EP2975143B1 - Verfahren zur herstellung von amalgamkugeln - Google Patents

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EP2975143B1
EP2975143B1 EP15179281.9A EP15179281A EP2975143B1 EP 2975143 B1 EP2975143 B1 EP 2975143B1 EP 15179281 A EP15179281 A EP 15179281A EP 2975143 B1 EP2975143 B1 EP 2975143B1
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EP
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amalgam
balls
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alloy powder
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Olivier Hutin
Hans Martin Ringelstein
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Saxonia Technical Materials GmbH
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Saxonia Technical Materials GmbH
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    • Y10T428/1209—Plural particulate metal components

Definitions

  • Modern energy-saving lamps of the TFL (Tube Fluorescent Lamp) or CFL (Compact Fluorescent Lamp) type belong to the low-pressure gas discharge lamps. They consist of a gas discharge flask filled with a mixture of mercury vapor and argon and internally coated with a fluorescent phosphor. The ultraviolet radiation of mercury emitted during operation is converted from fluorescence coating to visible light by the phosphor coating. The lamps are therefore also referred to as fluorescent lamps. Tanning and disinfection lamps work on the same principle, but are optimized for the emission of UV radiation and usually have no phosphor.
  • the US 4,145,634 describes the use of Amalgampellets with 36 at% indium, which contain high liquid content even at room temperature because of the high mercury content.
  • the pellets tend to stick together when they get in contact with each other. By coating the pellets with suitable materials in powder form, this can be prevented.
  • Stable metal oxides titanium oxide, zirconium oxide, silica, magnesia and alumina
  • graphite glass powder
  • phosphors phosphors
  • borax antimony oxide
  • metal powders that do not form an amalgam with mercury (aluminum, iron and chromium) are suggested.
  • the WO 94/18692 describes the use of pellets of zinc amalgam with 5 to 60, preferably 40 to 60 wt .-%, mercury.
  • pellets of zinc amalgam with 5 to 60, preferably 40 to 60 wt .-%, mercury.
  • For the production of spheroid Amalgampellets is in the US 4,216,178 described method in which the molten amalgam by a vibrationally excited outlet nozzle in split small drops and cooled in a cooling medium below the solidification temperature.
  • the pellets are in accordance with WO 94/18692 not coated.
  • amalgam balls from the melt the amalgam must be heated to a temperature at which the amalgam is completely melted. This is guaranteed with a zinc amalgam only at a temperature above 420 ° C with certainty. These high processing temperatures necessitate corresponding safety precautions because of the high mercury vapor pressure due to the toxicity of the mercury.
  • the JP 2000251836 describes the use of amalgam cells of tin amalgam for the production of fluorescent lamps.
  • the tin amalgam preferably has only a low mercury content with a tin / mercury atomic ratio of between 90-80: 10-20. This corresponds to a mercury content of 15.8 to 29.7 wt .-%.
  • the JP 2000251836 Does not give any information about how the amalgam spherical pellets are made.
  • EP 2145028 shows amalgam balls with higher mercury content, which, however, tend to stick. Although this problem is reduced by a proposed coating of the amalgam balls with an amalgam-forming metal powder, but not completely solved for all purposes.
  • Claim 9 defines a process for the preparation of low-pressure Gasentaldungslampen.
  • Amalgam spheres produced according to the invention are spheres coated with an alloy powder, the alloy powder having the composition Ag 3 - 80, Cu 0.5 - 43, Sn 0 - 96.5, Zn 0 - 5, In 0-10 and Au / Pd And wherein the amalgam spheres after the coating are subjected to a heat treatment at a temperature of 35 ° C to 100 ° C for a period of 2 hours to 20 hours.
  • Particularly suitable are alloy powders which contain more than 3 wt. -% silver or copper if the tin content exceeds 90% by weight. Such alloy powders are very suitable when they form an amalgam with mercury.
  • the amalgam spheres according to the invention are amalgams of the metals tin (Sn), zinc (Zn), bismuth (Bi), indium (In) and their alloys with one another.
  • these are amalgams with a mercury content between 30 and 70 wt .-%, in further embodiments of the invention have 40 to 60 and in particular from 40 to 55 wt .-% mercury content.
  • Amalgam spheres containing these mercury contents are in particular tin amalgam spheres, but also zinc amalgam spheres, ie SnHg30 to SnHg70, or SnHg40 to SnHg60, or SnHg45 to SnHg55 or SnHg50 or ZnHg30 to ZnHg70, or ZnHg40 to ZnHg60, or ZnHg45 to ZnHg55, or Bi ad 100% by weight, 10% by weight to 30% by weight, Sn 10% by weight to 40% by weight of mercury (BiSn10-30Hg10-40).
  • amalgam spheres which contain far smaller quantities of mercury, such as amalgams of bismuth, indium or mixtures thereof and mercury.
  • the proportions of the metals of the alloy complement each other to 100 wt .-%.
  • amalgam spheres with diameters between 50 ⁇ m and 3000 ⁇ m, in particular 100 ⁇ m to 2500 ⁇ m, or 200 ⁇ m to 2000 ⁇ m or between 500 ⁇ m and 1500 ⁇ m are particularly suitable.
  • the alloy powder used for the coating should contain less or no particles with a grain diameter larger than 100 ⁇ m. Particles with larger grain diameters amalgamate only incomplete and lead to a rough surface of the balls, which makes it difficult to meter the balls. It is better in this aspect to use an alloy powder whose powder particles have a particle diameter of less than 80 microns. In addition, alloy powders having an average particle diameter d 50 of 2 ⁇ m to 20 ⁇ m or of 5 ⁇ m to 15 ⁇ m or of 2 ⁇ m to 15 ⁇ m or of 5 ⁇ m to 20 ⁇ m or of 2 ⁇ m to 5 ⁇ m are well suited. The shape of the powder particles is generally free from any special requirements, so that spherical, angular, platelet-shaped, flake-shaped, needle-shaped, granular alloy powders or combinations thereof can be used.
  • alloys of tin or silver have preferably been used together, optionally also with zinc. Good results were obtained with alloys of tin with silver and copper.
  • Suitable alloy powders have a composition of silver (Ag) 3 wt% to 80 wt%, copper (Cu) 0.5 wt% to 43 wt%, tin (Sn) 0 wt% to 96 , 5 wt .-%, zinc (Zn) 0 wt .-% to 5 wt .-%, indium (In) 0 wt .-% to 10 wt .-% and gold, palladium and platinum (Au / Pd / Pt ), individually or in combination with each other, from 0 wt .-% to 5 wt .-%, wherein the proportions of the metals add up to a total of 100 wt .-%.
  • alloy powders which contain more than 3% by weight of silver or copper if the tin content exceeds 90% by weight.
  • the alloy powders have the composition silver (Ag) 24 wt .-% to 75 wt .-%, copper (Cu) 5 wt .-% to 43 wt .-% or 20 wt .-% to 30 %
  • tin (Sn) 10% by weight to 48% by weight zinc (Zn) 0.1% by weight to 3% by weight, indium (In) 0.1% by weight to 5% by weight and gold, palladium and platinum (Au / Pd / Pt), individually or in combination, from 0.1% to 5% by weight, with the proportions of the metals totaling 100% by weight ,
  • the alloy powders have the composition silver (Ag) 56 wt .-% to 72 wt .-%, copper (Cu) 12.5 wt .-% to 28 wt .-%, tin (Sn) 20 Wt .-% to 35 wt .-%, zinc (Zn) 0 wt .-% to 3 wt .-%, indium (In) 0 wt .-% to 5 wt .-% and gold, palladium and platinum (Au / Pd / Pt), individually or in combination with each other, from 0 wt .-% to 5 wt .-%, wherein the proportions of the metals add up to a total of 100 wt .-%.
  • the alloy powders have the composition silver (Ag) 56 wt .-% to 72 wt .-%, copper (Cu) 12.5 wt .-% to 28 wt .-%, tin (Sn) 0 Wt .-% to 35 wt .-%, zinc (Zn) 0 wt .-% to 3 wt .-%, indium (In) 0 wt .-% to 5 wt .-% and gold, palladium and platinum (Au / Pd / Pt), individually or in combination with each other, from 0 wt .-% to 5 wt .-%, wherein the proportions of the metals add up to a total of 100 wt .-%.
  • the alloy powders have the composition silver (Ag) 56 wt .-% to 72 wt .-%, copper (Cu) 12.5 wt .-% to 28 wt .-%, tin (Sn) 0 Wt .-% to 35 wt .-%, zinc (Zn) 0.1 wt .-% to 3 wt .-%, indium (In) 0 wt .-% to 5 wt .-% and gold, palladium and platinum (Au / Pd / Pt), individually or in combination with each other, from 0 wt .-% to 5 wt .-%, wherein the proportions of the metals add up to a total of 100 wt .-%.
  • the alloy powders have the composition silver (Ag) 56 wt .-% to 72 wt .-%, copper (Cu) 12.5 wt .-% to 28 wt .-%, tin (Sn) 0 Wt .-% to 35 wt .-%, zinc (Zn) 0 wt .-% to 3 wt .-%, indium (In) 0.1 wt .-% to 5 wt .-% and gold, palladium and platinum (Au / Pd / Pt), individually or in combination with each other, from 0 wt .-% to 5 wt .-%, wherein the proportions of the metals add up to a total of 100 wt .-%.
  • the alloy powders have the composition silver (Ag) 56 wt .-% to 72 wt .-%, copper (Cu) 12.5 wt .-% to 28 wt .-%, tin (Sn) 0 Wt .-% to 35 wt .-%, zinc (Zn) 0 wt .-% to 3 wt .-%, indium (In) 0 wt .-% to 5 wt .-% and gold, palladium and platinum (Au / Pd / Pt), individually or in combination with each other, from 0.1 wt .-% to 5 wt .-%, wherein the proportions of the metals add up to a total of 100 wt .-%.
  • the alloy powders have the composition silver (Ag) 56 wt .-% to 72 wt .-%, copper (Cu) 12.5 wt .-% to 28 wt .-%, tin (Sn) 0 Wt .-% to 35 wt .-%, zinc (Zn) 0 wt .-% to 3 wt .-%, indium (In) 0 wt .-% to 5 wt .-% and gold, palladium and platinum (Au / Pd / Pt), individually or in combination with each other, from 1 wt .-% to 8 wt .-%, wherein the proportions of the metals add up to a total of 100 wt .-%.
  • Suitable combinations of the elements silver, zinc, indium and gold, palladium and platinum are described in Table 1 below.
  • Suitable compositions of the alloy powders are listed in the following Tables 2 to 17, where the copper and silver contents are given. Individual combinations are designated by the number of the table, followed by the number of the respective combination of the elements silver, zinc, indium and gold, palladium and platinum (individually or in combination) from Table 1.
  • the alloy composition 2.005 means the combination of Elements silver, zinc, indium and also gold, palladium and platinum as in Table 1, position No.
  • Table 2 consists of 81 alloy compositions 2.001 to 2.081, wherein the contents of the elements silver, zinc, indium and gold, palladium and platinum (individually or in combination with each other) in weight percent are given in Table 1, respectively, and the contents of tin (Sn) are 0 Wt .-% to 35 wt .-% and of copper (Cu) 0.5 wt .-% to 43 wt .-% amount and the proportions of the metals add up to 100 wt .-%.
  • Table 3 consists of 81 alloy compositions 3.001 to 3.081, wherein the contents of the elements silver, zinc, indium and gold, palladium and platinum (individually or in combination with each other) in weight percent in each case in Table 1 and the contents of tin (Sn) 0 wt .-% to 35 wt .-% and copper (Cu) 12.5 wt .-% to 28 wt. % and the proportions of the metals add up to 100% by weight.
  • Table 4 consists of 81 alloy compositions 4.001 to 4.081, wherein the contents of the elements silver, zinc, indium and gold, palladium and platinum (individually or in combination with each other) in weight percent are given in Table 1, respectively, and the contents of tin (Sn) are 0 Wt .-% to 35 wt .-% and copper (Cu) 5 wt .-% to 43 wt .-% amount and the proportions of the metals to 100 wt .-% complementary.
  • Table 5 consists of 81 alloy compositions 5,001 to 5,081, wherein the contents of the elements silver, zinc, indium and gold, palladium and platinum (individually or in combination with each other) in weight percent are given in Table 1, respectively, and the contents of tin (Sn) are 0 Wt .-% to 35 wt .-% and copper (Cu) 20 wt .-% to 30 wt .-% amount and the proportions of the metals to 100 wt .-% complement.
  • Table 6 consists of 81 alloy compositions 6,001 to 6,081, wherein the contents of the elements silver, zinc, indium and gold, palladium and platinum (individually or in combination with each other) are given by weight in Table 1, respectively, and the contents of tin (Sn) are 0 % By weight to 96.5% by weight and copper (Cu) copper (Cu) 0.5% by weight to 43% by weight and the proportions of the metals to 100% by weight.
  • Table 7 consists of 81 alloy compositions 7,001 to 7,081, wherein the contents of the elements silver, zinc, indium and gold, palladium and platinum (individually or in combination with each other) in weight percent in each case in Table 1 and the contents of tin (Sn) 0 wt .-% to 96.5 wt .-% and copper (Cu) copper (Cu) 12.5 wt. % to 28 wt .-% and the proportions of the metals add up to 100 wt .-%.
  • Table 8 consists of 81 alloy compositions 8,001 to 8,081, wherein the contents of the elements silver, zinc, indium and gold, palladium and platinum (individually or in combination with each other) in weight percent are given in Table 1, respectively, and the contents of tin (Sn) are 0 Wt .-% to 96.5 wt .-% and copper (Cu) 5 wt .-% to 43 wt .-% amount and the proportions of the metals to 100 wt .-% complement.
  • Table 9 consists of 81 alloy compositions 9.001 to 9.081, wherein the contents of the elements silver, zinc, indium and gold, palladium and platinum (individually or in combination with each other) in weight percent are given in Table 1, respectively, and the contents of tin (Sn) are 0 Wt .-% to 96.5 wt .-% and of copper (Cu) 20 wt .-% to 30 wt .-% amount and the proportions of the metals to 100 wt .-% complementary.
  • Table 10 consists of 81 alloy compositions 10,001 to 10,081, wherein the contents of the elements silver, zinc, indium and gold, palladium and platinum (individually or in combination with each other) in weight percent are given in Table 1, respectively, and the contents of tin (Sn) are 10 Wt .-% to 48 wt .-% and of copper (Cu) 0.5 wt .-% to 43 wt .-% amount and the proportions of the metals add up to 100 wt .-%.
  • Table 11 consists of 81 alloy compositions 11.001 to 11.081, wherein the contents of the elements silver, zinc, indium and gold, palladium and platinum (individually or in combination with each other) in weight percent in each case in Table 1 and the contents of tin (Sn) 10 wt .-% to 48 wt .-% and copper (Cu) 12.5 wt .-% to 28 wt. % and the proportions of the metals add up to 100% by weight.
  • Table 12 consists of 81 alloy compositions 12.001 to 12.081, wherein the contents of the elements silver, zinc, indium and gold, palladium and platinum (individually or in combination with each other) in weight percent are given in Table 1, respectively, and the contents of tin (Sn) are 10 Wt .-% to 48 wt .-% and of copper (Cu) 5 wt .-% to 43 wt .-% amount and the proportions of the metals to 100 wt .-% complementary.
  • Table 13 consists of 81 alloy compositions 13.001 to 13.081, wherein the contents of the elements silver, zinc, indium and gold, palladium and platinum (individually or in combination with each other) in weight percent are given in Table 1, respectively, and the contents of tin (Sn) are 10 Wt .-% to 48 wt .-% and copper (Cu) 20 wt .-% to 30 wt .-% amount and the proportions of the metals to 100 wt .-% complement.
  • Table 14 consists of 81 alloy compositions 14,001 to 14,081, wherein the contents of the elements silver, zinc, indium and gold, palladium and platinum (individually or in combination with each other) in weight percent are given in Table 1, respectively, and the contents of tin (Sn) are 20 Wt .-% to 35 wt .-% and copper (Cu) 0.5 wt .-% to 43 wt .-% amount and the proportions of the metals add up to 100 wt .-%.
  • Table 15 consists of 81 alloy compositions 15.001 to 15.081, wherein the contents of the elements silver, zinc, indium and gold, palladium and platinum (individually or in combination with each other) in weight percent in each case in Table 1 and the contents of tin (Sn) 20 wt .-% to 35 wt .-% and copper (Cu) 12.5 wt .-% to 28 wt. % and the proportions of the metals add up to 100% by weight.
  • Table 16 consists of 81 alloy compositions 16.001 to 16.081, wherein the contents of the elements silver, zinc, indium and gold, palladium and platinum (individually or in combination with each other) in weight percent are given in Table 1, respectively, and the contents of tin (Sn) are 20 Wt .-% to 35 wt .-% and copper (Cu) 5 wt .-% to 43 wt .-% amount and the proportions of the metals to 100 wt .-% complementary.
  • Table 17 consists of 81 alloy compositions 17,001 to 17,081, wherein the contents of the elements silver, zinc, indium and gold, palladium and platinum (individually or in combination with each other) in weight percent are given in Table 1, respectively, and the contents of tin (Sn) are 20 Wt .-% to 35 wt .-% and copper (Cu) 20 wt .-% to 30 wt .-% amount and the proportions of the metals to 100 wt .-% complement.
  • Table 18 consists of 81 alloy compositions 18,001 to 18,081, wherein the contents of the elements silver, zinc, indium and gold, palladium and platinum (individually or in combination with each other) in weight percent are given in Table 1, respectively, and the contents of tin (Sn) are 0 Wt .-% to 96.5 wt .-% and copper (Cu) copper (Cu) 0.5 wt .-% to 43 wt .-% amount and the proportions of the metals add up to 100 wt .-%, wherein the copper content is greater than 3 wt .-%, when the tin content exceeds 90 wt .-% and the silver content is less than 3 wt .-%.
  • Table 19 consists of 81 alloy compositions 19,001 to 19,081, wherein the contents of the elements silver, zinc, indium and gold, palladium and platinum (individually or in combination with each other) in weight percent are given in Table 1, respectively, and the contents of tin (Sn) are 0 Wt .-% to 96.5 wt .-% and copper (Cu) copper (Cu) 0.5 wt .-% to 43 wt .-% amount and the proportions of the metals add up to 100 wt .-%, wherein the silver content is greater than 3 wt .-%, when the tin content exceeds 90 wt .-% and the copper content is less than 3 wt .-%.
  • compositions of the alloy powders can be found in Tables 2 to 19, to which Table 20 refers.
  • Individual combinations are designated with the number of Table 20, followed by the number of the respective combination of amalgam, ball diameter and the coating table to be applied.
  • the combination 20.005 means the combination of a binary Zinnamalgams with 30 to 70 wt .-% mercury and a diameter of 50 to 2000 microns with the coatings of Table 4.
  • the amalgam balls are made according to one in the EP 1381485 B1 described method are prepared from a melt of the amalgam.
  • the completely melted amalgam is dropped into a cooling medium having a temperature below the solidification temperature of the amalgam.
  • the temperature of the cooling medium is 10 to 20 ° C below the liquidus temperature of the amalgam.
  • the melted amalgam is dripped into the cooling medium via a vibrating nozzle, wherein in a further embodiment of the invention the nozzle is immersed in the cooling medium.
  • the effort for the warranty The job security in the production of amalgam balls is therefore significantly reduced.
  • Another advantage is that Zinnamalgame completely melt at temperatures below 230 ° C.
  • the cooling medium used is preferably a mineral, an organic or a synthetic oil.
  • Well proven has a silicone oil. After formation of the amalgam balls in the cooling medium, they are separated from the cooling medium and degreased.
  • the balls can be presented after degreasing, for example, in a rotating vessel and sprinkled with constant circulation with the metal or alloy powder until no sticking of the balls is more noticeable.
  • Well suitable devices for carrying out this method are e.g. V-Blender, Tubularmixer or Dragierkessel.
  • the amount of metal or alloy powder applied here to the amalgam beads is between 1 and 10, preferably between 2 and 4,% by weight, based on the weight of the amalgam beads.
  • a further reduction in the tendency to sticking is obtained when the amalgam spheres are additionally coated, after coating with the metal or alloy powder, with a powder of a metal oxide in an amount of 0.001 to 1, preferably 0.01 to 0.5 and in particular in an amount of 0, 1 wt .-%, based on the weight of the amalgam balls are coated.
  • a powder of a metal oxide in an amount of 0.001 to 1, preferably 0.01 to 0.5 and in particular in an amount of 0, 1 wt .-%, based on the weight of the amalgam balls are coated.
  • Suitable metal oxides for this coating are, for example, titanium oxide, zirconium oxide, silicon oxide and aluminum oxide. Preference is given to using an aluminum oxide produced by flame pyrolysis with an average particle size of less than 5, preferably less than 1 micron.
  • the coating of the amalgam balls thus takes place in that the amalgam beads are degreased after separation from the cooling medium and sprinkled at room temperature with constant circulation with an alloy powder described above until no sticking of the balls is more detectable.
  • a further reduction in the tendency to sticking can be brought about by additionally coating the amalgam balls with a powder of a metal oxide in a further step with continuous circulation.
  • the reduction in adhesion is caused by the amalgam spheres after being sprinkled with alloy powder, be subjected to a heat treatment at a temperature of 35 ° C to 100 ° C for a period of 2 to 20 hours.
  • one of the steps selected from the group consisting of sprinkling the amalgam spheres with alloy powder, coating with a metal oxide, or heat treating the amalgam spheres may be repeated.
  • the desired coating with alloy powder or metal oxide is not achieved in one step, but it is applied in a first step, the alloy powder and (optionally after the separation of excess alloy powder) in a further step again coated with an alloy powder, as above described.
  • metal oxide can also be applied in several steps.
  • the alloy powders or metal oxides which are applied in the various steps may be the same or different, so that multilayer coatings, if appropriate also alternating alloy powder and metal oxide layers are obtainable, whereby the alloy powders and metal oxides may each differ from one another.
  • a coating with two different alloy powders according to the invention thus also exists if, for example, in a first step, a coating with an alloy powder having a mean particle diameter d 50 of 50 microns and in a subsequent step, a coating with an alloy powder of the same chemical composition and an average particle diameter d 50 of 15 microns are applied.
  • the amalgam spheres coated with alloy powder according to the invention are provided as described above.
  • the glass body of the gas discharge or fluorescent lamp is in the simplest case a glass tube, which can be bent one or more times and often has a diameter of about 4 mm to 80 mm, in particular from 6 mm to 40 mm.
  • a simple, straight glass tube can be used, for energy-saving lamps usually multi-curved glass tubes are used with a diameter of 4 to 10 mm.
  • the amalgam beads according to the invention are then introduced into the glass tube. These are usually placed at certain locations, which are provided with a receptacle for the amalgam balls or fixed at a designated location, so that the amalgam remain in this place. At this location, the amalgam balls can also be heated during the later use of the fluorescent lamp.
  • the introduction can also be done by fixing the amalgam ball or amalgam balls according to the invention in the receptacle and then introduced.
  • the receptacle can also be a part which is attached to or in the fluorescent lamp, such as a closure for the glass body.
  • the desired atmosphere is then produced in the glass body, if not already done, which can be effected, for example, by purging with a gas (such as argon), evacuating the glass body, or a combination thereof.
  • a gas such as argon
  • the glass body must be provided with a fluorescent phosphor.
  • phosphors calcium halophosphates are often used. The procedure in detail for this purpose is known to the person skilled in the art and is generally carried out in the case of fluorescent lamps.
  • Post-processing may include several subsequent steps, such as cleaning, providing electrical contacts or sockets, or mounting a protective container. These options for post-processing are known as such and include, for example, steps such as post-cleaning, attaching contacts or sockets or even attaching electrical and / or electronic components, such as the attachment of ballasts.
  • the powder layers applied to the amalgam balls improve the handling of the amalgam balls with dosing machines.
  • the amalgam spheres can be on average for up to three hours at room temperature before they are filled in a fluorescent lamp. It has been shown that the amalgam spheres according to the invention survive the average residence time of 24 hours at temperatures of up to 40 ° C in dosing without complaint.
  • Amalgam spheres of the compositions specified below are prepared with a diameter of about 1 mm ⁇ 0.1 mm, classified and coated after degreasing with an alloy powder indicated in the table by a one-minute circulation in a tubular mixer.
  • a quantity of about 4,000 amalgam balls is placed in a metering machine and introduced into fluorescent lamps at a rotation speed of one revolution per minute.
  • the service life is evaluated in accordance with the scheme given below, each determining the time at which production had to be interrupted either due to sticking of the balls or if such a large amount of dissolved alloy powder contamination is detected by visual inspection that there is an interruption to cleaning of the dosing machine and the loading of new amalgam balls is required.

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Description

  • Moderne Energiesparlampen vom TFL- (Tube Fluorescent Lamp) oder CFL-Typ (Compact Fluorescent Lamp) gehören zu den Niederdruck-Gasentladungslampen. Sie bestehen aus einem Gasentladungskolben, der mit einer Mischung aus Quecksilberdampf und Argon befüllt und innen mit einem fluoreszierenden Leuchtstoff beschichtet ist. Die im Betrieb emittierte Ultraviolettstrahlung des Quecksilbers wird von der Leuchtstoff-Beschichtung durch Fluoreszenz in sichtbares Licht umgewandelt. Die Lampen werden daher auch als Fluoreszenzlampen bezeichnet. Bräunungs- und Entkeimungslampen funktionieren nach dem gleichen Prinzip, sind jedoch auf die Emission von UV-Strahlung optimiert und weisen meist keinen Leuchtstoff auf.
  • Das für den Betrieb dieser Lampen benötigte Quecksilber wurde früher als flüssiges Metall in die Gasentladungskolben dosiert. Seit langem ist es jedoch bekannt, das Quecksilber in Form von Amalgamkugeln in die Gasentladungskolben einzubringen. Dies erleichtert die Handhabung des toxischen Quecksilbers und erhöht die Genauigkeit der Dosierung.
  • Die US 4,145,634 beschreibt die Verwendung von Amalgampellets mit 36 Atom-% Indium, die wegen des hohen Quecksilbergehalts schon bei Raumtemperatur hohe flüssige Anteile enthalten. Die Pellets neigen daher zum Verkleben, wenn sie untereinander Kontakt bekommen. Durch Beschichten der Pellets mit geeigneten Materialien in Pulverform kann das verhindert werden. Vorgeschlagen werden stabile Metalloxide (Titanoxid, Zirkonoxid, Siliziumdioxid, Magnesiumoxid und Aluminiumoxid), Graphit, Glaspulver, Phosphore, Borax, Antimonoxid und Metallpulver, die kein Amalgam mit Quecksilber bilden (Aluminium, Eisen und Chrom).
  • Die WO 94/18692 beschreibt die Verwendung von Pellets aus Zinkamalgam mit 5 bis 60, bevorzugt 40 bis 60 Gew.-%, Quecksilber. Zur Fertigung von sphäroidalen Amalgampellets wird das in der US 4,216,178 beschriebene Verfahren verwendet, bei dem das geschmolzene Amalgam durch eine zu Vibrationen angeregte Auslaufdüse in kleine Tropfen zerteilt und in einem Kühlmedium unter die Erstarrungstemperatur abgekühlt wird. Die Pellets werden gemäß der WO 94/18692 nicht beschichtet.
  • Zur Herstellung von Amalgamkugeln aus der Schmelze muß das Amalgam auf eine Temperatur erwärmt werden, bei der das Amalgam vollständig aufgeschmolzen ist. Das ist bei einem Zinkamalgam erst bei einer Temperatur oberhalb von 420 °C mit Sicherheit gewährleistet. Diese hohen Verarbeitungstemperaturen machen wegen des damit verbundenen hohen Dampfdrucks von Quecksilber entsprechende Sicherheitsvorkehrungen wegen der Toxizität des Quecksilbers notwendig.
  • Die JP 2000251836 beschreibt für die Herstellung von Fluoreszenzlampen die Verwendung von Amalgampellets aus Zinnamalgam. Das Zinnamalgam weist bevorzugt nur einen geringen Quecksilbergehalt auf mit einem Zinn/Quecksilber-Atomverhältnis zwischen 90-80 : 10-20. Dies entspricht einem Quecksilbergehalt von 15,8 bis 29,7 Gew.-%. Die JP 2000251836 macht keine Angaben darüber, wie aus dem Amalgam kugelförmige Pellets hergestellt werden.
  • Nachteilig bei dem in der JP 2000251836 beschriebenen Zinnamalgam ist der geringe Quecksilbergehalt. Das macht relativ große Amalgamkugeln notwendig, wenn eine bestimmte Menge von Quecksilber in die Entladungslampen eingebracht werden soll. Wegen der auch bei Energiesparlampen zunehmenden Miniaturisierung kann dies zu Problemen bei der Konstruktion und Fertigung der Lampen führen.
  • EP 2145028 zeigt Amalgamkugeln mit höherem Quecksilbergehalt, welche jedoch zum Verkleben neigen. Dieses Problem wird durch eine vorgeschlagene Beschichtung der Amalgamkugeln mit einem amalgambildenden Metallpulver zwar reduziert, aber nicht für alle Zwecke vollständig gelöst.
  • Es ist daher eine Aufgabe der Erfindung, Amalgamkugeln bereit zu stellen, die einen hohen Quecksilbergehalt aufweisen, ohne Gefährdung der menschlichen Gesundheit sicher gelagert und bei der Herstellung von Niederdruck-Gasentladungslampen wie Energiesparlampen eingesetzt werden können und die verbesserte Eigenschaften hinsichtlich ihrer Neigung zum Verkleben aufweisen.
  • Diese Aufgabe wird mit einem Verfahren, das die Merkmale des Anspruchs 1 aufweist, gelöst. Anspruch 9 definiert ein Verfahren zur Herstellung von Niederdruck-Gasentaldungslampen. Erfindungsgemäß hergestellte Amalgamkugeln sind Kugeln, die mit einem Legierungspulver beschichtet sind, wobei das Legierungspulver die Zusammensetzung Ag 3 - 80, Cu 0,5 - 43, Sn 0 - 96,5, Zn 0 - 5, In 0-10 und Au/Pd/Pt 0 - 5 aufweist und wobei die Amalgamkugeln nach dem Beschichten einer Wärmebehandlung bei einer Temperatur von 35 °C bis 100 °C für eine Zeit von 2 Stunden bis 20 Stunden unterzogen werden.. Besonders geeignet sind Legierungspulver, welche mehr als 3 Gew.-% Silber oder Kupfer enthalten, wenn der Zinngehalt 90 Gew.-% überschreitet. Sehr geeignet sind solche Legierungspulver, wenn sie mit Quecksilber ein Amalgam bilden.
  • Die Amalgamkugeln gemäß der Erfindung sind Amalgame der Metalle Zinn (Sn), Zink (Zn), Wismut (Bi), Indium (In) und deren Legierungen miteinander. Insbesondere sind dies Amalgame mit einem Quecksilbergehalt zwischen 30 und 70 Gew.-%, in weiteren Ausgestaltungen der Erfindung weisen mit 40 bis 60 und insbesondere von 40 bis 55 Gew.-% Quecksilbergehalt. Bei Amalgamkugeln mit diesen Quecksilbergehalten handelt es sich insbesondere um Zinnamalgamkugeln, aber auch um Zinkamalgamkugeln, also SnHg30 bis SnHg70, oder SnHg40 bis SnHg60, oder SnHg45 bis SnHg55 oder SnHg50 oder ZnHg30 bis ZnHg70, oder ZnHg40 bis ZnHg60, oder ZnHg45 bis ZnHg55, oder Bi ad 100 Gew.-%, 10 Gew.-% bis 30 Gew.-%, Sn 10 Gew.-% bis 40 Gew.-% Quecksilber (BiSn10-30Hg10-40). Die Problematik der Erfindung tritt aber auch bei anderen Amalgamkugeln auf, die weitaus geringere Quecksilbermengen beinhalten, wie Amalgame von Wismut, Indium oder deren Mischungen und Quecksilber. Hierbei handelt es sich insbesondere um Amalgamkugeln der Zusammensetzung Bi ad 100 Gew.-%, In 25 Gew.-% bis 35 Gew.-%, Hg 1 Gew.-% bis 20 Gew.-%, oder Bi ad 100 Gew.-%, In 29 Gew.-% bis 32 Gew.-%, Hg 2 Gew.-% bis 8 Gew.-%, wie beispielsweise BiIn29Hg3,5, BiIn29Hg5 oder BiIn32Hg3,5 oder auch Wismutamalgame mit 3 Gew.-% bis 30 Gew.-% Quecksilbergehalt (BiHg3 bis BiHg30). Die Anteile der Metalle der Legierung ergänzen sich jeweils zu 100 Gew.-%.
  • Für die Zwecke der Erfindung sind Amalgamkugeln mit Durchmessern zwischen 50 µm und 3000 µm, insbesondere 100 µm bis 2500 µm, oder 200 µm bis 2000 µm oder zwischen 500 µm und 1500 µm besonders geeignet.
  • Es hat sich gezeigt, daß auf der Oberfläche der so hergestellten Amalgamkugeln flüssige Phasen auftreten, so daß die Kugeln bei Lagerung und Handhabung miteinander
    verkleben, wenn keine Maßnahmen dagegen unternommen werden. Die Neigung der Amalgamkugeln zum Verkleben kann weitgehend unterbunden werden, wenn die entfetteten Kugeln mit einem Legierungspulver gemäß der Erfindung beschichtet werden. Die Legierungspulver bilden dabei in der Regel mit dem Quecksilber ein Amalgam. Durch die Amalgamierung des Legierungspulvers bildet sich auf den Kugeln eine Oberflächenschicht mit einem geringen Quecksilbergehalt aus, die bei den üblichen Verarbeitungstemperaturen der Amalgamkugeln keine flüssigen Phasen mehr enthält und somit die Klebeneigung im Vergleich zu unbehandelten Kugeln unterbindet.
  • Das für die Beschichtung eingesetzte Legierungspulver sollte weniger oder keine Teilchen mit einem Korndurchmesser größer als 100 µm enthalten. Teilchen mit größeren Korndurchmessern amalgamieren nur unvollständig und führen zu einer rauhen Oberfläche der Kugeln, die eine Dosierung der Kugeln erschwert. Besser ist in diesem Aspekt ein Legierungspulver zu verwenden, dessen Pulverteilchen einen Korndurchmesser von kleiner als 80 µm aufweisen. Außerdem sind Legierungspulver mit einem mittleren Teilchendurchmesser d50 von 2 µm bis 20 µm oder von 5 µm bis 15 µm oder von 2 µm bis 15 µm oder von 5 µm bis 20 µm oder von 2 µm bis 5 µm gut geeignet. An die Form der Pulverteilchen werden im Allgemeinen keine besonderen Anforderungen gestellt, so daß sphärische, winklige, plättchenförmige flockenförmige, nadelförmige, körnige Legierungspulver oder deren Kombinationen verwendet werden können.
  • Als geeignete Metalle haben sich Legierungen des Zinns oder Silbers vorzugsweise miteinander, optional auch mit Zink erwiesen. Gute Ergebnisse wurden mit Legierungen des Zinns mit Silber und Kupfer erhalten. Geeignete Legierungspulver weisen eine Zusammensetzung Silber (Ag) 3 Gew.-% bis 80 Gew.-%, Kupfer (Cu) 0,5 Gew.-% bis 43 Gew.-%, Zinn (Sn) 0 Gew.-% bis 96,5 Gew.-%, Zink (Zn) 0 Gew.-% bis 5 Gew.-%, Indium (In) 0 Gew.-% bis 10 Gew.-% und Gold, Palladium und Platin (Au/Pd/Pt), einzeln oder in Kombination miteinander, von 0 Gew.-% bis 5 Gew.-% auf, wobei sich die Mengenanteile der Metalle zu insgesamt 100 Gew.-% ergänzen. Besonders geeignet sind Legierungspulver, welche mehr als 3 Gew.-% Silber oder Kupfer enthalten, wenn der Zinngehalt 90 Gew.-% überschreitet. In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung weisen die Legierungspulver die Zusammensetzung Silber (Ag) 24 Gew.-% bis 75 Gew.-%, Kupfer (Cu) 5 Gew.-% bis 43 Gew.-% oder 20 Gew.-% bis 30 Gew.-%, Zinn (Sn) 10 Gew.-% bis 48 Gew.-%, Zink (Zn) 0,1 Gew.-% bis 3 Gew.-%, Indium (In) 0,1 Gew.-% bis 5 Gew.-% und Gold, Palladium und Platin (Au/Pd/Pt), einzeln oder in Kombination miteinander, von 0,1 Gew.-% bis 5 Gew.-% auf, wobei sich die Mengenanteile der Metalle zu insgesamt 100 Gew.-% ergänzen.
  • In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung weisen die Legierungspulver die Zusammensetzung Silber (Ag) 56 Gew.-% bis 72 Gew.-%, Kupfer (Cu) 12,5 Gew.-% bis 28 Gew.-%, Zinn (Sn) 20 Gew.-% bis 35 Gew.-%, Zink (Zn) 0 Gew.-% bis 3 Gew.-%, Indium (In) 0 Gew.-% bis 5 Gew.-% und Gold, Palladium und Platin (Au/Pd/Pt), einzeln oder in Kombination miteinander, von 0 Gew.-% bis 5 Gew.-% auf, wobei sich die Mengenanteile der Metalle zu insgesamt 100 Gew.-% ergänzen.
  • In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung weisen die Legierungspulver die Zusammensetzung Silber (Ag) 56 Gew.-% bis 72 Gew.-%, Kupfer (Cu) 12,5 Gew.-% bis 28 Gew.-%, Zinn (Sn) 0 Gew.-% bis 35 Gew.-%, Zink (Zn) 0 Gew.-% bis 3 Gew.-%, Indium (In) 0 Gew.-% bis 5 Gew.-% und Gold, Palladium und Platin (Au/Pd/Pt), einzeln oder in Kombination miteinander, von 0 Gew.-% bis 5 Gew.-% auf, wobei sich die Mengenanteile der Metalle zu insgesamt 100 Gew.-% ergänzen.
  • In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung weisen die Legierungspulver die Zusammensetzung Silber (Ag) 56 Gew.-% bis 72 Gew.-%, Kupfer (Cu) 12,5 Gew.-% bis 28 Gew.-%, Zinn (Sn) 0 Gew.-% bis 35 Gew.-%, Zink (Zn) 0,1 Gew.-% bis 3 Gew.-%, Indium (In) 0 Gew.-% bis 5 Gew.-% und Gold, Palladium und Platin (Au/Pd/Pt), einzeln oder in Kombination miteinander, von 0 Gew.-% bis 5 Gew.-% auf, wobei sich die Mengenanteile der Metalle zu insgesamt 100 Gew.-% ergänzen.
  • In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung weisen die Legierungspulver die Zusammensetzung Silber (Ag) 56 Gew.-% bis 72 Gew.-%, Kupfer (Cu) 12,5 Gew.-% bis 28 Gew.-%, Zinn (Sn) 0 Gew.-% bis 35 Gew.-%, Zink (Zn) 0 Gew.-% bis 3 Gew.-%, Indium (In) 0,1 Gew.-% bis 5 Gew.-% und Gold, Palladium und Platin (Au/Pd/Pt), einzeln oder in Kombination miteinander, von 0 Gew.-% bis 5 Gew.-% auf, wobei sich die Mengenanteile der Metalle zu insgesamt 100 Gew.-% ergänzen.
  • In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung weisen die Legierungspulver die Zusammensetzung Silber (Ag) 56 Gew.-% bis 72 Gew.-%, Kupfer (Cu) 12,5 Gew.-% bis 28 Gew.-%, Zinn (Sn) 0 Gew.-% bis 35 Gew.-%, Zink (Zn) 0 Gew.-% bis 3 Gew.-%, Indium (In) 0 Gew.-% bis 5 Gew.-% und Gold, Palladium und Platin (Au/Pd/Pt), einzeln oder in Kombination miteinander, von 0,1 Gew.-% bis 5 Gew.-% auf, wobei sich die Mengenanteile der Metalle zu insgesamt 100 Gew.-% ergänzen.
  • In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung weisen die Legierungspulver die Zusammensetzung Silber (Ag) 56 Gew.-% bis 72 Gew.-%, Kupfer (Cu) 12,5 Gew.-% bis 28 Gew.-%, Zinn (Sn) 0 Gew.-% bis 35 Gew.-%, Zink (Zn) 0 Gew.-% bis 3 Gew.-%, Indium (In) 0 Gew.-% bis 5 Gew.-% und Gold, Palladium und Platin (Au/Pd/Pt), einzeln oder in Kombination miteinander, von 1 Gew.-% bis 8 Gew.-% auf, wobei sich die Mengenanteile der Metalle zu insgesamt 100 Gew.-% ergänzen.
  • Geeignete Kombinationen der Elemente Silber, Zink, Indium und Gold, Palladium und Platin (einzeln oder in Kombination miteinander) sind in der folgenden Tabelle 1 beschrieben. Geeignete Zusammensetzungen der Legierungspulver sind in den folgenden Tabellen 2 bis 17 aufgeführt, wo auch die Kupfer- und Silbergehalte angegeben sind. Einzelne Kombinationen werden bezeichnet mit der der Nummer der Tabelle, gefolgt von der Nummer der jeweiligen Kombination der Elemente Silber, Zink, Indium sowie Gold, Palladium und Platin (einzeln oder in Kombination miteinander) aus Tabelle 1. Beispielsweise bedeutet die Legierungszusammensetzung 2.005 die Kombination der Elemente Silber, Zink, Indium sowie Gold, Palladium und Platin wie in Tabelle 1, Position Nr. 5 (also 3 bis 80 Gew.-% Silber, 0 bis 3 Gew.-% Zink, 0 bis 5 Gew.-% Indium, 0,1 bis 5 Gew.-% Gold, Palladium und Platin) mit den in Tabelle 2 angegebenen Gehalten von Kupfer und Silber. Tabelle 2
    Silber (Ag) Gew.-% Zink (Zn) Gew.-% Indium (In) Gew.-% Gold, Palladium und Platin (Au/Pd/Pt) Gew.-%
    1. 3 bis 80 0 bis 3 0 bis 10 0 bis 5
    2. 3 bis 80 0 bis 3 0 bis 10 0,1 bis 5
    3. 3 bis 80 0 bis 3 0 bis 10 1 bis 8
    4. 3 bis 80 0 bis 3 0 bis 5 0 bis 5
    5. 3 bis 80 0 bis 3 0 bis 5 0,1 bis 5
    6. 3 bis 80 0 bis 3 0 bis 5 1 bis 8
    7. 3 bis 80 0 bis 3 0,1 bis 5 0 bis 5
    8. 3 bis 80 0 bis 3 0,1 bis 5 0,1 bis 5
    9. 3 bis 80 0 bis 3 0,1 bis 5 1 bis 8
    10. 3 bis 80 0 bis 5 0 bis 10 0 bis 5
    11. 3 bis 80 0 bis 5 0 bis 10 0,1 bis 5
    12. 3 bis 80 0 bis 5 0 bis 10 1 bis 8
    13. 3 bis 80 0 bis 5 0 bis 5 0 bis 5
    14. 3 bis 80 0 bis 5 0 bis 5 0,1 bis 5
    15. 3 bis 80 0 bis 5 0 bis 5 1 bis 8
    16. 3 bis 80 0 bis 5 0,1 bis 5 0 bis 5
    17. 3 bis 80 0 bis 5 0,1 bis 5 0,1 bis 5
    18. 3 bis 80 0 bis 5 0,1 bis 5 1 bis 8
    19. 3 bis 80 0,1 bis 3 0 bis 10 0 bis 5
    20. 3 bis 80 0,1 bis 3 0 bis 10 0,1 bis 5
    21. 3 bis 80 0,1 bis 3 0 bis 10 1 bis 8
    22. 3 bis 80 0,1 bis 3 0 bis 5 0 bis 5
    23. 3 bis 80 0,1 bis 3 0 bis 5 0,1 bis 5
    24. 3 bis 80 0,1 bis 3 0 bis 5 1 bis 8
    25. 3 bis 80 0,1 bis 3 0,1 bis 5 0 bis 5
    26. 3 bis 80 0,1 bis 3 0,1 bis 5 0,1 bis 5
    27. 3 bis 80 0,1 bis 3 0,1 bis 5 1 bis 8
    28. 24 bis 75 0 bis 3 0 bis 10 0 bis 5
    29. 24 bis 75 0 bis 3 0 bis 10 0,1 bis 5
    30. 24 bis 75 0 bis 3 0 bis 10 1 bis 8
    31. 24 bis 75 0 bis 3 0 bis 5 0 bis 5
    32. 24 bis 75 0 bis 3 0 bis 5 0,1 bis 5
    33. 24 bis 75 0 bis 3 0 bis 5 1 bis 8
    34. 24 bis 75 0 bis 3 0,1 bis 5 0 bis 5
    35. 24 bis 75 0 bis 3 0,1 bis 5 0,1 bis 5
    36. 24 bis 75 0 bis 3 0,1 bis 5 1 bis 8
    37. 24 bis 75 0 bis 5 0 bis 10 0 bis 5
    38. 24 bis 75 0 bis 5 0 bis 10 0,1 bis 5
    39. 24 bis 75 0 bis 5 0 bis 10 1 bis 8
    40. 24 bis 75 0 bis 5 0 bis 5 0 bis 5
    41. 24 bis 75 0 bis 5 0 bis 5 0,1 bis 5
    42. 24 bis 75 0 bis 5 0 bis 5 1 bis 8
    43. 24 bis 75 0 bis 5 0,1 bis 5 0 bis 5
    44. 24 bis 75 0 bis 5 0,1 bis 5 0,1 bis 5
    45. 24 bis 75 0 bis 5 0,1 bis 5 1 bis 8
    46. 24 bis 75 0,1 bis 3 0 bis 10 0 bis 5
    47. 24 bis 75 0,1 bis 3 0 bis 10 0,1 bis 5
    48. 24 bis 75 0,1 bis 3 0 bis 10 1 bis 8
    49. 24 bis 75 0,1 bis 3 0 bis 5 0 bis 5
    50. 24 bis 75 0,1 bis 3 0 bis 5 0,1 bis 5
    51. 24 bis 75 0,1 bis 3 0 bis 5 1 bis 8
    52. 24 bis 75 0,1 bis 3 0,1 bis 5 0 bis 5
    53. 24 bis 75 0,1 bis 3 0,1 bis 5 0,1 bis 5
    54. 24 bis 75 0,1 bis 3 0,1 bis 5 1 bis 8
    55. 56 bis 72 0 bis 3 0 bis 10 0 bis 5
    56. 56 bis 72 0 bis 3 0 bis 10 0,1 bis 5
    57. 56 bis 72 0 bis 3 0 bis 10 1 bis 8
    58. 56 bis 72 0 bis 3 0 bis 5 0 bis 5
    59. 56 bis 72 0 bis 3 0 bis 5 0,1 bis 5
    60. 56 bis 72 0 bis 3 0 bis 5 1 bis 8
    61. 56 bis 72 0 bis 3 0,1 bis 5 0 bis 5
    62. 56 bis 72 0 bis 3 0,1 bis 5 0,1 bis 5
    63. 56 bis 72 0 bis 3 0,1 bis 5 1 bis 8
    64. 56 bis 72 0 bis 5 0 bis 10 0 bis 5
    65. 56 bis 72 0 bis 5 0 bis 10 0,1 bis 5
    66. 56 bis 72 0 bis 5 0 bis 10 1 bis 8
    67. 56 bis 72 0 bis 5 0 bis 5 0 bis 5
    68. 56 bis 72 0 bis 5 0 bis 5 0,1 bis 5
    69. 56 bis 72 0 bis 5 0 bis 5 1 bis 8
    70. 56 bis 72 0 bis 5 0,1 bis 5 0 bis 5
    71. 56 bis 72 0 bis 5 0,1 bis 5 0,1 bis 5
    72. 56 bis 72 0 bis 5 0,1 bis 5 1 bis 8
    73. 56 bis 72 0,1 bis 3 0 bis 10 0 bis 5
    74. 56 bis 72 0,1 bis 3 0 bis 10 0,1 bis 5
    75. 56 bis 72 0,1 bis 3 0 bis 10 1 bis 8
    76. 56 bis 72 0,1 bis 3 0 bis 5 0 bis 5
    77. 56 bis 72 0,1 bis 3 0 bis 5 0,1 bis 5
    78. 56 bis 72 0,1 bis 3 0 bis 5 1 bis 8
    79. 56 bis 72 0,1 bis 3 0,1 bis 5 0 bis 5
    80. 56 bis 72 0,1 bis 3 0,1 bis 5 0,1 bis 5
    81. 56 bis 72 0,1 bis 3 0,1 bis 5 1 bis 8
  • Tabelle 2 besteht aus 81 Legierungszusammensetzungen 2.001 bis 2.081, wobei die Gehalte der Elemente Silber, Zink, Indium und Gold, Palladium und Platin (einzeln oder in Kombination miteinander) in Gewichtsprozent jeweils in Tabelle 1 angegeben sind und die Gehalte an Zinn (Sn) 0 Gew.-% bis 35 Gew.-% und an Kupfer (Cu) 0,5 Gew.-% bis 43 Gew.-% betragen und sich die Mengenanteile der Metalle zu 100 Gew.-% ergänzen.
    • Tabelle 3
  • Tabelle 3 besteht aus 81 Legierungszusammensetzungen 3.001 bis 3.081, wobei die Gehalte der Elemente Silber, Zink, Indium und Gold, Palladium und Platin (einzeln oder in Kombination miteinander) in Gewichtsprozent jeweils in Tabelle 1 angegeben sind und die Gehalte an Zinn (Sn) 0 Gew.-% bis 35 Gew.-% und an Kupfer (Cu) 12,5 Gew.-% bis 28 Gew.-% betragen und sich die Mengenanteile der Metalle zu 100 Gew.-% ergänzen.
    • Tabelle 4
  • Tabelle 4 besteht aus 81 Legierungszusammensetzungen 4.001 bis 4.081, wobei die Gehalte der Elemente Silber, Zink, Indium und Gold, Palladium und Platin (einzeln oder in Kombination miteinander) in Gewichtsprozent jeweils in Tabelle 1 angegeben sind und die Gehalte an Zinn (Sn) 0 Gew.-% bis 35 Gew.-% und an Kupfer (Cu) 5 Gew.-% bis 43 Gew.-% betragen und sich die Mengenanteile der Metalle zu 100 Gew.-% ergänzen.
    • Tabelle 5
  • Tabelle 5 besteht aus 81 Legierungszusammensetzungen 5.001 bis 5.081, wobei die Gehalte der Elemente Silber, Zink, Indium und Gold, Palladium und Platin (einzeln oder in Kombination miteinander) in Gewichtsprozent jeweils in Tabelle 1 angegeben sind und die Gehalte an Zinn (Sn) 0 Gew.-% bis 35 Gew.-% und an Kupfer (Cu) 20 Gew.-% bis 30 Gew.-% betragen und sich die Mengenanteile der Metalle zu 100 Gew.-% ergänzen.
    • Tabelle 6
  • Tabelle 6 besteht aus 81 Legierungszusammensetzungen 6.001 bis 6.081, wobei die Gehalte der Elemente Silber, Zink, Indium und Gold, Palladium und Platin (einzeln oder in Kombination miteinander) in Gewichtsprozent jeweils in Tabelle 1 angegeben sind und die Gehalte an Zinn (Sn) 0 Gew.-% bis 96,5 Gew.-% und an Kupfer (Cu) Kupfer (Cu) 0,5 Gew.-% bis 43 Gew.-% betragen und sich die Mengenanteile der Metalle zu 100 Gew.-% ergänzen.
    • Tabelle 7
  • Tabelle 7 besteht aus 81 Legierungszusammensetzungen 7.001 bis 7.081, wobei die Gehalte der Elemente Silber, Zink, Indium und Gold, Palladium und Platin (einzeln oder in Kombination miteinander) in Gewichtsprozent jeweils in Tabelle 1 angegeben sind und die Gehalte an Zinn (Sn) 0 Gew.-% bis 96,5 Gew.-% und an Kupfer (Cu) Kupfer (Cu) 12,5 Gew.-% bis 28 Gew.-% betragen und sich die Mengenanteile der Metalle zu 100 Gew.-% ergänzen.
    • Tabelle 8
  • Tabelle 8 besteht aus 81 Legierungszusammensetzungen 8.001 bis 8.081, wobei die Gehalte der Elemente Silber, Zink, Indium und Gold, Palladium und Platin (einzeln oder in Kombination miteinander) in Gewichtsprozent jeweils in Tabelle 1 angegeben sind und die Gehalte an Zinn (Sn) 0 Gew.-% bis 96,5 Gew.-% und an Kupfer (Cu) 5 Gew.-% bis 43 Gew.-% betragen und sich die Mengenanteile der Metalle zu 100 Gew.-% ergänzen.
    • Tabelle 9
  • Tabelle 9 besteht aus 81 Legierungszusammensetzungen 9.001 bis 9.081, wobei die Gehalte der Elemente Silber, Zink, Indium und Gold, Palladium und Platin (einzeln oder in Kombination miteinander) in Gewichtsprozent jeweils in Tabelle 1 angegeben sind und die Gehalte an Zinn (Sn) 0 Gew.-% bis 96,5 Gew.-% und an Kupfer (Cu) 20 Gew.-% bis 30 Gew.-% betragen und sich die Mengenanteile der Metalle zu 100 Gew.-% ergänzen.
    • Tabelle 10
  • Tabelle 10 besteht aus 81 Legierungszusammensetzungen 10.001 bis 10.081, wobei die Gehalte der Elemente Silber, Zink, Indium und Gold, Palladium und Platin (einzeln oder in Kombination miteinander) in Gewichtsprozent jeweils in Tabelle 1 angegeben sind und die Gehalte an Zinn (Sn) 10 Gew.-% bis 48 Gew.-% und an Kupfer (Cu) 0,5 Gew.-% bis 43 Gew.-% betragen und sich die Mengenanteile der Metalle zu 100 Gew.-% ergänzen.
    • Tabelle 11
  • Tabelle 11 besteht aus 81 Legierungszusammensetzungen 11.001 bis 11.081, wobei die Gehalte der Elemente Silber, Zink, Indium und Gold, Palladium und Platin (einzeln oder in Kombination miteinander) in Gewichtsprozent jeweils in Tabelle 1 angegeben sind und die Gehalte an Zinn (Sn) 10 Gew.-% bis 48 Gew.-% und an Kupfer (Cu) 12,5 Gew.-% bis 28 Gew.-% betragen und sich die Mengenanteile der Metalle zu 100 Gew.-% ergänzen.
    • Tabelle 12
  • Tabelle 12 besteht aus 81 Legierungszusammensetzungen 12.001 bis 12.081, wobei die Gehalte der Elemente Silber, Zink, Indium und Gold, Palladium und Platin (einzeln oder in Kombination miteinander) in Gewichtsprozent jeweils in Tabelle 1 angegeben sind und die Gehalte an Zinn (Sn) 10 Gew.-% bis 48 Gew.-% und an Kupfer (Cu) 5 Gew.-% bis 43 Gew.-% betragen und sich die Mengenanteile der Metalle zu 100 Gew.-% ergänzen.
    • Tabelle 13
  • Tabelle 13 besteht aus 81 Legierungszusammensetzungen 13.001 bis 13.081, wobei die Gehalte der Elemente Silber, Zink, Indium und Gold, Palladium und Platin (einzeln oder in Kombination miteinander) in Gewichtsprozent jeweils in Tabelle 1 angegeben sind und die Gehalte an Zinn (Sn) 10 Gew.-% bis 48 Gew.-% und an Kupfer (Cu) 20 Gew.-% bis 30 Gew.-% betragen und sich die Mengenanteile der Metalle zu 100 Gew.-% ergänzen.
    • Tabelle 14
  • Tabelle 14 besteht aus 81 Legierungszusammensetzungen 14.001 bis 14.081, wobei die Gehalte der Elemente Silber, Zink, Indium und Gold, Palladium und Platin (einzeln oder in Kombination miteinander) in Gewichtsprozent jeweils in Tabelle 1 angegeben sind und die Gehalte an Zinn (Sn) 20 Gew.-% bis 35 Gew.-% und an Kupfer (Cu) 0,5 Gew.-% bis 43 Gew.-% betragen und sich die Mengenanteile der Metalle zu 100 Gew.-% ergänzen.
    • Tabelle 15
  • Tabelle 15 besteht aus 81 Legierungszusammensetzungen 15.001 bis 15.081, wobei die Gehalte der Elemente Silber, Zink, Indium und Gold, Palladium und Platin (einzeln oder in Kombination miteinander) in Gewichtsprozent jeweils in Tabelle 1 angegeben sind und die Gehalte an Zinn (Sn) 20 Gew.-% bis 35 Gew.-% und an Kupfer (Cu) 12,5 Gew.-% bis 28 Gew.-% betragen und sich die Mengenanteile der Metalle zu 100 Gew.-% ergänzen.
    • Tabelle 16
  • Tabelle 16 besteht aus 81 Legierungszusammensetzungen 16.001 bis 16.081, wobei die Gehalte der Elemente Silber, Zink, Indium und Gold, Palladium und Platin (einzeln oder in Kombination miteinander) in Gewichtsprozent jeweils in Tabelle 1 angegeben sind und die Gehalte an Zinn (Sn) 20 Gew.-% bis 35 Gew.-% und an Kupfer (Cu) 5 Gew.-% bis 43 Gew.-% betragen und sich die Mengenanteile der Metalle zu 100 Gew.-% ergänzen.
    • Tabelle 17
  • Tabelle 17 besteht aus 81 Legierungszusammensetzungen 17.001 bis 17.081, wobei die Gehalte der Elemente Silber, Zink, Indium und Gold, Palladium und Platin (einzeln oder in Kombination miteinander) in Gewichtsprozent jeweils in Tabelle 1 angegeben sind und die Gehalte an Zinn (Sn) 20 Gew.-% bis 35 Gew.-% und an Kupfer (Cu) 20 Gew.-% bis 30 Gew.-% betragen und sich die Mengenanteile der Metalle zu 100 Gew.-% ergänzen.
    • Tabelle 18
  • Tabelle 18 besteht aus 81 Legierungszusammensetzungen 18.001 bis 18.081, wobei die Gehalte der Elemente Silber, Zink, Indium und Gold, Palladium und Platin (einzeln oder in Kombination miteinander) in Gewichtsprozent jeweils in Tabelle 1 angegeben sind und die Gehalte an Zinn (Sn) 0 Gew.-% bis 96,5 Gew.-% und an Kupfer (Cu) Kupfer (Cu) 0,5 Gew.-% bis 43 Gew.-% betragen und sich die Mengenanteile der Metalle zu 100 Gew.-% ergänzen, wobei der Kupfergehalt größer ist als 3 Gew.-%, wenn der Zinngehalt 90 Gew.-% überschreitet und der Silbergehalt kleiner ist als 3 Gew.-%.
    • Tabelle 19
  • Tabelle 19 besteht aus 81 Legierungszusammensetzungen 19.001 bis 19.081, wobei die Gehalte der Elemente Silber, Zink, Indium und Gold, Palladium und Platin (einzeln oder in Kombination miteinander) in Gewichtsprozent jeweils in Tabelle 1 angegeben sind und die Gehalte an Zinn (Sn) 0 Gew.-% bis 96,5 Gew.-% und an Kupfer (Cu) Kupfer (Cu) 0,5 Gew.-% bis 43 Gew.-% betragen und sich die Mengenanteile der Metalle zu 100 Gew.-% ergänzen, wobei der Silbergehalt größer ist als 3 Gew.-%, wenn der Zinngehalt 90 Gew.-% überschreitet und der Kupfergehalt kleiner ist als 3 Gew.-%.
  • Besonders geeignete Kombinationen von Amalgamkugeln bestimmter Größen und Zusammensetzungen mit Zusammensetzungen von Legierungspulvern finden sich in der folgenden Tabelle 20. Die Zusammensetzungen der Legierungspulvern finden sich in den Tabellen 2 bis 19, auf die sich die Tabelle 20 bezieht. Einzelne Kombinationen werden bezeichnet mit der der Nummer der Tabelle 20, gefolgt von der Nummer der jeweiligen Kombination von Amalgam, Kugeldurchmesser und der anzuwendenden Beschichtungstabelle. Beispielsweise bedeutet die Kombination 20.005 die Kombination eines binären Zinnamalgams mit 30 bis 70 Gew.-% Quecksilber und einem Durchmesser von 50 bis 2000 µm mit den Beschichtungen der Tabelle 4.
    Nr. Amalgam (Bereich in Gew.-%) Kugeldurchmesser im Bereich von µm Beschichtung gemäß Tabelle
    Sn Zn Bi In Hg
    1. ad 100 30-70 50 bis 2000 2
    2. ad 100 30-70 500 bis 1500 2
    3. ad 100 30-70 50 bis 2000 3
    4. ad 100 30-70 500 bis 1500 3
    5. ad 100 30-70 50 bis 2000 4
    6. ad 100 30-70 500 bis 1500 4
    7. ad 100 30-70 50 bis 2000 5
    8. ad 100 30-70 500 bis 1500 5
    9. ad 100 30-70 50 bis 2000 6
    10. ad 100 30-70 500 bis 1500 6
    11. ad 100 30-70 50 bis 2000 7
    12. ad 100 30-70 500 bis 1500 7
    13. ad 100 30-70 50 bis 2000 8
    14. ad 100 30-70 500 bis 1500 8
    15. ad 100 30-70 50 bis 2000 9
    16. ad 100 30-70 500 bis 1500 9
    17. ad 100 30-70 50 bis 2000 10
    18. ad 100 30-70 500 bis 1500 10
    19. ad 100 30-70 50 bis 2000 11
    20. ad 100 30-70 500 bis 1500 11
    21. ad 100 30-70 50 bis 2000 12
    22. ad 100 30-70 500 bis 1500 12
    23. ad 100 30-70 50 bis 2000 13
    24. ad 100 30-70 500 bis 1500 13
    25. ad 100 30-70 50 bis 2000 14
    26. ad 100 30-70 500 bis 1500 14
    27. ad 100 30-70 50 bis 2000 15
    28. ad 100 30-70 500 bis 1500 15
    29. ad 100 30-70 50 bis 2000 16
    30. ad 100 30-70 500 bis 1500 16
    31. ad 100 30-70 50 bis 2000 17
    32. ad 100 30-70 500 bis 1500 17
    33. ad 100 30-70 50 bis 2000 18
    34. ad 100 30-70 500 bis 1500 18
    35. ad 100 30-70 50 bis 2000 19
    36. ad 100 30-70 500 bis 1500 19
    37. ad 100 40-55 50 bis 2000 2
    38. ad 100 40-55 500 bis 1500 2
    39. ad 100 40-55 50 bis 2000 3
    40. ad 100 40-55 500 bis 1500 3
    41. ad 100 40-55 50 bis 2000 4
    42. ad 100 40-55 500 bis 1500 4
    43. ad 100 40-55 50 bis 2000 5
    44. ad 100 40-55 500 bis 1500 5
    45. ad 100 40-55 50 bis 2000 6
    46. ad 100 40-55 500 bis 1500 6
    47. ad 100 40-55 50 bis 2000 7
    48. ad 100 40-55 500 bis 1500 7
    49. ad 100 40-55 50 bis 2000 8
    50. ad 100 40-55 500 bis 1500 8
    51. ad 100 40-55 50 bis 2000 9
    52. ad 100 40-55 500 bis 1500 9
    53. ad 100 40-55 50 bis 2000 10
    54. ad 100 40-55 500 bis 1500 10
    55. ad 100 40-55 50 bis 2000 11
    56. ad 100 40-55 500 bis 1500 11
    57. ad 100 40-55 50 bis 2000 12
    58. ad 100 40-55 500 bis 1500 12
    59. ad 100 40-55 50 bis 2000 13
    60. ad 100 40-55 500 bis 1500 13
    61. ad 100 40-55 50 bis 2000 14
    62. ad 100 40-55 500 bis 1500 14
    63. ad 100 40-55 50 bis 2000 15
    64. ad 100 40-55 500 bis 1500 15
    65. ad 100 40-55 50 bis 2000 16
    66. ad 100 40-55 500 bis 1500 16
    67. ad 100 40-55 50 bis 2000 17
    68. ad 100 40-55 500 bis 1500 17
    69. ad 100 40-55 50 bis 2000 18
    70. ad 100 40-55 500 bis 1500 18
    71. ad 100 40-55 50 bis 2000 19
    72. ad 100 40-55 500 bis 1500 19
    73. ad 100 40-60 50 bis 2000 2
    74. ad 100 40-60 500 bis 1500 2
    75. ad 100 40-60 50 bis 2000 3
    76. ad 100 40-60 500 bis 1500 3
    77. ad 100 40-60 50 bis 2000 4
    78. ad 100 40-60 500 bis 1500 4
    79. ad 100 40-60 50 bis 2000 5
    80. ad 100 40-60 500 bis 1500 5
    81. ad 100 40-60 50 bis 2000 6
    82. ad 100 40-60 500 bis 1500 6
    83. ad 100 40-60 50 bis 2000 7
    84. ad 100 40-60 500 bis 1500 7
    85. ad 100 40-60 50 bis 2000 8
    86. ad 100 40-60 500 bis 1500 8
    87. ad 100 40-60 50 bis 2000 9
    88. ad 100 40-60 500 bis 1500 9
    89. ad 100 40-60 50 bis 2000 10
    90. ad 100 40-60 500 bis 1500 10
    91. ad 100 40-60 50 bis 2000 11
    92. ad 100 40-60 500 bis 1500 11
    93. ad 100 40-60 50 bis 2000 12
    94. ad 100 40-60 500 bis 1500 12
    95. ad 100 40-60 50 bis 2000 13
    96. ad 100 40-60 500 bis 1500 13
    97. ad 100 40-60 50 bis 2000 14
    98. ad 100 40-60 500 bis 1500 14
    99. ad 100 40-60 50 bis 2000 15
    100. ad 100 40-60 500 bis 1500 15
    101. ad 100 40-60 50 bis 2000 16
    102. ad 100 40-60 500 bis 1500 16
    103. ad 100 40-60 50 bis 2000 17
    104. ad 100 40-60 500 bis 1500 17
    105. ad 100 40-60 50 bis 2000 18
    106. ad 100 40-60 500 bis 1500 18
    107. ad 100 40-60 50 bis 2000 19
    108. ad 100 40-60 500 bis 1500 19
    109. ad 100 25-35 2-8 50 bis 2000 2
    110. ad 100 25-35 2-8 500 bis 1500 2
    111. ad 100 25-35 2-8 50 bis 2000 3
    112. ad 100 25-35 2-8 500 bis 1500 3
    113. ad 100 25-35 2-8 50 bis 2000 4
    114. ad 100 25-35 2-8 500 bis 1500 4
    115. ad 100 25-35 2-8 50 bis 2000 5
    116. ad 100 25-35 2-8 500 bis 1500 5
    117. ad 100 25-35 2-8 50 bis 2000 6
    118. ad 100 25-35 2-8 500 bis 1500 6
    119. ad 100 25-35 2-8 50 bis 2000 7
    120. ad 100 25-35 2-8 500 bis 1500 7
    121. ad 100 25-35 2-8 50 bis 2000 8
    122. ad 100 25-35 2-8 500 bis 1500 8
    123. ad 100 25-35 2-8 50 bis 2000 9
    124. ad 100 25-35 2-8 500 bis 1500 9
    125. ad 100 25-35 2-8 50 bis 2000 10
    126. ad 100 25-35 2-8 500 bis 1500 10
    127. ad 100 25-35 2-8 50 bis 2000 11
    128. ad 100 25-35 2-8 500 bis 1500 11
    129. ad 100 25-35 2-8 50 bis 2000 12
    130. ad 100 25-35 2-8 500 bis 1500 12
    131. ad 100 25-35 2-8 50 bis 2000 13
    132. ad 100 25-35 2-8 500 bis 1500 13
    133. ad 100 25-35 2-8 50 bis 2000 14
    134. ad 100 25-35 2-8 500 bis 1500 14
    135. ad 100 25-35 2-8 50 bis 2000 15
    136. ad 100 25-35 2-8 500 bis 1500 15
    137. ad 100 25-35 2-8 50 bis 2000 16
    138. ad 100 25-35 2-8 500 bis 1500 16
    139. ad 100 25-35 2-8 50 bis 2000 17
    140. ad 100 25-35 2-8 500 bis 1500 17
    141. ad 100 25-35 2-8 50 bis 2000 18
    142. ad 100 25-35 2-8 500 bis 1500 18
    143. ad 100 25-35 2-8 50 bis 2000 19
    144. ad 100 25-35 2-8 500 bis 1500 19
    145. 35-60 5-20 30-45 50 bis 2000 2
    146. 35-60 5-20 30-45 500 bis 1500 2
    147. 35-60 5-20 30-45 50 bis 2000 3
    148. 35-60 5-20 30-45 500 bis 1500 3
    149. 35-60 5-20 30-45 50 bis 2000 4
    150. 35-60 5-20 30-45 500 bis 1500 4
    151. 35-60 5-20 30-45 50 bis 2000 5
    152. 35-60 5-20 30-45 500 bis 1500 5
    153. 35-60 5-20 30-45 50 bis 2000 6
    154. 35-60 5-20 30-45 500 bis 1500 6
    155. 35-60 5-20 30-45 50 bis 2000 7
    156. 35-60 5-20 30-45 500 bis 1500 7
    157. 35-60 5-20 30-45 50 bis 2000 8
    158. 35-60 5-20 30-45 500 bis 1500 8
    159. 35-60 5-20 30-45 50 bis 2000 9
    160. 35-60 5-20 30-45 500 bis 1500 9
    161. 35-60 5-20 30-45 50 bis 2000 10
    162. 35-60 5-20 30-45 500 bis 1500 10
    163. 35-60 5-20 30-45 50 bis 2000 11
    164. 35-60 5-20 30-45 500 bis 1500 11
    165. 35-60 5-20 30-45 50 is 2000 12
    166. 35-60 5-20 30-45 500 bis 1500 12
    167. 35-60 5-20 30-45 50 bis 2000 13
    168. 35-60 5-20 30-45 500 bis 1500 13
    169. 35-60 5-20 30-45 50 bis 2000 14
    170. 35-60 5-20 30-45 500 bis 1500 14
    171. 35-60 5-20 30-45 50 bis 2000 15
    172. 35-60 5-20 30-45 500 bis 1500 15
    173. 35-60 5-20 30-45 50 bis 2000 16
    175. 35-60 5-20 30-45 500 bis 1500 16
    176. 35-60 5-20 30-45 50 bis 2000 17
    177. 35-60 5-20 30-45 500 bis 1500 17
    178. 35-60 5-20 30-45 50 bis 2000 18
    179. 35-60 5-20 30-45 500 bis 1500 18
    180. 35-60 5-20 30-45 50 bis 2000 19
    181. 35-60 5-20 30-45 500 bis 1500 19
    182. 0,2-0,8 ad 100 29-31 1-3 500 bis 1500 2
    183. 0,2-0,8 ad 100 29-31 1-3 500 bis 1500 3
    184. 0,2-0,8 ad 100 29-31 1-3 500 bis 1500 4
    185. 0,2-0,8 ad 100 29-31 1-3 500 bis 1500 5
    186. 0,2-0,8 ad 100 29-31 1-3 500 bis 1500 6
    187. 0,2-0,8 ad 100 29-31 1-3 500 bis 1500 7
    188. 0,2-0,8 ad 100 29-31 1-3 500 bis 1500 8
    189. 0,2-0,8 ad 100 29-31 1-3 500 bis 1500 9
    190. 0,2-0,8 ad 100 29-31 1-3 500 bis 1500 10
    191. 0,2-0,8 ad 100 29-31 1-3 500 bis 1500 11
    192. 0,2-0,8 ad 100 29-31 1-3 500 bis 1500 12
    193. 0,2-0,8 ad 100 29-31 1-3 500 bis 1500 13
    194. 0,2-0,8 ad 100 29-31 1-3 500 bis 1500 14
    195. 0,2-0,8 ad 100 29-31 1-3 500 bis 1500 15
    196. 0,2-0,8 ad 100 29-31 1-3 500 bis 1500 16
    197. 0,2-0,8 ad 100 29-31 1-3 500 bis 1500 17
    198. 0,2-0,8 ad 100 29-31 1-3 500 bis 1500 18
    199. 0,2-0,8 ad 100 29-31 1-3 500 bis 1500 19
  • Die Amalgamkugeln werden nach einem in der EP 1381485 B1 beschriebenen Verfahren aus einer Schmelze des Amalgams hergestellt werden. Hierzu wird das vollständig aufgeschmolzene Amalgam in ein Kühlmedium mit einer Temperatur unterhalb der Erstarrungstemperatur des Amalgams eingetropft. Bevorzugt liegt die Temperatur des Kühlmediums 10 bis 20 °C unterhalb der Liquidustemperatur des Amalgams. In einer Ausgestaltung der Erfindung wird über das geschmolzene Amalgam über eine vibrierende Düse in das Kühlmedium eingetropft, wobei in einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung die Düse in das Kühlmedium eintaucht. Der Aufwand für die Gewährleistung der Arbeitsplatzsicherheit bei der Herstellung der Amalgamkugeln wird daher deutlich reduziert. Vorteilhaft ist weiter, daß Zinnamalgame schon bei Temperaturen unterhalb von 230 °C vollständig aufschmelzen.
  • Als Kühlmedium wird bevorzugt ein mineralisches, ein organisches oder ein synthetisches Öl verwendet. Gut bewährt hat sich ein Silikonöl. Nach Bildung der Amalgamkugeln im Kühlmedium werden sie vom Kühlmedium abgetrennt und entfettet.
  • Zur Beschichtung der Amalgamkugeln mit dem Metall- oder Legierungspulver können die Kugeln nach dem Entfetten zum Beispiel in einem rotierenden Kessel vorgelegt und unter ständigem Umwälzen mit dem Metall- oder Legierungspulver bestreut werden, bis kein Verkleben der Kugeln mehr feststellbar ist. Gut geeignete Vorrichtungen zur Durchführung dieses Verfahrensschittes sind z.B. V-Blender, Tubularmischer oder Dragierkessel. Die hierbei auf die Amalgamkugeln aufgebrachte Menge an Metall- oder Legierungspulver beträgt zwischen 1 und 10, bevorzugt zwischen 2 und 4 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht der Amalgamkugeln.
  • Eine weitere Verminderung der Verklebungsneigung erhält man, wenn die Amalgamkugeln nach der Beschichtung mit dem Metall- oder Legierungspulver zusätzlich mit einem Pulver eines Metalloxids in einer Menge von 0,001 bis 1, bevorzugt 0,01 bis 0,5 und insbesondere in einer Menge von 0,1 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht der Amalgamkugeln beschichtet werden. Zu diesem Zweck kann genauso vorgegangen werden wie bei der Aufbringung des Metall- oder Legierungspulvers. Geeignete Metalloxide für diese Beschichtung sind zum Beispiel Titanoxid, Zirkonoxid, Siliziumoxid und Aluminiumoxid. Bevorzugt wird ein durch Flammenpyrolyse hergestelltes Aluminiumoxid mit einer mittleren Korngröße von weniger als 5, bevorzugt von weniger als 1 µm verwendet. Die Beschichtung der Amalgamkugeln erfolgt also dadurch, daß die Amalgamkugeln nach dem Abtrennen vom Kühlmedium entfettet und bei Raumtemperatur unter ständigem Umwälzen mit einem oben beschriebenen Legierungspulver bestreut werden, bis kein Verkleben der Kugeln mehr feststellbar ist. Eine weitere Verminderung der Verklebungsneigung kann dadurch bewirkt werden, daß die Amalgamkugeln in einem weiteren Schritt unter ständigem Umwälzen zusätzlich mit einem Pulver eines Metalloxids beschichtet werden. Gemäß der vorliegenden Erfindung wird die Verminderung der Verklebungsneigung dadurch bewirkt, daß die Amalgamkugeln nach dem Bestreuen mit Legierungspulver einer Wärmebehandlung bei einer Temperatur von 35°C bis 100°C für eine Zeit von 2 bis 20 Stunden unterzogen werden. In einer weiteren Ausführung der Erfindung kann einer der Schritte ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Bestreuen der Amalgamkugeln mit Legierungspulver, Beschichten mit einem Metalloxid oder Wärmebehandeln der Amalgamkugeln wiederholt werden. In diesem Fall wird also die gewünschte Beschichtung mit Legierungspulver oder Metalloxid nicht in einem Schritt erreicht, sondern es wird in einem ersten Schritt das Legierungspulver aufgebracht und (gegebenenfalls nach dem Abtrennen von überschüssigem Legierungspulver) in einem weiteren Schritt erneut mit einem Legierungspulver beschichtet, wie oben beschrieben. Auf gleiche Weise kann auch Metalloxid in mehreren Schritten aufgebracht werden. Die Legierungspulver bzw. Metalloxide, die in den verschiedenen Schritten aufgebracht werden können gleich oder verschieden sein, so daß auch mehrschichtige Beschichtungen, gegebenenfalls auch alternierende Legierungspulver- und Metalloxidschichten erhältlich sind, wobei auch die Legierungspulver und Metalloxide jeweils voneinander unterschiedlich sein können.
  • Werden verschiedene Legierungspulver oder Metalloxidpulver aufgebracht, so können sich diese in ihrer chemischen Zusammensetzung unterscheiden, aber auch lediglich in physikalischen Eigenschaften wie zum Beispiel Partikelgrößen bzw. Partikelgrößenverteilungen. Eine Beschichtung mit zwei unterschiedlichen Legierungspulvern gemäß der Erfindung liegt also auch dann vor, wenn beispielsweise in einem ersten Schritt eine Beschichtung mit einem Legierungspulver mit einem mittleren Teilchendurchmesser d50 von 50 µm und in einem folgenden Schritt eine Beschichtung mit einem Legierungspulver der gleichen chemischen Zusammensetzung und einem mittleren Teilchendurchmesser d50 von 15 µm aufgebracht werden.
  • Die vorliegende Erfindung betrifft auch ein Verfahren zur Herstellung von Niederdruck-Gasentladungslampen, insbesondere Fluoreszenzlampen, Bräunungs- oder Entkeimungslampen mit den Schritten:
    • Bereitstellen von Amalgamkugeln durch ein Verfahren gemäß der Erfindung;
    • Bereitstellen eines Glaskörpers für die Niederdruck-Gasentladungslampe;
    • Einbringen einer oder mehrerer Amalgamkugeln in den Glaskörper;
    • Verschließen des Glaskörpers.
  • Die gemäß der Erfindung mit Legierungspulver beschichteten Amalgamkugeln werden bereitgestellt wie oben beschrieben. Der Glaskörper der Gasentladungs- bzw. Fluoreszenzlampe ist im einfachsten Fall ein Glasrohr, welches ein- oder mehrfache gebogen Sein kann und oft einen Durchmesser von etwa 4 mm bis 80 mm hat, inbesondere von 6 mm bis 40 mm. Für herkömmliche Leuchtstoffröhren kann ein einfaches, gerades Glasrohr verwendet werden, für Energiesparlampen werden meist mehrfach gebogene Glasrohre mit einem Durchmesser von 4 bis 10 mm verwendet. Die Amalgamkugeln gemäß der Erfindung werden dann in das Glasrohr eingebracht. Diese werden dabei meist an bestimmten Stellen platziert, die mit einer Aufnahme für die Amalgamkugeln versehen sind oder an einem vorgesehenen Ort fixiert werden, so daß die Amalgamkugeln an diesem Ort verbleiben. An diesem Ort können die Amalgamkugeln auch bei der späteren Verwendung der Fluoreszenzlampe erwärmt werden. Das Einbringen kann auch erfolgen, indem die Amalgamkugel oder die Amalgamkugeln gemäß der Erfindung in der Aufnahme fixiert und dann eingebracht werden. Die Aufnahme kann hierbei auch ein Teil sein, welches an oder in der Fluoreszenzlampe angebracht wird, wie beispielsweise ein Verschluss für den Glaskörper. In dem Glaskörper wird dann -sofern nicht bereits geschehen- die gewünschte Atmosphäre hergestellt, was beispielsweise durch Spülen mit einem Gas (wie Argon), Evakuieren des Glaskörpers oder einer Kombination daraus bewirkt werden kann. Zur Erzeugung von sichtbarem Licht muß der Glaskörper mit einem fluoreszierenden Leuchtstoff versehen sein. Als Leuchtstoffe werden oft Calciumhalophosphate eingesetzt. Das Vorgehen im Einzelnen hierzu ist dem Fachmann bekannt und wird bei Leuchtstofflampen im Allgemeinen durchgeführt. Der Glaskörper der Lampe wird dann verschlossen und gegebenenfalls nachbearbeitet. Die Nachbearbeitung kann mehrere Nachfolgende Schritte umfassen, wie das Reinigen, Versehen mit elektrischen Kontakten bzw. Fassungen oder Montage eines Schutzbehälters. Diese Möglichkeiten zur Nachbearbeitung sind als solche bekannt und umfassen beispielsweise Schritte wie Nachreinigung, Anbringen von Kontakten oder Fassungen oder auch dem Anbringen elektrische und/oder elektronischer Bauteile, wie dem Anbringen von Vorschaltgeräten .
  • Die auf die Amalgamkugeln aufgebrachten Pulverschichten verbessern die Handhabbarkeit der Amalgamkugeln mit Dosierautomaten. In solchen Dosierautomaten können sich die Amalgamkugeln im Mittel bis zu drei Stunden bei Raumtemperatur befinden, bevor sie in eine Fluoreszenzlampe eingefüllt werden. Dabei hat sich gezeigt, daß die Amalgamkugeln gemäß der Erfindung die mittlere Aufenthaltsdauer von 24 Stunden bei Temperaturen von bis zu 40 °C im Dosierautomaten ohne Beanstandungen überstehen.
    • Beispiele
  • Gemäß dem Verfahren nach der EP 1381485 werden Amalgamkugeln der unten angegebenen Zusammensetzungen mit einem Durchmesser von etwa 1 mm ± 0,1 mm hergestellt, klassiert und nach dem Entfetten mit einem in der Tabelle angegebenen Legierungspulver durch einminütiges Umwälzen in einem Tubularmischer beschichtet. Zur Prüfung der Standfestigkeit der Amalgamkugeln wird eine Menge von etwa 4000 Amalgamkugeln in einen Dosierautomaten gegeben und mit einer Rotationsgeschwindigkeit von einer Umdrehung pro Minute in Fluoreszenzlampen eingebracht. Die Standzeit wird gemäß dem unten angegebenen Schema bewertet, wobei jeweils die Zeit bestimmt wird, bei der entweder aufgrund Verklebens der Kugeln die Produktion unterbrochen werden musste oder bei visueller Inspektion eine so große Menge an Verunreinigungen durch abgelöstes Legierungspulver festgestellt wird, daß eine Unterbrechung zum Reinigen des Dosierautomaten und der Beschickung mit neuen Amalgamkugeln erforderlich ist. Bei den Amalgamkugeln, die mit 0 bewertet sind und als Amalgam eine SnHg50-Legierung aufweisen, werden die verbliebenen Kugeln für 4 Stunden bei 50 Grad Celsius getempert und nach dem Abkühlen erneut in einem Dosierautomaten wie oben beschrieben getestet. Diese wärmebehandelten Kugeln weisen eine Standzeit auf, welche stets zu einer besseren Bewertung führte (also + oder ++). Die Vergleichsbeispiele zeigen nur eine geringe Verbesserung der Standzeiten (weniger als eine Stunde). Bewertung: ++ Standzeit >5h, + Standzeit >4h, 0 Standzeit >3h, - Standzeit <1h Tabelle: Beispiele und Vergleichsbeispiele
    Beispiel Legierungspulver zur Beschichtung
    Nr. Amalgam (Gew.-%) Bewertung Zusammensetzung (Gew.-%)
    Sn Zn Bi In Hg %Ag %Cu %Sn Andere
    1. ad 100 50 0 44,5 30 25,5 -
    2. ad 100 50 ++ 70 12 18 -
    3. ad 100 50 0 43,1 26,1 30,8 -
    4. ad 100 50 ++ 69,3 10,9 19,4 Zn: 0,4
    5. ad 100 50 0 42 26 32 -
    6. ad 100 50 ++ 69,4 4,6 26 Hg: 3%
    7. ad 100 50 + 50 20 30 -
    8. ad 100 50 0 40,5 27,6 31,9 -
    9. ad 100 50 + 69,2 18,6 11,9 Zn: 0,3
    10. ad 100 50 0 45 24 30,5 Zn: 0,5
    11. ad 100 50 + 60 12 28 -
    12. ad 100 50 0 40,5 27,6 31,9 -
    13. ad 100 50 0 3 0,5 96,5 -
    14. ad 100 50 + 72 28 - -
    15. ad 100 50 ++ 69,5 10,5 19,5 Zn: 0,5
    16. ad 100 50 0 45,5 23 31,5 -
    17. ad 100 50 ++ 60 12 28 -
    18. ad 100 50 + 67,9 13,3 18,8 -
    19. ad 100 50 0 40 28 32 -
    20. ad 100 50 ++ 60,5 11,5 28 -
    21. ad 100 50 + 43 25 32 -
    22. ad 100 50 + 57 25 28 -
    23. ad 100 50 0 46 22,5 31,5 -
    24. ad 100 50 + 52,5 17,5 29,7 Pd: 0,3
    Vergleichsbeispiele
    25. ad 100 50 - - 100 - -
    26. ad 100 50 - - - 100 -
    27. ad 100 50 - - - - Zn: 100
    28. ad 100 40 - - 100 - -
    29. ad 100 40 - - - 100 -
    30. ad 100 40 - - - - Zn: 100
    31. ad 100 50 - - 100 - -
    32. ad 100 50 - - - 100 -
    33. ad 100 50 - - - - Zn: 100
    34. ad 100 29 5 - - 100 - -
    35. ad 100 29 5 - - - 100 -
    36. ad 100 29 5 - - - - Zn: 100
    37. 20 ad 100 20 - - 100 - -
    38. 20 ad 100 20 - - - 100 -
    39. 20 ad 100 20 - - - - Zn: 100

Claims (9)

  1. Verfahren zur Herstellung von Amalgamkugeln welche mit einem Legierungspulver beschichtet sind, wobei
    - das Amalgam vollständig aufgeschmolzen wird und die Schmelze in ein Kühlmedium mit einer Temperatur unterhalb der Erstarrungstemperatur des
    Amalgams eingetropft wird und anschließend die gebildeten Amalgamkugeln vom Kühlmedium abgetrennt werden;
    - die Amalgamkugeln nach dem Abtrennen vom Kühlmedium entfettet und bei Raumtemperatur unter ständigem Umwälzen mit einem Legierungspulver bestreut werden, welches die Zusammensetzung von Silber (Ag) 3 Gew.-% bis 80 Gew.-%, Kupfer (Cu) 0,5 Gew.-% bis 43 Gew.-%, Zinn (Sn) 0 Gew.-% bis 96,5 Gew.-%, Zink (Zn) 0 Gew.-% bis 5 Gew.-%, Indium (In) 0 Gew.-% bis 10 Gew.-% und Gold, Palladium und Platin (Au/Pd/Pt), einzeln oder in Kombination miteinander, von 0 Gew.-% bis 5 Gew.-% aufweist, wobei sich die Mengenanteile der Metalle zu insgesamt 100 Gew.-% ergänzen, bis kein Verkleben der Kugeln mehr feststellbar ist;
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die Amalgamkugeln nach dem Bestreuen mit Legierungspulver einer Wärmebehandlung bei einer Temperatur von 35 °C bis 100 °C für eine Zeit von 2 bis 20 Stunden unterzogen werden.
  2. Verfahren nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die Pulverteilchen einen Korndurchmesser kleiner als 100 µm aufweisen.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß das Legierungspulver mehr als 3 Gew.-% Silber oder Kupfer enthält, wenn der Zinngehalt größer als 90 Gew.-% ist.
  4. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die Amalgamkugeln in einer Menge von 1 bis 10 Gew.-%, bezogen auf ihr Gewicht, mit dem Legierungspulver beschichtet sind.
  5. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die Amalgamkugeln zusätzlich mit einem Pulver eines Metalloxids in einer Menge von 0,001 bis 1 Gew.-% beschichtet sind.
  6. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5,
    dadurch gekennzeichnet, daß das Amalgam eines der Metalle Zinn (Sn), Zink(Zn), Wismut (Bi), Indium (In) und deren Legierungen miteinander ist.
  7. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet,
    daß die Kugeln einen Durchmesser zwischen 50 und 3000 µm aufweisen.
  8. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7, wobei mindestens einer der Schritte ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Bestreuen der Amalgamkugeln mit Legierungspulver, Beschichten mit einem Metalloxid oder Wärmebehandeln der Amalgamkugeln wiederholt wird.
  9. Verfahren zur Herstellung von Niederdruck-Gasentladungslampen, welches mindestens die folgenden Schritte aufweist:
    - Bereitstellen von Amalgamkugeln nach einem Verfahren eines der Ansprüche 1 bis 8;
    - Bereitstellen eines Glaskörpers für die Niederdruck-Gasentladungslampe;
    - Einbringen einer oder mehrerer Amalgamkugeln in den Glaskörper;
    - Verschließen des Glaskörpers.
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