wurde der Wolframstift mit dem auf ihm durch Schrumpfung befestigten Formstück senkrecht in einer Entfernung von 2 mm unter einer Wolframelektrode angeordnet. Der Stift und die Elektrode wurden an eine Wechselspannungsquelle von 90 V angeschlossen. In einer Argonatmosphäre wurde anschliessend zwischen diesen beiden eine Bogenentladung erzeugt. Der Entladungsstrom wurde solange aufrechterhalten, bis der Kopf der unteren Elektrode nahezu kugelförmig geworden war. (Fig.1). Beispiel 2
30 Gewichtsteile Wolframpulver, 70 Gewichtsteile Hafniumcarbidpulver und 3 Gewichtsteile Thoriumcarbidpulver wurden mit k Gewichtsteilen einer k6 gew\$-igen Dispersion des Polyäthylacrylates in Wasser gemischt. Das Gemisch wurde nach.Trocknung zu Teilchen von
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6ο - 300 /um granuliert und dann in einer Matrize unter einem Druck von lO.OOOkg/cm2 zu einer runden Scheibe mit einem Durchmesser von 1,5 nim und einer Dicke von 1,5 nun komprimiert. Die Scheibe wurde in 5 Minuten auf 700°C erhitzt.und, nachdem sie 5 Minuten lang auf dieser Temperatur gehalten worden war, weiter auf 1500°C erhitzt, welche Temperatur 10 Minuten lang aufrechterhalten wurde. Danach wurde in der Mitte der Scheibe durch Bohren ein Loch von 0,h mm angebracht und die Scheibe auf einem an einem Ende verjüngten Volframstift mit einem Durchmesser von 1 mm angeordnet. Dann wurde das Ganze 15 Minuten lang auf 23ΟΟ 0C erhitzt. Alle Temperaturbehandlungen wurden in Wasserstoff durchgeführt.
Auf die bereits im Beispiel 1 beschriebene Weise wurde die gesinterte Scheibe dann mit dem Wolframstift verschmolzen, nur mit;dem Unterschied, dass nun ein Gleichstrpmentladungsbogen verwendet wurde und die zu bildende Elektrode als Anode wirkt. Beispiel 3
50 Gewichtsteile Wolframpulver, 50 Gewichtsteile Tantalcarbidpulver und 5 Gewichtsteile Thoriumoxidpulver wurden mit 2 Gewichtsteilen einer k6 gew.^-igen PoIyäthylenacrylatdispersion in Wasser gemischt. Das Gemisch wurde nach Trocknung, zu Teilchen mit einer Grosse von
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60 bis 200 ,um granuliert und dann unter einem Druck von 3000 kg/cm2 zu einem zylindrischen Stab mit einem Durchmesser von 1 mm und einer Länge von 3 komprimiert, wobei an einer Endfläche eine Aussparung vorgesehen war. Das auf diese Weise erhaltene Formstück wurde auf einem an einem Ende verjüngten Wolframstützstift angeordnet, wonach das gepresste Formstück gesintert und dann teilweise geschmolzen wurde auf die im Beispiel 1 beschriebene Weise, bis ein nahezu kugelförmiger Elektrodenkopf erhalten war (Fig. 3)·
Beispiel h
Tantalcarbidpulver wurde mit h Gew.$ Nitrocellulose und Butylacetat zu einer pastenartigen Substanz gemischt. Ein Wolframstift mit einem Durchmesser von 1 mm, von dem ein Ende zu einem gerade abgestumpften Kegel abgeschliffen war, wurde am abgeschliffenen Ende über eine Länge von 1,5 mm mit der Paste überzogen. Die Dicke der angebrachten Schicht war gleich der Hälfte des mitteleren Durchmessers des überzogenen Teiles des Stiftes, Die Endfläche des Stifte 5 wurde nicht mit Paste überzogen. (Fig. 11).
Der Stift wurde senkrecht, das überzogene Ende nach oben gerichtet, angeordnet.Zwischen dem Stift und einen darüber angeordneten Wolframstift wurde in einer Heliumatmosphäre eine Wechselstrombogenentladung erzeugt.
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/ Der Potentialunterschied über den Elektroden betrug 18 V. Die Bogenentladung wurde aufrechterhalten, bis sich auf der unteren Elektrode ein mehr als halbkugelförmiger Kopf aus verschmolzenem Wolfram und Tantalcarbid gebildet hatte (Fig. 5).
Auch bezieht sich die Erfindung auf elektrische Entladungslampen mit einer oder mehreren Elektjroden nach der Erfindung.
Fig. 12 zeigt eine Kurzbogen-Quecksilber- . Entladungslampe.
Fig. 13 zeigt eine Hochdruck-Quecksilber-En 11adungs1ampe.
In Fig. 12 bezeichnet 21 ein mit Xenon als Füllgas versehenes Entladungsgefäss aus Quarzglas, Mit 22 sind nahezu kugelförmige Elektrodenköpfe bezeichnet, die aus verschmolzenem Wolfram, Tantalcarbid und Thoriumoxid bestehen. Die Köpfe 22 sind mit Elektrodenstiften aus Wolfram verschmolzen, die vakuumdicht über Molybdänfolien Zh nach aussen geführt und mit Stromzuführungsleitern 25 verbunden sind. 26 bezeichnet einen Wärmestrahlung reflektierenden Überzug. Die Lampe wird mit Gleichstrom betrieben und nimmt beim Betrieb eine Leistung von etwa 200 W auf.
In Fig. 13 bezeichnet 31 das Quarzglasentladungsgefäss einer Lampe nach der Erfindung, die beim Betrieb eine Leistung von etwa ^00 W aufnimmt.
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An beiden Enden des Entladungsgefässes 31 sind Quetschungen 32 bzw. 33 gebildet, in die Stromzuführungselemente 3k bzw. 35 eingeschmolzen sind. Diese Stromzuführungselemente sind innerhalb des Entladungsgefässes mit Elektroden 36 und 37 verbunden, zwischen denen beim Betrieb die Entladung stattfindet. Das Entladungsgefäss 31 ist in einer evakuierten oder mit inertem Gas gefüllten Aussenumhüllung 38» z.B. aus Hartglas, angeordnet, die an einem Ende eine Quetschung 39 aufweist, durch die vakuumdicht Stromzuführungsdrähte ho und h1 hindurchgeführt sind. Die Stromzuführungsdrähte 4o und 41 sind mit den Stromzuführungselementen 3^ und 35 verbunden und dienen zugleich als Stützpole für das Entladungsgefäss.
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Claims (1)

  1. ■18- PHN. 7583
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    PATENTANSPRÜCHE:
    ^y Elektrode für eine Entladungslampe mit einem für das Angreifen der Entladung bestimmten Kopf aus Wolfram und einem Metallcarbid, wobei dieser Kopf auf einem Elektrodenstift befestigt ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Elektrodenkopf ein wenigstens halbkugelförmiger Schmelzkörper aus 20 - 80 Gew.$ Wolfram, 80 - 20 Gew.$ eines aus der durch Tantalcarbid, Hafniumcarbid und Zirkoncarbid gebildeten Gruppe' gewählten Metallcarbide und 0-5 Gew.$,auf diese beiden Bestandteile berechnet, eines aus der durch Thorium und Uran gebildeten Gruppe gewählten Metalls in elementarer Form oder als Borid, Carbid oder Oxid ist. 2. Elektrode nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Elektrodenkopf mit einem Wolframelektrodenstif.t verschmolzen ist.
    3· Elektrode nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Elektrodenkopf mit einem gesinterten Elektrodenstift mit .der gleichen Zusammensetzung wie der Elektrodenkopf verschmolzen ist.
    k. Elektrode nach Anspruch 2 oder 3> dadurch gekennzeichnet, dass der.Elektrodenkopf kugelförmig ist. 5. * Elektrode nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet ,dass der Elektrodenstift durch Schrumpfung auf einem Wolframstützstift befestigt ist.
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    6. Elektrode nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Elektrode eine ringförmige Zone aufweist, die mit dem Elektrodenstift und mit der dem Elektrodenstift zugekehrten Seite des Elektrodenkopfes verschmolzen ist, welche Zone bei zunehmendem Abstand vom Elektrodenkopf mit abnehmender Dicke verläuft und aus einem aus der tiurch Tantalcarbid, Hafniumcarbid und Zirkoncarbid gebildeten Gruppe gewählten verschmolzenen Metallcarbid mit 0-25 Gew.^, auf das Metallcarbid berechnet, eines aus der durch Thorium und Uran gebildeten Gruppe gewählten Metalls in elementarer Form oder als Borid, Oxid oder Carbid und 0-5 Gew.^, auf das Metallcarbid berechnet, an Wolfram besteht.
    7. Verfahren zur Herstellung von Elektroden für Entladungslampen nach den Ansprüchen 1 bis 5> bei dem Wolframpulver und ein Metallcarbidpulver mit einem Binder gemischt werden, das Gemisch in einer Form komprimiert und das Formstück in einem Schutzgas gesintert wird, dadurch gekennzeichnet, dass ein Pulvergemisch von Wolfram, einem aus der durch Tantalcarbid, Hafniumcarbid und Zirkoncarbid gebildeten Gruppe gewählten Metallcarbid und einem aus der durch Thorium und Uran gebildeten Gruppe gewählten Metall in elementarer Form oder als Borid, Carbid oder Oxid in einem derartigen Misbhverhältnis, dass der erhaltene Elektrodenkopf 20 - 80 Gew.$ Wolfram, 80 - 20 Gew.# des Metallcarbide und 0-5 Gew. #, auf
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    Wolfram und das Metallcarbid berechnet, des Metalls enthält, mit einem Bindemittel granuliert, das Granulat in einer Form unter einem Druck von mindestens 2000 kg/cm2 komprimiert und das Formstück nach Sinterung in einer Bogenentladung in einer inerten Atmosphäre, wobei das Formstück als Elektrode wirkt, solange erhitzt wird, dass wenigstens ein Teil des Formstücks geschmolzen ist und die Form wenigstens einer Halbkugel angenommen hat. 8. Verfahren nach Anspruch 7> dadurch gekenn-' zeichnet, dass das Formstück beim ί intern durch Schrumpfung auf einem Wolframstift befestigt wird, der in einer Aussparung in einer Endfläche des Formstückes geführt ist. 9· Verfahren nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, da.ss das Formstück in einem senkrechten. Entladungsbogen erhitzt wird, wobei das Formstück als untere Elektrode wirkt.
    10. ' Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 9> dadurch gekennzeichnet, dass -als Bindemittel ein Polyacrylat oder Polymetacrylat verwendet wird.
    11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass als Bindemittel Polyathylacrylat.verwendet wird,
    12. Verfahren zur Herstellung von Elektroden
    aus Wolfram und einem Metallcarbid für Entladungslampen nach den Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass
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    • 26.5.75
    ein Wolframstift in der Nähe eines Endes mit einem Gemisch von a) pulverförmigem Tantalcarbid, Zirkoncarbid, Hafniumcarbid, Tantal/Kohlenstoff 1 : 1, Hafnium/ Kohlenstoff 1 : 1 oder Zirkon/Kohlenstoff 1 : 1 (g.at.), b) einem Pulverförmigen Metall, das aus der durch Uran und Thorium gebildeten Gruppe gewählt ist, in elementarer Form oder als Oxid, Borid oder Carbid und c) einem Binder in einem flüchtigen Verdünnungsmittel überzogen wird, wonach nach Verdampfung des Verdünnungsmittels in einer inerten Atmosphäre in einer elektrischen Bogenentladung erhitzt wird, die auf die in der Nähe des Überzuges liegende Endfläche des Wolframstiftes angreift und solange aufrechterhalten wird, bis das Ende des Stiftes und der Überzug geschmolzen sind und die Form wenigstens einer Halbkugel angenommen haben, wobei die Menge von a) und b) derartig ist, dass die verschmolzene Spitze des Stiftes eine Zusammensetzung von 20 - 80 Gew.# Wolfram, 80 - 20 Gew.$ eines aus der durch Tantalcarbid, Hafniumcarbid und Zirkoncarbid gebildeten Gruppe gewählten Metallcarbide und 0-5 Gew.^, auf Wolfram und das Carbid berechnet, eines aus der durch Thorium und Uran gebildeten Gruppe gewählten Metalls in elementarer. Form oder als Oxid, Borid oder Carbid aufweist.
    13· Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Uberzugsgemisch.bis zu 5 Gew.%, auf den Bestandteil a) berechnet, an Wolframpulver enthält.
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    -22- PHN.7583
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    1^. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 und 13, dadurch gekennzeichnet, dass der überzogene Wolframstift in einem senkrechten Entladungsbogen erhitzt wird, wobei der Wolframstift als untere Elektrode wirkt. 15· Entladungslampen, gekennzeichnet;durch eine Elektrode nach einem der Ansprüche 1 bis 6.
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    Leerseite
DE2524768A 1974-06-12 1975-06-04 Elektrode für eine Entladungslampe Expired DE2524768C2 (de)

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