JP3404640B2 - タングステン電極材 - Google Patents
タングステン電極材Info
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、主として放電灯装
置の放電灯電極である放電陽極への適用が有効なタング
ステン電極材に関する。
置の放電灯電極である放電陽極への適用が有効なタング
ステン電極材に関する。
【０００２】
【従来の技術】一般に、放電灯装置等の電極材として
は、粉末冶金法によって製造されるタングステンが用い
られている。このタングステンは陽極に特色的に要求さ
れる高い耐熱性と耐放電特性とを有することにより、現
在に至るまでこれに代わる電極材は発見されていない。
近年では放電灯装置の大型化，高出力化に伴って電極材
にも更なる耐放電特性の向上や長寿命化が求められてい
る。
は、粉末冶金法によって製造されるタングステンが用い
られている。このタングステンは陽極に特色的に要求さ
れる高い耐熱性と耐放電特性とを有することにより、現
在に至るまでこれに代わる電極材は発見されていない。
近年では放電灯装置の大型化，高出力化に伴って電極材
にも更なる耐放電特性の向上や長寿命化が求められてい
る。
【０００３】ところで、金属タングステンにより電極を
製造する場合、一般に鉱石又はその中間生成物を用いて
精練，還元を行って粉末タングステンを製造し、これを
粉末冶金法によって焼き固めたものに対し、塑性加工，
切削加工等を行って電極としての成型を行った後、内部
の残留ガス成分を除去するために真空中で熱処理を行っ
ている。
製造する場合、一般に鉱石又はその中間生成物を用いて
精練，還元を行って粉末タングステンを製造し、これを
粉末冶金法によって焼き固めたものに対し、塑性加工，
切削加工等を行って電極としての成型を行った後、内部
の残留ガス成分を除去するために真空中で熱処理を行っ
ている。
【０００４】このようにして作製されたタングステン電
極は、通常電線の剥き出し部に半田接続された状態で放
電管内部に組み込まれて放電灯装置等として使用され
る。
極は、通常電線の剥き出し部に半田接続された状態で放
電管内部に組み込まれて放電灯装置等として使用され
る。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】上述した金属タングス
テン電極材を用いて製造された電極の場合、最近の大型
化，高出力化された放電灯装置で使用すると、タングス
テン電極材の耐放電特性が十分に保証されていないた
め、放電中の高温加熱によって陽極が蒸発して比較的早
期に放電管内のガラス面が黒化する黒化現象を起こして
電極の寿命が短命になり易いという問題がある。
テン電極材を用いて製造された電極の場合、最近の大型
化，高出力化された放電灯装置で使用すると、タングス
テン電極材の耐放電特性が十分に保証されていないた
め、放電中の高温加熱によって陽極が蒸発して比較的早
期に放電管内のガラス面が黒化する黒化現象を起こして
電極の寿命が短命になり易いという問題がある。
【０００６】一般に、放電灯の陽極に関して耐放電特性
の向上を計るためには、陽極材である金属タングステン
の合金化工程の改善を主眼として検討されることが多
く、組成分の改良は余り留意されていない。
の向上を計るためには、陽極材である金属タングステン
の合金化工程の改善を主眼として検討されることが多
く、組成分の改良は余り留意されていない。
【０００７】本発明は、このような問題点を解決すべく
なされたもので、その技術的課題は、黒化現象を起こし
難い耐放電特性の優れた放電陽極への適用が有効なタン
グステン電極材を提供することにある。
なされたもので、その技術的課題は、黒化現象を起こし
難い耐放電特性の優れた放電陽極への適用が有効なタン
グステン電極材を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、Ｗを主
成分組成として含むと共に、Ａｌ，Ｃａ，Ｃｒ，Ｃｕ，
Ｆｅ，Ｍｇ，Ｍｎ，Ｎｉ，Ｓｉ，Ｓｎ，Ｎａ，Ｋ，Ｍ
ｏ，Ｕ，Ｔｈの１５種類からなる元素を副成分組成とし
て含み、前記１５種類からなる副成分組成の元素の含有
量の総和が、主成分組成としてのＷの含有量に対して
０．００１％以下となるように精製されたタングステン
粉を用いることにより得られたことを特徴とする放電灯
電極用タングステン電極材が得られる。
成分組成として含むと共に、Ａｌ，Ｃａ，Ｃｒ，Ｃｕ，
Ｆｅ，Ｍｇ，Ｍｎ，Ｎｉ，Ｓｉ，Ｓｎ，Ｎａ，Ｋ，Ｍ
ｏ，Ｕ，Ｔｈの１５種類からなる元素を副成分組成とし
て含み、前記１５種類からなる副成分組成の元素の含有
量の総和が、主成分組成としてのＷの含有量に対して
０．００１％以下となるように精製されたタングステン
粉を用いることにより得られたことを特徴とする放電灯
電極用タングステン電極材が得られる。
【０００９】
【作用】一般に、放電灯装置では陽極及び陰極に電圧を
印加すると、陰極から陽極へ向けて放電が起こり、この
放電により放電管内に封入された内部ガスが励起されて
発光し、放電灯として機能する。このとき、各電極間で
は陰極から放射された電子が高いエネルギーを持ったま
ま陽極へ突入する。この状態の陽極では、電子の持つ運
動エネルギー及びジュール熱により局部的に２０００℃
以上の高温となって加熱される。このような高温加熱条
件下にある場合、陽極は結晶粒の再配列挙動を起こすこ
とが知られている。このとき、一般的なタングステンの
場合、粒界に副成分組成（主成分組成Ｗに対する残部の
不可避分を示す）であるＡｌ，Ｃａ，Ｃｒ，Ｃｕ，Ｆ
ｅ，Ｍｇ，Ｍｎ，Ｎｉ，Ｓｉ，Ｓｎ，Ｎａ，Ｋ，Ｍｏ，
Ｕ，Ｔｈの各元素の集積現象が起き、粒界では各元素の
集積現象に起因する融点の低下と電子密度の上昇による
高温化とによって成分の蒸発拡散が顕著に生ずるように
なる。そこで、本発明では高純度タングステン粉を用い
ることにより、副成分組成の各元素の含有量をＷの含有
量に対して０．００１％以下とすることで組成分を改良
している。このようなタングステン電極材を放電灯電極
の放電陽極に用いて構成した放電灯装置を使用すると、
副成分組成の各元素における集積現象が抑制され、粒界
では電子密度が上昇しなくなるため、陽極の蒸発がもた
らす黒化現象が顕著に抑制される。
印加すると、陰極から陽極へ向けて放電が起こり、この
放電により放電管内に封入された内部ガスが励起されて
発光し、放電灯として機能する。このとき、各電極間で
は陰極から放射された電子が高いエネルギーを持ったま
ま陽極へ突入する。この状態の陽極では、電子の持つ運
動エネルギー及びジュール熱により局部的に２０００℃
以上の高温となって加熱される。このような高温加熱条
件下にある場合、陽極は結晶粒の再配列挙動を起こすこ
とが知られている。このとき、一般的なタングステンの
場合、粒界に副成分組成（主成分組成Ｗに対する残部の
不可避分を示す）であるＡｌ，Ｃａ，Ｃｒ，Ｃｕ，Ｆ
ｅ，Ｍｇ，Ｍｎ，Ｎｉ，Ｓｉ，Ｓｎ，Ｎａ，Ｋ，Ｍｏ，
Ｕ，Ｔｈの各元素の集積現象が起き、粒界では各元素の
集積現象に起因する融点の低下と電子密度の上昇による
高温化とによって成分の蒸発拡散が顕著に生ずるように
なる。そこで、本発明では高純度タングステン粉を用い
ることにより、副成分組成の各元素の含有量をＷの含有
量に対して０．００１％以下とすることで組成分を改良
している。このようなタングステン電極材を放電灯電極
の放電陽極に用いて構成した放電灯装置を使用すると、
副成分組成の各元素における集積現象が抑制され、粒界
では電子密度が上昇しなくなるため、陽極の蒸発がもた
らす黒化現象が顕著に抑制される。
【００１０】
【発明の実施の形態】以下に本発明の実施の形態につい
て、図面を参照して詳細に説明する。
て、図面を参照して詳細に説明する。
【００１１】最初に、本発明のタングステン電極材の技
術的概要を簡単に説明する。このタングステン電極材
は、原料を高度に精製して高純度タングステン粉（５Ｎ
ｉｎｅ）を作り、これを全体の組成分が定量的に改良さ
れるように用いること、即ち、Ｗを主成分組成とし、且
つＡｌ，Ｃａ，Ｃｒ，Ｃｕ，Ｆｅ，Ｍｇ，Ｍｎ，Ｎｉ，
Ｓｉ，Ｓｎ，Ｎａ，Ｋ，Ｍｏ，Ｕ，Ｔｈを残部の不可避
分を示す副成分組成とした上で放電灯電極の放電陽極用
のものとし、副成分組成における各元素の含有量の総和
が主成分組成であるＷの含有量に対して０．００１％以
下として成るものである。このタングステン電極材を真
空中熱処理して放電陽極を得れば、耐放電特性の優れた
タングステン陽極が得られる。
術的概要を簡単に説明する。このタングステン電極材
は、原料を高度に精製して高純度タングステン粉（５Ｎ
ｉｎｅ）を作り、これを全体の組成分が定量的に改良さ
れるように用いること、即ち、Ｗを主成分組成とし、且
つＡｌ，Ｃａ，Ｃｒ，Ｃｕ，Ｆｅ，Ｍｇ，Ｍｎ，Ｎｉ，
Ｓｉ，Ｓｎ，Ｎａ，Ｋ，Ｍｏ，Ｕ，Ｔｈを残部の不可避
分を示す副成分組成とした上で放電灯電極の放電陽極用
のものとし、副成分組成における各元素の含有量の総和
が主成分組成であるＷの含有量に対して０．００１％以
下として成るものである。このタングステン電極材を真
空中熱処理して放電陽極を得れば、耐放電特性の優れた
タングステン陽極が得られる。
【００１２】このようなタングステン陽極を製造する場
合、精製法により主成分組成Ｗに対 して残部の不可避分
を示す副成分組成のＡｌ，Ｃａ，Ｃｒ，Ｃｕ，Ｆｅ，Ｍ
ｇ，Ｍｎ，Ｎｉ，Ｓｉ，Ｓｎ，Ｎａ，Ｋ，Ｍｏ，Ｕ，Ｔ
ｈを０．００１％以下で含有するタングステン粉末を得
て、このタングステン粉末を周知の粉末冶金法と加工法
とによって陽極形状に成型した後、内部の残留ガス成分
を除去するために真空中で１６００〜２４００［℃］の
温度条件下で熱処理すれば良い。
合、精製法により主成分組成Ｗに対 して残部の不可避分
を示す副成分組成のＡｌ，Ｃａ，Ｃｒ，Ｃｕ，Ｆｅ，Ｍ
ｇ，Ｍｎ，Ｎｉ，Ｓｉ，Ｓｎ，Ｎａ，Ｋ，Ｍｏ，Ｕ，Ｔ
ｈを０．００１％以下で含有するタングステン粉末を得
て、このタングステン粉末を周知の粉末冶金法と加工法
とによって陽極形状に成型した後、内部の残留ガス成分
を除去するために真空中で１６００〜２４００［℃］の
温度条件下で熱処理すれば良い。
【００１３】このようにして、一例として副成分組成の
各元素であるＡｌ，Ｃａ，Ｃｒ，Ｃｕ，Ｆｅ，Ｍｇ，Ｍ
ｎ，Ｎｉ，Ｓｉ，Ｓｎ，Ｎａ，Ｋ，Ｍｏ，Ｕ，Ｔｈの含
有量がそれぞれ０．１，０．１，０．２，０．１，０．
７，０．１，０．１，０．１，１．０，０．５，０．
１，０．１，１．０，１．０，０．５［ＰＰＭ］のタン
グステン陽極を得た。
各元素であるＡｌ，Ｃａ，Ｃｒ，Ｃｕ，Ｆｅ，Ｍｇ，Ｍ
ｎ，Ｎｉ，Ｓｉ，Ｓｎ，Ｎａ，Ｋ，Ｍｏ，Ｕ，Ｔｈの含
有量がそれぞれ０．１，０．１，０．２，０．１，０．
７，０．１，０．１，０．１，１．０，０．５，０．
１，０．１，１．０，１．０，０．５［ＰＰＭ］のタン
グステン陽極を得た。
【００１４】図１は、このタングステン陽極を用いて作
製した一実施例に係る放電灯装置の基本構成を示した側
面図である。この放電灯装置では、封入ガス４を充填し
た石英封入管（放電管）３内にその一方側から電極サポ
ート５を介してタングステン陽極１が，その他方側から
電極サポート５を介してタングステン合金陰極２がそれ
ぞれ石英封入管３内壁と非接触に配備されている。
製した一実施例に係る放電灯装置の基本構成を示した側
面図である。この放電灯装置では、封入ガス４を充填し
た石英封入管（放電管）３内にその一方側から電極サポ
ート５を介してタングステン陽極１が，その他方側から
電極サポート５を介してタングステン合金陰極２がそれ
ぞれ石英封入管３内壁と非接触に配備されている。
【００１５】この放電灯装置を放電し、その耐放電特性
を従来の一般タングステン電極材を放電陽極に用いた放
電灯装置（従来装置）のものと比較して時間経過（時間
／Ｈｒ）に対する黒化度の関係で調べたところ、図２に
示すような結果となった。
を従来の一般タングステン電極材を放電陽極に用いた放
電灯装置（従来装置）のものと比較して時間経過（時間
／Ｈｒ）に対する黒化度の関係で調べたところ、図２に
示すような結果となった。
【００１６】因みに、従来装置において一般タングステ
ン電極材を用いた放電陽極に関する主成分組成Ｗに対し
て残部の不可避分を示す副成分組成の各元素であるＡ
ｌ，Ｃａ，Ｃｒ，Ｃｕ，Ｆｅ，Ｍｇ，Ｍｎ，Ｎｉ，Ｓ
ｉ，Ｓｎ，Ｎａ，Ｋ，Ｍｏ，Ｕ，Ｔｈの含有量は、それ
ぞれ２，１，１，１，１０，１，１，２，５，２，１，
１，２０，１，１［ＰＰＭ］となっている。
ン電極材を用いた放電陽極に関する主成分組成Ｗに対し
て残部の不可避分を示す副成分組成の各元素であるＡ
ｌ，Ｃａ，Ｃｒ，Ｃｕ，Ｆｅ，Ｍｇ，Ｍｎ，Ｎｉ，Ｓ
ｉ，Ｓｎ，Ｎａ，Ｋ，Ｍｏ，Ｕ，Ｔｈの含有量は、それ
ぞれ２，１，１，１，１０，１，１，２，５，２，１，
１，２０，１，１［ＰＰＭ］となっている。
【００１７】図２からは、２５００時間経過後の黒化度
に関し、従来装置では１００である のに対し、本実施例
の装置では６１となっており、黒化現象を起こし難く、
耐放電特性が向上していることが判る。従って、本実施
例の装置は大型化，高出力化された条件で使用しても電
極（装置）の長寿命化が計られる。
に関し、従来装置では１００である のに対し、本実施例
の装置では６１となっており、黒化現象を起こし難く、
耐放電特性が向上していることが判る。従って、本実施
例の装置は大型化，高出力化された条件で使用しても電
極（装置）の長寿命化が計られる。
【００１８】
【発明の効果】以上に述べた通り、本発明によれば、残
部の不可避分を示す副成分組成における各元素の含有量
の総和が主成分組成であるＷの含有量に対して０．００
１％以下で精製された高純度タングステン電極材を得て
これを放電灯装置における放電灯電極の放電陽極とする
ことにより、放電灯装置の陽極の蒸発に起因する黒化現
象がもたらす電極（装置）の寿命低下を改善しているの
で、大型化，高出力化された装置で使用しても長寿命化
が可能になる。又、本発明の高純度タングステン電極材
を用いた放電灯装置は、高純度タングステン電極材を精
製工程で得る以外は一般的なタングステンの加工設備を
利用して簡易に製造できるため、工業的に非常に有益と
なる。
部の不可避分を示す副成分組成における各元素の含有量
の総和が主成分組成であるＷの含有量に対して０．００
１％以下で精製された高純度タングステン電極材を得て
これを放電灯装置における放電灯電極の放電陽極とする
ことにより、放電灯装置の陽極の蒸発に起因する黒化現
象がもたらす電極（装置）の寿命低下を改善しているの
で、大型化，高出力化された装置で使用しても長寿命化
が可能になる。又、本発明の高純度タングステン電極材
を用いた放電灯装置は、高純度タングステン電極材を精
製工程で得る以外は一般的なタングステンの加工設備を
利用して簡易に製造できるため、工業的に非常に有益と
なる。
【図１】本発明のタングステン電極材による放電陽極を
用いて作製した一実施例に係る放電灯装置の基本構成を
示した側面図である。
用いて作製した一実施例に係る放電灯装置の基本構成を
示した側面図である。
【図２】図１に示す放電灯装置に関する耐放電特性を従
来の一般タングステン電極材を放電陽極に用いた放電灯
装置（従来装置）のものと比較して時間経過に対する黒
化度の関係で示したものである。
来の一般タングステン電極材を放電陽極に用いた放電灯
装置（従来装置）のものと比較して時間経過に対する黒
化度の関係で示したものである。
１ タングステン陽極
２ タングステン合金陰極
３ 石英封入管
４ 封入ガス
５ 電極サポート
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
H01J 61/073
C22C 27/04
C22B 34/36
Claims (2)
- 【請求項１】 Ｗを主成分組成として含むと共に、Ａ
ｌ，Ｃａ，Ｃｒ，Ｃｕ，Ｆｅ，Ｍｇ，Ｍｎ，Ｎｉ，Ｓ
ｉ，Ｓｎ，Ｎａ，Ｋ，Ｍｏ，Ｕ，Ｔｈの１５種類からな
る元素を副成分組成として含み、前記１５種類からなる
副成分組成の元素の含有量の総和が、主成分組成として
のＷの含有量に対して０．００１％以下となるように精
製されたタングステン粉を用いることにより得られたこ
とを特徴とする放電灯電極用タングステン電極材。 - 【請求項２】 Ｗを主成分組成として含むと共に、Ａ
ｌ，Ｃａ，Ｃｒ，Ｃｕ，Ｆｅ，Ｍｇ，Ｍｎ，Ｎｉ，Ｓ
ｉ，Ｓｎ，Ｎａ，Ｋ，Ｍｏ，Ｕ，Ｔｈの１５種類からな
る元素を副成分組成として含み、前記副成分組成の元素
の含有量の総和が、主成分組成としてのＷの含有量に対
して０．００１％以下となるような高純度タングステン
粉を精製し、当該タングステン粉を粉末冶金法及び加工
法を用いて陽極形状に成型すると共に、真空中で熱処理
することにより、残留ガス成分を除去することによって
得られたことを特徴とする放電灯電極用タングステン電
極材の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32466495A JP3404640B2 (ja) | 1995-12-13 | 1995-12-13 | タングステン電極材 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32466495A JP3404640B2 (ja) | 1995-12-13 | 1995-12-13 | タングステン電極材 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09165641A JPH09165641A (ja) | 1997-06-24 |
| JP3404640B2 true JP3404640B2 (ja) | 2003-05-12 |
Family
ID=18168358
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP32466495A Expired - Lifetime JP3404640B2 (ja) | 1995-12-13 | 1995-12-13 | タングステン電極材 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3404640B2 (ja) |
Families Citing this family (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000123786A (ja) | 1998-10-13 | 2000-04-28 | Matsushita Electronics Industry Corp | 高圧水銀ランプ、この高圧水銀ランプを用いた照明光学装置、およびこの照明光学装置を用いた画像表示装置 |
| US6492772B1 (en) | 1999-02-10 | 2002-12-10 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | High pressure discharge lamp, high pressure discharge lamp electrode, method of producing the high pressure discharge lamp electrode, and illumination device and image display apparatus respectively using the high pressure discharge lamps |
| WO2001029862A1 (en) * | 1999-10-18 | 2001-04-26 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | High-pressure discharge lamp, lamp unit, method for producing high-pressure discharge lamp, and incandescent lamp |
| US6705914B2 (en) | 2000-04-18 | 2004-03-16 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Method of forming spherical electrode surface for high intensity discharge lamp |
| JP3327895B2 (ja) | 2000-04-28 | 2002-09-24 | 松下電器産業株式会社 | 高圧放電ランプ、当該ランプの製造方法および当該ランプの点灯方法並びに点灯装置 |
| JP2001319617A (ja) * | 2000-05-08 | 2001-11-16 | Ushio Inc | 超高圧水銀ランプ |
| KR20030020846A (ko) | 2001-09-04 | 2003-03-10 | 마쯔시다덴기산교 가부시키가이샤 | 고압방전램프 및 그 제조방법 |
| KR20030046319A (ko) | 2001-12-05 | 2003-06-12 | 마쯔시다덴기산교 가부시키가이샤 | 고압방전램프 및 램프유닛 |
| AT6923U1 (de) * | 2003-04-16 | 2004-05-25 | Plansee Ag | Elektrode für niederdruckentladungslampe |
| JP2005285676A (ja) * | 2004-03-30 | 2005-10-13 | Nippon Tungsten Co Ltd | 放電灯用電極 |
| JP4792863B2 (ja) * | 2005-08-03 | 2011-10-12 | 岩崎電気株式会社 | 高圧放電ランプ |
| JP4799132B2 (ja) | 2005-11-08 | 2011-10-26 | 株式会社小糸製作所 | 放電ランプ装置用アークチューブ |
| CN105331840B (zh) * | 2015-10-20 | 2017-06-13 | 安泰科技股份有限公司 | 一种钨基电极材料及其制备方法 |
| CN115418581B (zh) * | 2022-09-07 | 2023-03-28 | 广州市华司特合金制品有限公司 | 一种用于制备渔坠的钨合金材料 |
-
1995
- 1995-12-13 JP JP32466495A patent/JP3404640B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH09165641A (ja) | 1997-06-24 |
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