JPH0855566A - 電球の電気導体 - Google Patents
電球の電気導体Info
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Abstract
体として従来技術の欠点を有さず、特にモリブデン酸化
イットリウムをベースとする公知材料よりも明らかに高
い耐食性又は耐酸化性を有する導体を提供する。 【構成】 テープ材がMoY2 O3 の他に0.03〜
1.0重量%の酸化セリウムを含み、その際酸化セリウ
ムの酸化イットリウムに対する割合を0.1〜1とす
る。
Description
を有する電球の電気導体としてモリブデン/酸化イット
リウムをベースとするエッチングされたテープ材から成
る導体に関する。
流導線の材料及び形状は電球の製造、機能及び品質を本
質的に決定する。この場合の電球とは高圧水銀ランプ、
メタルハライドランプ及び高圧キセノン放電ランプのよ
うな特にハロゲン白熱灯及び放電灯を含むものとする。
れてきている。気体封入又は気体無封入の電球に電流を
供給するための導体は一般にガラス又は石英ガラスに封
入又は圧入される。従ってモリブデンはその高い融点と
ガラスに比べて有利な熱膨張率のために電流供給用導体
材料として使用されてきている。
要件には延性、良好な成形可能性、高い機械的耐性、耐
酸化性又は耐食性(特にハロゲン化物に対して)及び他
の導体部品との溶接可能性がある。
明細書には、比較的機械的に堅固な電流導線を有する電
球を作ることを課題とし、それまで使われてきたモリブ
デン箔の代わりにモリブデンに酸化イットリウム粒子を
モリブデン重量の0.25〜1%分散させたものを使用
することが記載されている。しかしこの材料は現在の要
求に対して十分ではない耐食性、特に耐酸化性を示すも
のである。
明細書には、モリブデン又はタングステン箔の形の電気
導体にタンタル、ニオブ、バナジウム、クロム、ジルコ
ニウム、チタン、イットリウム、ランタン、スカンジウ
ム及びハフニウムから成るグループの第2の金属を被せ
ることが提案されている。このモリブデン又はタングス
テン導体の被着はこの特許によれば蒸着、陰極スパッタ
リング、電気分解及び他の方法で行われる。
する方法であり、経済的に実施した場合一様な厚さの被
覆を保証するものではないので、全ての範囲に所望の腐
食保護が得られるものではない。更にこのように被覆さ
れた電気導体は十分な溶接可能性に欠けるものである。
このことは特に被覆材料としてクロムを使用する場合に
問題となる。この基本材料は場合によってはまず他の構
造部材と溶接され、次いで被覆又は被着されなければな
らない。
に真空電球内の導体として使用されるモリブデン箔の酸
化保護に関するものであり、モリブデン箔を表面的にク
ロム、アルミニウム又はこれらの金属の結合体のイオン
注入により改良することを提案している。この場合溶接
性が不十分であるという欠点が生じ、この方法はこの材
料に対して労力と経費を要するものになる。これは石英
ランプの大量生産の際の製造コストを著しく高めること
になる。
電球のパッキン範囲で導体として使用されるモリブデン
の耐酸化性を高めることに関するものである。特に25
0℃〜600℃の高温での酸化雰囲気でのこの材料の寿
命の改善をモリブデン基本材料をケイ酸アルカリ金属で
被覆することにより達成するものである。
その製造コスト及び脆性又は部材の易破壊性が高いこと
である。溶接可能性が乏しいため、まず溶接し次いで被
覆するという同様に比較的経費を要する方法をとらなけ
ればならない。
耐酸化性を高めるとともに溶接可能性及び水素含有媒体
に対する耐性も高めるためにモリブデンから成る電流導
線の被覆にレニウム層を備えることが提案されている。
レニウムは比較的高価な物質である。被覆を形成するた
めのこの公知方法は従って経費を要し、この場合も主な
欠点はこのように処理される導体の経済性の欠如にあ
る。
書から電球の電流導線としての導体にランタニドの1種
又は複数種の酸化物0.01〜5重量%、残りモリブデ
ンから成るモリブデン合金が知られている。この材料は
確かに他の公知の導電材料に比べて傑出した溶接可能性
と高温安定性を示すが、使用上特有の他の材料特性に関
してはそれぞれ既に知られているモリブデン合金よりも
劣るものである。材料特性全般としては石英ガラス封入
物用のテープ又は箔として使用するのではなく、硬質ガ
ラス封入物用の線状電流導体として使用することが好ま
しい。
して封入する際その加工法も極めて重要である。例えば
欧州特許出願公開第0311308号明細書から、パッ
キン範囲内で金属及びガラスを水素/窒素ガス混合物の
存在下に特別な方法で溶融させあう特殊な方法が公知で
ある。しかしこの方法にしても他の方法にしても相応す
る材料を導体として使用する際の周知の問題を決して満
足の行くように解決するものではない。
は、電球内の電流供給線を主としてモリブデン、0.0
1〜2重量%の酸化イットリウム、0.01〜0.8重
量%のホウ化モリブデンから成る合金から形成すること
が推奨されている。カリウム−シリコンをドープされた
モリブデン合金に対する改良物としてのこの合金はしか
し純粋なモリブデン酸化イットリウム合金に比べて、特
にその耐酸化性に関して何等の改善性を示すものではな
い。この材料の重大な欠点は、封入又は圧入領域部分で
ガラス内の電球の口金に封入中の材料の再結晶過程での
材料強度の変化によりしばしば亀裂を生じることであ
る。
公報には、測温用保護管に使用される10〜70重量%
の酸化イットリウム及び/又は酸化セリウム、残りモリ
ブデンから成る熱に安定な材料が記載されている。しか
し電球内の電流導線としてのこの材料の適性については
この公報には何等言及されていない。
技術における欠点を有さず、特にモリブデン酸化イット
リウムをベースとする既に公知の材料よりも高い耐食性
と耐酸化性を有する導体材料をガラス球を有する真空電
球の電気導体として提供することにある。
り、明細書冒頭に述べた導体においてテープ材がMoY
2 O3 の他に0.03〜1.0重量%の酸化セリウムを
含んでおり、その際酸化セリウムの酸化イットリウムに
対する割合が0.1〜1であることにより解決される。
ランプ並びに例えば高圧水銀ランプ、高圧キセノンラン
プ及びメタルハライドランプのような放電灯を包含する
ものである。テープ材は電球内で多岐にわたる寸法で、
但し特に薄い楕円形のエッチング箔として使用される。
本発明による導体は電球の製造に今日一般的である方
法、特に金属/ガラス封入又は圧入法を引続き使用する
ことに何等制約されることなく使用できるものである。
即ち特に本発明による導体をその端部で他の電流供給部
材と溶接し、溶接結合部も含めて石英ガラス内に封入又
は圧入することができる。
を分散質としてドープされているモリブデン材料に比べ
て全体としてかなりの酸化物濃度においても耐食性及び
特に耐酸化性を飛躍的に高めることは予想外のことであ
った。このことは例えばこの種の導体で作られた電球の
長期貯蔵性及び同時に点灯寿命を明らかに延ばすもので
ある。
で知られている最良の導電材料に比べて劣るものではな
い。即ち −エッチングされた導電性テープの好適な表面構造のた
め圧入又は封入時における箔の剥がれが少なく、 −材料の安定な微粒子性のため導体封入中の再結晶後も
箔の亀裂が少なく、 −1300℃以下の比較的低い再結晶温度のため導体材
料とガラスとの間の応力形成が少なくなり、石英ガラス
中の口金の亀裂を回避できるという特性を有する。
今日行われている方法が使用されるが、それについては
例えばオーストリア国特許第386612号明細書を参
照されたい。
に今日一般的である腐食剤及びエッチング方法が使用さ
れる。特に導電テープの側方縁部分を薄くするための広
く普及している方法が使用される。
実施例を以下に記載する。
化イットリウムに対して0.25の割合で含むイットリ
ウム−セリウム酸化混合物0.55重量%の極めて微細
に分散された混合物(酸化物粒径<0.1μm)を有す
るモリブデン粉末を液体ドーピングにより製造し、ダイ
プレスで圧縮し、引続き1850℃で5時間焼結する。
こうして製造された圧延鋼板を熱間又は冷間圧延により
厚さ0.045mmのテープに加工し、その後切断し、
電解腐食工程により溶融テープとして典型的な楕円形に
し、H2 雰囲気下に800℃で燬焼する。
43の割合で含むセリウム−イットリウム混合酸化物
0.55重量%を有するモリブデンから成るテープ材を
例1の製造条件に基づき製造する。
プ材と従来技術による酸化イットリウム0.55重量%
を含むモリブデンから成るテープ材に以下の項目のテス
トを実施した。 a) 350℃/115時間での酸化テスト b) 50℃/H2 O蒸気/168時間での酸化テスト c) (100個の電球で)圧入試験:石英ガラスにお
ける箔剥がれ、箔亀裂及び口金亀裂についてのテスト d) 口金内の熱停滞による過大応力テスト その結果を表1に対比してまとめた。
術によるテープ材料に比較して明らかに特性が改善され
ていることが認められる。
Claims (5)
- 【請求項1】 金属/ガラスパッキンを有する電球の電
気導体としてモリブデン酸化イットリウムをベースとす
るエッチングされたテープ材から成る導体において、テ
ープ材がMoY2 O3 の他に0.03〜1.0重量%の
酸化セリウムを含んでおり、その際酸化セリウムの酸化
イットリウムに対する割合が0.1〜1であることを特
徴とする電球の電気導体。 - 【請求項2】 酸化セリウムの酸化イットリウムに対す
る割合が0.1〜0.4であることを特徴とする請求項
1記載の導体。 - 【請求項3】 酸化セリウムを0.05〜0.15重量
%含んでおり、酸化セリウムの酸化イットリウムに対す
る割合が0.15〜0.20であることを特徴とする請
求項1記載の導体。 - 【請求項4】 Y2 O3 を0.4〜0.5重量%及びC
eO2 を0.08重量%を含むモリブデンからなること
を特徴とする請求項1記載の導体。 - 【請求項5】 40重量%以下の酸化セリウムが1種又
は複数種の酸化物La2 O3 、Er2 O3 、SiO2 、
HfO2 、ZrO2 、TiO2 、Al2 O3と置換され
ていることを特徴とする請求項1記載の導体。
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