JPH1196964A - タングステン電極及びその製造方法 - Google Patents
タングステン電極及びその製造方法Info
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- JPH1196964A JPH1196964A JP25320997A JP25320997A JPH1196964A JP H1196964 A JPH1196964 A JP H1196964A JP 25320997 A JP25320997 A JP 25320997A JP 25320997 A JP25320997 A JP 25320997A JP H1196964 A JPH1196964 A JP H1196964A
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Abstract
しない放電灯の陽極に用いられるタングステン電極とそ
の製造方法とを提供すること。 【解決手段】 放電灯の陽極に用いられるタングステン
電極であって,平均結晶粒径が0.02mmから0.0
6mmまでの範囲内で,2500時間使用後の平均結晶
粒径が3.5mm以下である。このタングステン電極を
製造するには,タングステン粉末を加圧成形,仮焼結後
真空度5×10-2Pa以上の真空雰囲気に於いて180
0℃以上の温度で焼結する。
Description
陽極に用いられるタングステン電極とその製造方法に関
する。
られる電極材料には,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る。これは放電電極の陽極(以
下,単に陽極と呼ぶ)には,高い耐熱性と耐放電特性が
要求されるためであり,現在までこれに代わる材料は発
見されていない。
伴い放電灯などの陽極にも更なる耐放電特性と寿命が求
められる様になってきている。
としては,一般に鉱石又は,中間生成物を基に精錬,還
元を行いタングステン粉末を製造し,これを油圧プレ
ス,もしくは,静水圧プレス等のプレスによつて圧粉体
を製造し,その後,場合によっては,仮焼結を行った
後,直接通電法または,間接加熱法によって水素雰囲気
中で焼結する。このようにして製造された焼結体は,ま
だ内部に空孔があり比重も,理論比重に達していない
為,熱間鍛造,熱間転打,及び熱間圧延等を行い充分に
比重が上がった後,切削,研磨等で電極としての成型を
行なった後,内部の残留ガス成分を除去するための真空
中での熱処理を行い,放電灯などの内部に組み込まれて
使用される。
法によって製造されたタングステン材料を基に製造され
た放電灯は,比較的早期に電極付近内部のガラス面の黒
化現象によって放電灯としての寿命をもたらすことにな
る。
工を行うため,電極の径の大きさは,例えば,溝ロール
やスエージ等の塑性加工装置により制限を受け,大きな
材料の製造は困難であった。
グステンは,難加工材料であり,割れや折れ等の加工上
での異常が発生し歩留まりに大きな悪影響を与える。
を施さなくても従来の材料よりも長い寿命を持つタング
ステン電極とその製造方法とを提供することにある。
での熱処理を必要としない放電灯の陽極に用いられるタ
ングステン電極とその製造方法とを提供することにあ
る。
求に基づき,従来から用いられてきたタングステン材料
の製造手順を改良する事によって,大幅な陽極の寿命を
改善するために検討を行った結果,本発明を為すに至っ
たものである。
いられるタングステン電極であって,平均結晶粒径が
0.02mmから0.06mmまでの範囲内で,250
0時間使用後の平均結晶粒径が3.5mm以下であるこ
とを特徴とするタングステン電極が得られる。
いられるタングステン電極の製造方法において,タング
ステン粉末を加圧成形,仮焼結後真空度5×10-2Pa
以上の真空雰囲気に於いて1800℃以上の温度で焼結
する事を特徴とするタングステン電極の製造方法が得ら
れる。
て図面を参照して説明する。
ステン陽極を用いた放電灯の概要を示す断面図である。
図1を参照すると,放電灯1は,中央部が長円形状で長
軸方向両端に円筒状に延在する石英封入管2と,石英封
入管2の一端に設けられた球面の先端部を有するタング
ステン陽極3と,これに対向して石英封入管2の他端に
設けられた円錐状の先端部を備えたタングステン陰極5
とを備えている。タングステン陽極3とタングステン陰
極5とは,夫々電極サポート4,6に支持されている。
また,石英封入管2内には,封入ガス7が封入されてい
る。図1の構成の放電灯1のタングステン陽極3及びタ
ングステン陰極5の間に電圧をかけるとタングステン陰
極5からタングステン陽極3に向けて電子が放出される
放電が起こり,この放電により内部ガスが励起され放電
灯として機能する。
外は,従来技術と同じである。
ステン陽極3においては,塑性加工を施さず焼結体をそ
のまま陽極材料として使用している点で従来技術とは異
なる。
テン陽極3の効果を具体的に説明すると,前述の放電の
際,各電極部では,タングステン陰極5から放出された
電子は高いエネルギーを持ったままタングステン陽極3
へ突入する。電子の突入されたタングステン陽極3は,
電子の持つ運動エネルギーとジュール熱により部分的に
2000℃以上の高温に加熱される。
施された従来のタングステン陽極を構成するタングステ
ンは,再結晶を起こすことが知られている。具体的に
は,タングステン陰極5からの放電は,タングステン陽
極の粒界に集中するが,再結晶により粗大化した従来の
タングステン陽極では,粒界の総延長距離が短く単位長
さ当たりの放電密度が高くなり結果的に部分的なタング
ステンの蒸発が起こりガラス内面に付着し黒化現象を起
こし寿命となる。
ステン陽極3においては,塑性加工を施さず焼結体をそ
のまま陽極材料として使用しているので,再結晶による
結晶粒の粗大化を防止し,寿命を長くしている。
テン陽極の製造方法について説明する。
極3は,一般的なタングステン粉末を用い油圧,又は,
静水圧プレスにより粉末の成型体を造りこれを水素炉で
仮焼結を行った後,真空炉中で焼結を行う。この製法で
製造された電極,即ち,タングステン陽極は,塑性加工
の施された材料と違い,電極の使用温度に於いても極端
な粒成長を起こさない。
るタングステン陽極3は,次の方法によって製造されて
いる。
8μmタングステン粉末を静水圧プレスによって粉末の
成型体を造り,これを1800℃の水素炉中でまず仮焼
結を行った。この仮焼結材料を以下の表1に示す2条件
で真空焼結を行つた後,一切の塑性加工を行わず,切削
により陽極形状に加工した後放電灯の中に陽極として組
み込み寿命試験に供した。その結果を図2に示す。
素雰囲気1800℃10時間)で製作されたタングステ
ン陽極(比較例;曲線11)と本発明の実施の形態にに
よるタングステン陽極(試料a(曲線12);真空度5
×10-2Pa焼結,試料b(曲線13;真空度5×10
-3Pa焼結)とを同一条件で試験し,比較した結果,2
500時間経過時の一般純度の電極の黒化度を10とし
た場合,同時間経過後の本発明による陽極(試料b)の
黒化度は,4であった。
によるタングステン陽極(試料a)の黒化度は,8であ
った。
粒径は,以下の表2のようであつた。尚,1700℃で
焼結した試料cについては,焼結強度が不足し電極に加
工することが出来なかった。
施の形態による試料(真空焼結品a,及びbは,比較例
による水素焼結品よりも,使用後における平均結晶粒径
が明らかに小さいことがわかる。
温度1800℃以上で5×10-2以上高真空で焼結され
たタングステン材料を使用することで放電灯の陽極タン
グステンの蒸発に起因する黒化現象がもたらす放電灯の
寿命の低下を改善すことが出来るタングステン電極及び
その製造方法とを提供することができる。
ない為,塑性加工時の歩留まり,径の大きさの制限等を
受ける事が無く,また,塑性加工にかかる費用を節減す
る事が出来,焼結時に高真空で熱処理されるため組み込
み前の真空処理の必要が無くなり経済的であるタングス
テン電極及びその製造方法とを提供することができる。
制限を受けないため非常に大型のものの製造が可能であ
り,また,一般的なタングステンの加工設備が利用出来
るため非常に工業化が容易であるタングステン電極及び
その製造方法とを提供することができる。
用いた放電灯の概要を示す断面図である。
た放電灯の黒化度の経時変化を示す図で,併せて比較例
も示している。
Claims (2)
- 【請求項1】 放電灯の陽極に用いられるタングステン
電極であって,平均結晶粒径が0.02mmから0.0
6mmまでのの範囲内で,2500時間使用後の平均結
晶粒径が3.5mm以下であることを特徴とするタング
ステン電極。 - 【請求項2】 放電灯の陽極に用いられるタングステン
電極の製造方法において,タングステン粉末を加圧成
形,仮焼結後真空度5×10-2Pa以上の真空雰囲気に
於いて少なくとも1800℃の温度で焼結する事を特徴
とするタングステン電極の製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP25320997A JP3271056B2 (ja) | 1997-09-18 | 1997-09-18 | タングステン電極及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP25320997A JP3271056B2 (ja) | 1997-09-18 | 1997-09-18 | タングステン電極及びその製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH1196964A true JPH1196964A (ja) | 1999-04-09 |
JP3271056B2 JP3271056B2 (ja) | 2002-04-02 |
Family
ID=17248084
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP25320997A Expired - Lifetime JP3271056B2 (ja) | 1997-09-18 | 1997-09-18 | タングステン電極及びその製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3271056B2 (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2003022781A (ja) * | 2000-04-18 | 2003-01-24 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 高圧放電ランプ及び高圧放電ランプ用電極 |
US6705914B2 (en) | 2000-04-18 | 2004-03-16 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Method of forming spherical electrode surface for high intensity discharge lamp |
JP2006156091A (ja) * | 2004-11-29 | 2006-06-15 | Rokusan O | 冷陰極チューブの電極及びその製造方法 |
CN103862041A (zh) * | 2012-12-17 | 2014-06-18 | 北矿新材科技有限公司 | 一种制备稀土钨电极用坯条的方法 |
-
1997
- 1997-09-18 JP JP25320997A patent/JP3271056B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2003022781A (ja) * | 2000-04-18 | 2003-01-24 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 高圧放電ランプ及び高圧放電ランプ用電極 |
US6705914B2 (en) | 2000-04-18 | 2004-03-16 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Method of forming spherical electrode surface for high intensity discharge lamp |
JP2006156091A (ja) * | 2004-11-29 | 2006-06-15 | Rokusan O | 冷陰極チューブの電極及びその製造方法 |
CN103862041A (zh) * | 2012-12-17 | 2014-06-18 | 北矿新材科技有限公司 | 一种制备稀土钨电极用坯条的方法 |
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---|---|
JP3271056B2 (ja) | 2002-04-02 |
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