KR100918534B1 - 수은 분배 조성물 및 상기 수은 분배 조성물을 이용하는 장치 - Google Patents

수은 분배 조성물 및 상기 수은 분배 조성물을 이용하는 장치 Download PDF

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Abstract

램프 내에 수은을 분배하기 위한 조성물이 기재하고 있으며, 상기 조성물은 수은 및 티타늄과 지르코늄 사이에서 선택되는 하나 이상의 금속을 포함하는 제 1 성분 및 알루미늄 또는 40 중량% 이상의 알루미늄을 포함하는 합금이나 화합물로 구성되는 제 2 성분을 포함하며, 제 1 성분과 제 2 성분 사이의 중량 비율은 9:1 이하이며; 선택적으로, 상기 조성물은 알루미늄과 발열반응할 수 있는 산화물 또는 금속 중에서 선택되는 제 3 성분을 포함할 수도 있다.

Description

수은 분배 조성물 및 상기 수은 분배 조성물을 이용하는 장치 {MERCURY DISPENSING COMPOSITIONS AND DEVICE USING THE SAME}
본 발명은 수은 분배 조성물에 관한 것이다. 본 발명의 조성물은 형광 램프 내부에 수은을 도우징(dosing)하는데 이용하기에 특히 적합할 수 있다.
공지된 바와 같이, 형광 램프는 작동을 위해 희가스 및 수은 증기에 의해 형성되는 수백 hPa의 압력의 가스 혼합물을 필요로 한다. 과거에, 수은은 램프 내측에 액체 형태의 수은을 직접 떨어트리거나 램프의 내측으로 개방되어 있는 소형 유리병의 내측으로 유입되었다. 그러나 수은의 독성으로 인해, 대부분의 최근의 국제 규정은 램프의 기능과 양립할 수 있는 가장 최소량의 수은만을 사용할 것을 강요하고 있으며; 이로 인해 몇몇 밀리그램 또는 약 1밀리그램보다 작은 소량의 수은을 램프 내에 분배할 수 없는 액체 투입 방법은 쓸모없게 되었다.
수은을 램프 내측에 도입하는 다른 방법은 금속 아말감을 이용하는 것이다. 그러나 이러한 방법은 다음과 같은 문제점을 갖는다. 램프의 일부 제작은 램프가 아직 밀봉되지 않았을 때에 상대적으로 높은 온도, 일반적으로 400℃보다 높은 온도에서 실행되면서, 수은은 아말감화되는 금속에 의해 좌우되는 저온, 예를 들어 100 내지 300℃에서 이들 재료로부터 이미 방출이 시작되며; 이러한 조건에서 건강에 해로운 금속인 수은의 방출이 작업 환경에서 발생한다.
이러한 문제점을 극복하기 위해서, 전술된 문제점을 극복하거나 적어도 감소시키는 다양한 고형 제품의 이용을 제안한 바 있다.
본 출원인 명의의 미국 특허 제 3,657,589호에는 최대 약 500℃까지 가열 될 때에는 수은을 방출하지 않지만, 약 800 내지 900℃로 가열될 때에는 수은을 방출하는(소위 활성화 처리) TixZryHgz 화합물이 기재되어 있으며; 이러한 족의 바람직한 화합물의 예가 St 505라는 상표명으로 시판되는 Ti3Hg이다. 이러한 화합물은 분말화될 수 있으며, 필요로 하는 양의 이러한 금속을 포함하는 수은 분배 장치를 제조하기 위해서, 소량으로 도우징될 수 있는 이점을 가진다. 그러나 이러한 화합물의 문제는 이러한 화합물이 램프 제조 단계 중에 부분적인 산화를 겪어서, 활성화 중에 방출되는 수은의 양이 총 수은 함량의 약 40% 에 불과하다는 것이며, 따라서 필요한 양보다 현저하게 많은 양의 수은을 램프 내측으로 유입시킬 필요가 있고, 이는 램프 수명 종료시에 폐기 문제를 야기한다.
영국 특허 출원 GB-A-2,056,490호에는 미국 특허 제 3,657,589호의 화합물에 비해 보다 양호한 수은 방출 특성을 갖는 Ti-Cu-Hg 조성물이 기재되어 있다. 특히, 이들 조성물은 최대 약 500℃까지 공기 중에서 안정하지만, 최대 800 내지 900℃까지 가열하는 동안 80%보다 많이 또는 심지어 90%보다 많이 수은을 방출한다.
미국 특허 제 5,520,560호, 제 5,830,026호 및 제 5,876,205호에는 St 505 화합물의 분말과 수은 수득 조촉매(promoter)와의 조합이 기재되어 있으며(각각, 소량의 다른 전이 원소가 첨가될 수 있는 구리-주석 합금; 구리-실리콘 합금, 및 구리-주석-희토류 합금); 조촉매의 첨가로, 심지어 산화 후에도 St 505 화합물로부터 수은 수득을 최대 80 내지 90%까지의 값으로 증가시킬 수 있으며, St 505 화합물을 단독으로 이용하는 경우에서와 같이 과도한 수은을 사용할 필요성을 배제한다.
결국, 미국 특허 제 4,464,133호에는 니켈 또는 구리 사이에서 선택되는 원소를 갖는 화합물 Ti3Hg의 분말 혼합물의 이용을 제안하고 있으며; 본 명세서에 전술된 바에 따라서, 이러한 혼합물에 의해 770℃의 온도에서 이미 수은 방출을 달성시킬 수 있다.
이러한 혼합물 및 조성물로부터의 수은의 방출은 일반적으로 무선주파수에 의한 가열에 의해서, 그리고 수은 함유 재료를 포함하며 장치에 밀접한 위치에서 램프 외측에 유도 코일을 위치시킴으로써 달성되며; 금속의 양호한 수득은 램프당 약 20 내지 30초의 총 주기로 이루어진 가열 처리에 의해 달성된다.
그러나, 공지된 조성물 및 혼합물로부터 방출되는 수은의 특성은 양호하지만, 램프 제조에 있어서 완전히 만족스럽지는 않다. 램프 제조에 있어서 최상의 수은 분배기는 하기의 특징:
- 몇몇 작동이 선형 램프의 경우보다 높은 온도를 필요로 하는, 원형 램프의 제조에서도 이용되기 위해서 적어도 500℃ 까지, 가능하면 최대 약 600℃까지 금속 방출이 없을 것;
- 산업 제조에 있어서 유해한 재료의 이용에 대한 국제 규정에 따르기 위해 서, 램프 내에 방출되는 동일한 양의 수은에 대해서 장치 내에 존재하는 초기 수은의 양이 가능한 가장 적게 하기 위한, 수은의 완전한 수득(total yield) 또는 거의 완전한 수득;
- 제조 라인에서 에너지 소비를 감소시키기 위해서, 이용되는 온도보다 낮은 활성화 온도(유도 코일에는 보다 낮은 전력이 제공되어야 한다);
- 생산성을 증가시키기 위해서, 이용되는 조성물이 필요로 하는 보다 짧은 활성화 시간을 가져야 한다.
본 발명의 목적은 램프 제조의 전술된 필요조건을 만족시키는 수은 분배 조성물을 제공하는 것이다.
이러한 목적 및 그외의 목적은:
- 수은 및 적어도, 티타늄과 지르코늄 중에서 선택되는 금속을 포함하는 화합물인 제 1 성분, A; 및
- 알루미늄 또는 40중량% 이상의 알루미늄을 포함하는 합금이나 화합물로 이루어지며 융해 온도가 해당 원소 이하인 제 2 성분, B를 포함하는 조성물에 의해 본 발명에 따라 달성되며, 여기서 성분 A는 90중량% 이하로 존재할 수 있다.
또한, 본 발명의 조성물은 알루미늄과 발열 반응할 수 있는 화합물 또는 금속 중에서 선택되는 제 3 성분 C를 선택적으로 포함할 수 있다, 제 3 성분에 있어서 가능한 조성물은 하기에 기재되어 있다.
아래 기재에, 성분 A, B 및 C의 조성과 관련된 모든 백분율뿐만 아니라 비율은 별도로 표시되지 않은 한 중량으로 나타내는 것이다.
본 발명의 발명자는 (두 개 또는 세 개의 성분을 가지는) 본 발명의 조성물이 650℃로 가열되는 경우에 발열 반응을 야기할 수 있으며, 상기 발열 반응은 몇 초 내에 수백 ℃의 국부적인 온도 증가를 야기하며; 심지어는 현재 사용되는 프로세스 보다 감소된 기간을 벗어난 가열에 의해서도, 동일한 조성물을 포함하는 화합물로부터 실질적으로 완전한 수은 방출이 야기된다.
본 발명은 도면을 참조하여 하기에 기재될 것이다.
도 1은 본 발명에 따라서 가능한 조성물의 범위를 중량%로 도시한 삼원도이며,
도 2 내지 도 6은 본 발명의 조성물을 이용함으로써 제조될 수 있는 수은 분배 장치의 일부 가능한 형상을 도시하는 도면이며,
도 7은 가열되는 경우에 본 발명의 조성물의 온도 증가를 나타내는 곡선도이다.
본 발명의 조성물 A의 성분은 수은, 티타늄과 지르코늄 중에서 선택된 하나 이상의 원소, 및 선택적으로, 구리 또는 구리 및 주석의 조합물을 포함하는 화합물이다. 본 발명의 목적을 위해서 적합한 성분 A는 미국 특허 3,657,589호에 기재된 Ti-Hg 화합물 (및 특히 Ti3Hg 화합물)이며; 영국 특허 출원 GB-A-2,056,490호에 기 재된 Ti-Cu-Hg 화합물; 및 본 출원인의 명칭의 국제 특허 출원 PCT/IT2005/000389에 기재된 Ti-Cu-Sn-Hg 화합물이다.
본 발명의 조성물의 성분 B는 알루미늄일 수 있으며; 대안적으로 40중량% 이상의 알루미늄을 포함하며, 알루미늄보다 높지 않은 용해 온도를 가지는 합금 또는 화합물을 이용할 수 있다. 본 발명의 목적을 위해서, 합금 Al-Cu는 적합한 것으로 입증되었으며, 특히 공융물 Al 68%-Cu 32%에 가까운 조성을 갖는 합금, Al 46.6%- Cu 53.4%의 조성을 갖는 금속간 화합물 또는 이에 가까운 조성을 갖는 Al-Cu 합금이 적합할 수 있는 것으로 입증되었으며; 또한, Al-Si 합금은 예를 들어, 공융물 Al 87.3%-Cu 12.7%에 대응하거나 가까운 조성물 및 Al-Cu-Sn 합금이 적합하다.
결국, 본 발명의 조성물의 선택적 성분 C는 알루미늄과 발열 반응할 수 있는 화합물(대체로 산화물) 또는 금속이다. 이러한 제 3 성분은 전이 금속, 특히 Ni, Fe, Y, Ti 및 Zr, 희토류, 또는 철 산화물, Fe2O3, 구리 산화물 CuO, 또는 망간 산화물, MnO2와 같은 일부 산화물 중에서 선택될 수 있다.
두 개의 성분(A 및 B)을 갖는 조성물의 경우에, 성분 A의 중량은 조성물 총 중량의 90%에 도달할 수 있다. 성분 A가 보다 풍부한 조성물에서, 성분 B의 양은 과도하게 감소하며, 발열 반응으로 인한 온도의 증가는 성분 A에 포함된 수은의 완전한 방출을 야기하기에 충분하지 않다.
성분 A가 두 개 성분의 조성물 내에서 최대 90중량%까지 존재하는 상태는 성분 A와 성분 B사이의 중량 비율이 9:1과 같거나 그보다 작다(A:B ≤9:1)는 내용으 로 표현될 수 있을 것이다. 제 2 방식으로 표시되는 이러한 상태는 전술된 동일한 이유로 인해서, 제 3 성분 C를 포함하는 조성물의 경우에도 마찬가지로 유지된다. 도 1은 가능한 조성물 A-B-C(중량%)의 삼원도이다. 최대 함량의 A에 대응하는 2성분의 조성물 A-B는 도면에서 지점 d이며; 도면에서, 조성물의 범위 A:B≤ 9:1는 지점 d와 최고점을 나타내는 성분 C를 연결하는 파선의 우측 상에서의 모든 조성물에 대응된다.
도 1의 구획 d-C의 우측 상에서의 모든 조성물이 성분 A에 포함된 수은의 신속하고 완전한 방출의 효과를 도시하고 있다면, 규정된 영역에의 일부분에서 떨어지는 조성물은 부족한 실행 효용을 갖게 되며, 예를 들어, 10중량% 미만으로 존재하는 조성물 A는 램프 내에 바람직한 양의 수은을 갖게 하기 위해서, 쓸모없이 큰 중량 및 치수의 장치를 이용하는 것을 필요로 하기 때문에 거의 쓸모 없으며; 이러한 범위에서는 성분 C의 양이 60중량% 보다 많은 조성물과 유사한 문제점이 있을 수 있다.
바람직한 조성물의 범위는 도 1에서의 지점 d-e-f-g(교차된 평행선 영역)에 의해 경계가 정해지며, 조성물의 중량%:
d) A 90% - B 10% - C 0%
e) A 36% - B 4% - C 60%
f) A 10% - B 30% - C 60%
g) A 10% - B 90% - C 0%에 대응한다.
성분 C가 산화물인 경우에, 산소와의 알루미늄의 높은 발열반응으로 인하여, 소량의 성분 C, 예를 들어, 20중량%보다 작은, 보다 바람직하게는 5중량%보다 작은 양의 성분 C를 이용하는 것이 충분하며 바람직할 수 있다.
본 발명의 조성물의 두 개(또는 세 개의) 성분이 여러 물리적 형태로 이용될 수 있다. 성분이 원소 금속 (성분 B로서 이용되는 알루미늄, 또는 성분 C로서 이용되는 금속)인 경우에, 스트립 또는 다른 구성으로 형성되는 부품에서 이러한 성분을 이용할 수 있으며, 여기서 성분 A는 상부에 접촉하거나 부착되며; 예를 들어, 유사한 경우에 본 발명의 조성물은 알루미늄 관(성분 B)에 포함되거나 충분한 두께의 알루미늄 시트 상에서 롤링 되는 성분 A의 분말로 구성될 수 있으며; 또는 추가로, 성분 A 및 B(B의 경우에는 바람직하게, 롤링을 위해 충분한 경도를 가지는 알루미늄 합금이다)의 분말을 철 또는 니켈과 같은 금속의 스트립 상에서 롤링시킬 수 있다.
그러나, 모든 성분은 분말, 입자 형태로 이용되는 것이 바람직하며, 일반적으로 500㎛보다 작으며, 바람직하게는 250㎛보다 작으며, 보다 바람직하게는 125㎛보다 작다.
당 업계에 알려진 바와 같이, 램프에는 일반적으로 램프 기능에 잠재적으로 해로운 잔류 가스, 예를 들어, 산소, 수소 또는 물을 흡수하기 위한 게터 재료도 이용할 필요가 있으며; 당 업계에 광범위하게 이용되는 게터 재료의 예는 미국 특허 제 3,203,901에 기재된 Zr 84% - Al 16%의 조성물을 가지는 합금이다.
본 발명의 조성물을 가지는 분말을 이용하여, 다양한 형상의 수은 분배 장치가 제조될 수 있으며, 본 발명의 일부 예는 도 2 내지 도 6에 도시되어 있으며; 이러한 장치에서, 선택적 게터 재료를 첨가할 수 있으며, 예를 들어, 본 발명의 조성을 갖는 분말 형태로 혼합되거나, 장치 내에 개별적으로 첨가된다.
도 2는 본 발명에 따른 조성물을 가지는 압축 분말의 펠릿(20)으로만 구성된 수은 분배기를 도시하고 있다. 도 3은 본 발명에 따른 조성물을 가지는 분말(31)로 코팅되는 금속 스트립(30)을 도시하고 있으며, 상기 스트립으로부터 절삭에 의해서 수은 방출을 위한 분리된 장치(도면에 도시되지 않음)를 달성할 수 있다. 도 4는 본 발명의 조성물(42)이 존재하는 컨테이너(41)로 구성된 장치(40)의 단면도이다. 도 5는 게터 장치(즉, 내부에 존재하는 해로운 가스를 흡수하기 위해서 거의 모든 램프 내에 존재하는 장치)를 위한 주요 산업 램프에 종종 채택되는, 다른 가능한 장치 기하하적 구조의 파손된 장치의 단면도이며; 이러한 경우에, 장치(50)는 홀(52)을 가지는 금속 스트랩(51)에 의해 형성되며, 상기 스트랩의 엣지(53)는 스트랩의 평면에 대해 압입되며; 그렇게 형성된 공동 내에서 본 발명의 조성물(54)의 압축 분말의 펠릿이 제조되며; 홀의 존재는 노출된 분말의 표면을 증가시키기 위해서, 펠릿의 검은 표면 또한 노출시키며, 수은 방출을 최소화시키며; 홀(52)로부터의 장치(50)의 가장 먼 부분이 램프 내측 지지부에서의 고정을 위해서 이용된다. 결국 도 6은 미국 특허 제 6,099,375 호에 따라서, 전극을 차폐시키는 작용, 잔류 가스 제거 작용(gettering), 및 수은 방출 작용을 통합시키는 장치를 도시하고 있으며; 장치(60)는 도 3과 유사한 스트립의 피스를 링으로서 폐쇄시킴으로써(예를 들어, 스폿(61)을 용접시킴으로써) 달성되지만, 상부에는 재료의 트랙(track)이 존재하며; 예로서 도면에는 본 발명에 따른 조성물을 가지는 세 개의 트 랙(62,62',62") 및 게터 재료의 두 개의 트랙(63,63')이 도시되어 있다.
도 2, 도 4 및 도 5에 도시된 형태의 장치를 달성하기 위해서, 성분 B로서 알루미늄을 이용하는 것이 바람직할 수 있으며, 이는 압축 중에 이들의 가소성으로 인해 변형되며 이러한 장치 내에 존재하는 분말 패킷(packet)의 기계적 안정성을 유리하게 하며; 그 반대의 경우에도, 도 3 및 도 6에 도시된 형태의 장치의 경우에 성분 B로서 알루미늄 합금을 이용하는 것이 바람직할 수 있으며, 냉간-압연에 의해 일반적으로 제조되며, 순 금속에 대해 합금의 보다 높은 경도로 인해서 압연 중에 금속성 스트립에 분말의 고정(anchoring)을 유리하게 한다.
본 발명의 조성물에 의해서 램프 내의 수은의 낮지만 정확하고 재현성 있는 주입량을 이용하여 장치를 쉽게 달성할 수 있다. 도 2, 도 4 및 도 6의 형태의 장치에서, 낮은 함량의 성분 A(예를 들어, 도 1의 구획 f-g에 가까운 조성물)를 가지는 조성물을 이용할 수 있어서, 수은의 양을 감소시키면서 장치의 치수 및 중량이 동일하며; 도 3 및 도 6의 장치에 의해서, 조성물에 작용하는 것 이외에도, 여러 재료의 트랙의 폭을 제어할 수도 있어서, 금속성 스트립의 길이 단위당 수은의 주입을 제어할 수 있다.
본 발명은 하기의 예에 의해 더 설명될 것이다. 이러한 비-제한 예는 본 발명이 어떻게 실행되는지를 당업자에게 설명하기 위한 일부 실시예를 설명하고 있으며, 본 발명을 수행하기 위한 최상의 방식을 도시하고 있다.
예 1
이러한 예에서, 무선주파수에 의한 가열 중에, 본 발명의 조성물로 제조되는 펠릿의 온도 편차가 입증된다.
24 밀리그램(mg)의 Ti3Hg 화합물 및 16 mg의 알루미늄 분말로 구성되는 본 발명의 조성물이 준비되며; 두 개의 분말 모두는 128 ㎛보다 작은 입자 크기를 가진다. 분말의 혼합물이 1,400 Kg/㎠의 압력으로 적합한 원통형 몰드 내에서 압축되어, 4 mm의 직경 및 약 1 mm의 두께를 가지는 펠릿을 달성한다. 이러한 펠릿은 진공상태의 유리 플라스크 내로 도입된다. 펠릿은 무선주파수에 의해 외측으로부터 가열되며, 광 고온계를 이용하여 테스트 중에 펠릿의 온도가 측정된다. 온도 편차는 온도(℃)를 시간 함수(초, s)로서 도 7에 도시하고 있으며, 650℃에 도달했을 때, 갑작스러운 온도 증가가 발생하며, 이는 시스템의 발열 반응의 유발에 의해서만 야기될 수 있으며; 온도 증가 시작 직후, 수은의 증발이 발생되며, 이는 플라스크의 유리 벽의 냉점(cold spot) 내에서의 액체 수은의 액적 형성을 통해 관찰되며; 발열 반응으로 인해 약 3 초 내에 1000 ℃ 초과하며, 약 추가의 8초 동안에 유발 온도보다 높게 유지시킨다.
예 2
이러한 예에서, 본 발명의 조성물의 다양한 샘플의 수은 방출 특성이 측정된다.
4 mm와 동일한 직경을 가지며 다양한 중량 및 높이를 가지는 9 개의 펠릿이 성분 A, B 및 C의 여러 혼합물을 이용하여, 예 1에 기재된 바와 같이 제조되며; 성분 A로서 Ti3Hg가 다시 이용되며; 성분 B로서 알루미늄이 다시 이용되며; 서로 다른 펠릿의 조성물이 표 1에 표시되어 있으며, 여기서 테스트 8 및 9에서는(이러한 성분을 포함하는 유일한 테스트)에 이용되는 성분 C도 표시되어 있다. 이러한 펠릿이 유리 플라스크 내에 시간당 하나씩 도입되며, 예 1에 기재된 바와 같이 수은의 증발이 야기된다. 각각의 테스트의 말미에서, 시스템을 냉각시킨 후, 펠릿이 플라스크로부터 회수되며, 질산과 황산의 혼합물을 포함하는 용액 내에서 용해되어 수은이 이온 Hg2+ 로서 용액 내로 초래되며; 이는 소듐-보론 하이드라이드(NaBH4)를 갖는 금속성 수은으로 감소되며, 금속 증기가 원자 흡수 분광광도계(Atomic Absorption Spectrophotometer)에 보내져, 용액 내의 수은의 농도를 측정하며, 이러한 데이터로부터, 테스트 후에 펠릿 내의 잔여 수은의 양이, (성분 A의 양 및 성분 A의 화학적 조성물로부터 알려진)펠릿 내에 초기에 존재하는 수은의 양과 측정된 잔여 값 사이의 차이로 감소될 수 있으며, 증발되는 수은의 양이 달성된다. 다음의 표 1에서, 각각의 펠릿의 중량, 각각의 펠릿의 단일 성분, 실험 초기에 각각의 펠릿 내에 포함된 수은의 (계산된) 총량, 방출되는 수은의 양, 각각의 테스트에서 도달되는 최고 온도, 및 수은의 수득 (전체 수은에 대해서 방출되는 수은의 비율)이 보고된다. 모든 실험에서 650℃와 660℃ 사이에서 이루어진 유발 온도가 관찰된다.
본 발명의 조성물의 특징은 약 3 내지 5초로 이루어진 시간 동안 외측으로부터 펠릿을 가열시키면서, 종래 기술의 조성물을 이용하며, 여기서 수은의 방출이 약 800℃에서 시작하며, 6초 이상 및 대체로 약 10초의 가열 시간이 필요하며; 또한, 수은의 완전한 방출은 온도가 약 10초 동안의 필요한 값에서 종래 기술의 조성 물을 이용하여 전체 증발 시간 중에 외측으로부터 가열될 필요가 있지만, 본 발명의 조성물을 이용한다면, 800℃ 이상의 높은 값에서 온도가 유지되며, 몇 초 동안 외측으로부터 가열될 필요가 없다. 이는 외측으로부터 보다 짧은 가열 시간을 갖게 하여, 램프 제조 라인의 시간 생산성을 증가시킨다. 또한, 본 발명의 모든 조성물은 매우 높은 수은 방출 수득을 보이며, 93%보다 전부 높으며, 한 경우에는 98.7%이며, 따라서, 미사용된 수은의 양을 작은 값으로 감소시킨다.
Figure 112007058866701-pct00001

Claims (31)

  1. 수은 분배 조성물로서,
    티타늄과 지르코늄 사이에서 선택되는 하나 이상의 금속 및 수은을 포함하는 화합물인 제 1 성분 A;
    알루미늄, 또는 40 중량% 이상의 알루미늄을 포함하는 합금이나 화합물로 이루어지며 용해 온도가 알루미늄 원소의 용해 온도 이하인 제 2 성분 B를 포함하며
    상기 성분 A가 상기 조성물 총 중량의 90% 이하의 중량 %로 존재하는
    수은 분배 조성물.
  2. 제 1 항에 있어서,
    알루미늄과 발열 반응할 수 있는 화합물 또는 금속 중에서 선택되는 제 3 성분 C를 더 포함하는
    수은 분배 조성물.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 성분 A가 구리 또는 구리 및 주석을 더 포함하는
    수은 분배 조성물.
  4. 삭제
  5. 제 1 항에 있어서,
    성분 B가 알루미늄인
    수은 분배 조성물.
  6. 제 1 항에 있어서,
    성분 B가 알루미늄 및 구리로 이루어진 합금인
    수은 분배 조성물.
  7. 삭제
  8. 삭제
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 성분 B가 알루미늄 및 실리콘으로 이루어진 합금인
    수은 분배 조성물.
  10. 삭제
  11. 제 1 항에 있어서,
    상기 성분 B가 알루미늄, 구리 및 주석으로 이루어진 합금인
    수은 분배 조성물.
  12. 제 2 항에 있어서,
    상기 성분 C가 전이 금속 또는 희토류 금속인
    수은 분배 조성물.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 금속이 Ni, Fe, Y, Ti 및 Zr 중에서 선택되는
    수은 분배 조성물.
  14. 제 2 항에 있어서,
    상기 성분 C가 철 산화물인 Fe2O3, 구리 산화물인 CuO 및 망간 산화물인 MnO2 사이에서 선택되는
    수은 분배 조성물.
  15. 삭제
  16. 제 2 항에 있어서,
    중량 % 조성물의 삼원도에서 하기의 지점:
    d) A 90% - B 10% - C 0%
    e) A 36% - B 4% - C 60%
    f) A 10% - B 30% - C 60%
    g) A 10% - B 90% - C 0%에 의해 경계가 정해지는 범위로 구성되는
    수은 분배 조성물.
  17. 제 16 항에 있어서,
    상기 성분 C가 산화물이며, 상기 성분 C의 중량 %가 20% 이하인
    수은 분배 조성물.
  18. 삭제
  19. 삭제
  20. 삭제
  21. 삭제
  22. 삭제
  23. 삭제
  24. 삭제
  25. 삭제
  26. 삭제
  27. 삭제
  28. 삭제
  29. 삭제
  30. 삭제
  31. 삭제
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Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102006052026A1 (de) 2006-11-03 2008-05-08 Patent-Treuhand-Gesellschaft für elektrische Glühlampen mbH Anlaufkörper für eine Niederdruckentladungslampe
ITMI20072424A1 (it) 2007-12-21 2009-06-22 Getters Spa Dispositivi per il rilascio di mercurio a ridotta perdita di particelle
KR100899601B1 (ko) * 2009-02-06 2009-05-27 희성소재 (주) 램프용 고효율 수은방출 게터 조성물
ITMI20100285A1 (it) * 2010-02-23 2011-08-24 Getters Spa Metodo e sistema per l'erogazione controllata di mercurio e dispositivi prodotti con tale metodo
US8253331B2 (en) 2010-04-28 2012-08-28 General Electric Company Mercury dosing method for fluorescent lamps
ITMI20131658A1 (it) * 2013-10-08 2015-04-09 Getters Spa Combinazione di materiali per dispositivi di rilascio di mercurio e dispositivi contenenti detta combinazione di materiali

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6099375A (en) 1995-11-23 2000-08-08 Saes Getters, S.P.A. Device for dispensing mercury, sorbing reactive gases, shielding electrodes in fluorescent lamps and a process for making such device

Family Cites Families (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3203901A (en) * 1962-02-15 1965-08-31 Porta Paolo Della Method of manufacturing zirconiumaluminum alloy getters
US3257199A (en) * 1963-07-19 1966-06-21 Reynolds Metals Co Thermal reduction
FR1399752A (fr) * 1964-04-04 1965-05-21 Soc Gen Magnesium Nouvel alliage à base d'aluminium et de mercure et son application à la réalisation d'anodes
US3544829A (en) * 1968-02-03 1970-12-01 Tokyo Shibaura Electric Co Low pressure mercury vapour discharge lamp
US4097315A (en) * 1968-03-21 1978-06-27 Hercules Incorporated Magnetic orientation of casting powder granules
US3663121A (en) * 1969-05-24 1972-05-16 Getters Spa Generation of metal vapors
US3657589A (en) * 1969-10-20 1972-04-18 Getters Spa Mercury generation
JPS534056Y2 (ko) * 1973-08-30 1978-02-01
IT1193796B (it) 1979-07-19 1988-08-24 Getters Spa Composizione e dispositivo per l'emissione di mercurio e tubi elettronici comprendenti tale dispositivo
US4464133A (en) * 1982-04-05 1984-08-07 Gte Laboratories Incorporated Method of charging a vessel with mercury
SE451716B (sv) * 1983-07-13 1987-10-26 Nobel Kemi Ab Sett att tillfora inhiberingssubstans till krut i en fluidiserad bedd samt ett for behandlingen av krutet avpassat medel
IT1273338B (it) * 1994-02-24 1997-07-08 Getters Spa Combinazione di materiali per dispositivi erogatori di mercurio metodo di preparazione e dispositivi cosi' ottenuti
IT1270598B (it) * 1994-07-07 1997-05-07 Getters Spa Combinazione di materiali per dispositivi erogatori di mercurio metodo di preparazione e dispositivi cosi' ottenuti
IT1273531B (it) * 1995-04-10 1997-07-08 Getters Spa Combinazioni di materiali per dispositivi integrati getter ed erogatori di mercurio e dispositivi cosi' ottenuti
US5876205A (en) * 1995-02-23 1999-03-02 Saes Getters S.P.A. Combination of materials for integrated getter and mercury-dispensing devices and the devices so obtained
DE19528390A1 (de) 1995-08-02 1997-02-06 Sli Lichtsysteme Gmbh Metallband, insbesondere Stahlband, zur Herstellung von Schilden für den Einbau in insbesondere Niederdruck-Entladungslampen
IT1291974B1 (it) * 1997-05-22 1999-01-25 Getters Spa Dispositivo e metodo per l'introduzione di piccole quantita' di mercurio in lampade fluorescenti
US20050199323A1 (en) * 2004-03-15 2005-09-15 Nielson Daniel B. Reactive material enhanced munition compositions and projectiles containing same
US6571857B2 (en) * 2001-11-07 2003-06-03 General Electric Company Processing of nickel aluminide material
ITMI20041494A1 (it) 2004-07-23 2004-10-23 Getters Spa Composizioni per il rilascio di mercurio e processo per la loro produzione

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6099375A (en) 1995-11-23 2000-08-08 Saes Getters, S.P.A. Device for dispensing mercury, sorbing reactive gases, shielding electrodes in fluorescent lamps and a process for making such device

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