KR102556700B1 - 금속-세라믹 접합을 통합 밀봉 방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 저압 또는 진공 상태로 불활성기체 분위기로 밀봉되며, 석영 유리로 이루어진 외피(envelope, 20)를 포함하는 튜브 본체(100)와, 상기 튜브 본체(100) 외피(20)의 밀봉부(21)에 매립된 텅스텐 전극(200)을 포함하고, 상기 텅스텐 전극(200)은 유리 페이스트를 이용해 소결하여 밀봉된 것을 특징으로 하는 튜브를 제공한다.
Description
본 발명은 금속-세라믹 접합을 통합 밀봉 방법에 관한 것으로, 구체적으로는 튜브를 포함하는 램프에 있어서 석영 유리와 텅스텐 전극의 접합을 통한 밀봉 방법에 관한 것이다.
탄소섬유를 이용한 히터는 금속 발열체를 이용한 히터와 비교해서 열용량이 작고 상승 및 하강 온도 특성이 우수하며, 또한 비산화성 분위기 중에서는 고온 내구성도 우수하기 때문에 최근 가열장치는 물론, 난방장치나 건조장치 등에도 점차 많이 보급되고 있는 추세에 있다.
전술한 바와 같은 탄소섬유를 이용한 히터의 기술로 탄소 발열체의 기술이 개시되어 있다. 이러한 종래 기술에 따른 탄소 발열체는 내부가 밀봉되는 석영 유리로 이루어진 튜브와 석영 유리로 이루어진 튜브에 내장된 탄소섬유 발열체, 탄소섬유 발열체의 양단을 연결하는 텅스텐 전극 등의 금속 전극의 구조로 이루어진다.
한편, 일반적으로 방전 램프는 방전 용기에 의해 에워싸인 방전 영역을 가지며, 방전 용기는 방전 용기 내측에 방전을 유지하는데 필요한 불활성 가스와 첨가제를 통상적으로 포함하는 방전 가스로 채워진다. 방전은 일반적으로, 방전 영역의 내측으로 연장되며 추가의 첨가제나 외피를 갖거나 갖지 않을 수 있는 텅스텐 또는 텅스텐 합금으로 제조되는 전극들 사이에서 발생한다. 전극은 밀봉부에 있는 방전 가스의 유리 재료에 의해 고정 및 에워싸인다. 진공 밀폐를 달성하기 위하여, 전극은 내부 부분, 작동 전극, 전극을 외부 전력원 및 얇은 금속 포일로 이루어진 밀봉 포일로 연결하기 위한 외부 부분을 포함하는 3개의 부분으로 구성되며, 밀봉 포일은 전극 및 인입선(lead-in wire) 모두에 전기 접속된다.
방전 램프는 가정 조명(금속 할라이드 램프)으로부터 자동차 헤드라이트(고 휘도 방전 램프)까지의 조명 기술의 모든 영역에서 적용된다.
종래에는, 방전 램프의 튜브, 및 특히 자동차 분야에 이용되는 표준 금속 할라이드 램프 또는 HID 램프의 튜브는 용융 실리카(석영 유리)로 제조되었다. 튜브는 중앙부, 아크 챔버로 이루어지며, 이 아크 챔버에서 램프 작동 동안 전기 방전이 발생한다. 아크 챔버는 외피(envelope)로 둘러싸이고 튜브의 단부에서 진공 밀폐 방식으로, 즉 핀치 섹션 또는 밀봉부에 의해 밀봉되며, 아크 챔버는 또한 밀봉부를 통하여 전류를 리드하는 전극 조립체를 포함한다. 일반적으로 전극 조립체는 텅스텐으로 이루어져 방전 플라즈마 내로 전하 캐리어를 방출한다.
그러나 방전 용기의 진공 밀폐 폐쇄를 담당하는 밀봉 섹션에 있는 고온 전극을 에워싸는 용기 벽 내의 높은 공간 및 시간 온도 구배는 높은 기계적 응력 수준을 초래한다. 열 유도 부가 기계적 응력은 램프가 반복적으로 기동 및 소등될 때 유리 층 전극 자루부를 가지는 핀치 밀봉 섹션에서의 미세 균열이 전파될 수 있다. 이는 전극과 주위 유리 사이의 열 팽창 부정합에 의해 발생되는 미세 균열의 형상 및 크기가 제어하기가 매우 어렵기 때문이다. 최종 결과는 누출 채널 단계이며, 이 단계에서 방전 챔버의 충전 가스 및 도우징 성분이 손실되어 램프가 작동되지 않게 된다. 이러한 초기 고장 또는 짧은 수명 램프 샘플은 램프 수명 성능 및 신뢰성에 심각한 영향을 미친다. 긍극적으로 로드 안전은 부정적 방식으로 영향을 미쳐서 수리 비용이 증가된다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 램프 외피(엔벨로프)의 석영 유리 재료에 텅스텐 전극을 적용할 시 밀봉부에서 발생하는 석영 유리 재료 내 균열 문제를 해소할 수 있는 밀봉 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 과제는 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은
저압 또는 진공 상태로 불활성기체 분위기로 밀봉되며, 석영 유리로 이루어진 외피(envelope, 20)를 포함하는 튜브 본체(100)와,
상기 튜브 본체(100) 외피(20)의 밀봉부(21)에 매립된 텅스텐 전극(200)을 포함하고,
상기 텅스텐 전극(200)은 유리 페이스트를 이용해 소결하여 밀봉된 것을 특징으로 하는 튜브를 제공한다.
또한, 본 발명은
저압 또는 진공 상태로 불활성기체 분위기로 밀봉되며, 석영 유리로 이루어진 외피(envelope, 20)를 포함하는 튜브 본체(100)와,
상기 튜브 본체(100) 외피(20)의 밀봉부(21)에 매립된 텅스텐 전극(200)을 포함하고,
상기 텅스텐 전극(200)은,
텅스텐 와이어;
상기 텅스텐 와이어 상에 형성되는 제1 균열방지층; 및
상기 제1 균열방지층 상에 형성되는 제2 균열방지층;을 포함하고,
상기 제1 균열방지층은 실리콘 산화물(SiO2) 50-70 중량부, 알루미늄 산화물(Al2O3) 20-25 중량부, 마그네슘 산화물(MgO) 6-8 중량부, 아연 산화물(ZnO) 1-3 중량부, 붕소 산화물(B2O3) 3-7 중량부, 리튬 산화물(Li2O) 1-3 중량부, 나트륨 산화물(Na2O) 0.01-0.08 중량부, 칼슘 산화물(CaO) 0.1-0.2 중량부, 칼륨 산화물(K2O) 0.01-0.03 중량부 및 텔루륨 산화물(TeO2) 0.1-0.2 중량부를 포함하는 제1 균열방지층 형성용 조성물로부터 형성된 것으로서, 20℃ 온도에서 3.0-4.0×10-6/K의 열팽창계수를 갖는 것이고,
상기 제2 균열방지층은 실리콘 산화물(SiO2) 50-70 중량부, 알루미늄 산화물(Al2O3) 20-25 중량부, 마그네슘 산화물(MgO) 6-8 중량부, 아연 산화물(ZnO) 1-3 중량부, 붕소 산화물(B2O3) 3-7 중량부, 리튬 산화물(Li2O) 1-3 중량부, 나트륨 산화물(Na2O) 0.01-0.08 중량부, 칼슘 산화물(CaO) 0.1-0.2 중량부, 칼륨 산화물(K2O) 0.01-0.03 중량부 및 비스무트 산화물(Bi2O3) 0.1-0.2 중량부를 포함하는 제2 균열방지층 형성용 조성물로부터 형성된 것으로서, 20℃ 온도에서 2.0-3.0×10-6/K의 열팽창계수를 갖는 것을 특징으로 하는 튜브를 제공한다.
또한, 상기 텅스텐 전극(200)은,
상기 제2 균열방지층 상에 형성되는 제3 균열방지층;을 포함하고,
상기 제3 균열방지층은 실리콘 산화물(SiO2) 50-70 중량부, 알루미늄 산화물(Al2O3) 20-25 중량부, 마그네슘 산화물(MgO) 6-8 중량부, 아연 산화물(ZnO) 1-3 중량부, 붕소 산화물(B2O3) 3-7 중량부, 리튬 산화물(Li2O) 1-3 중량부, 나트륨 산화물(Na2O) 0.01-0.08 중량부, 칼슘 산화물(CaO) 0.1-0.2 중량부, 칼륨 산화물(K2O) 0.01-0.03 중량부, 텔루륨 산화물(TeO2) 0.1-0.2 중량부 및 비스무트 산화물(Bi2O3) 0.1-0.2 중량부를 포함하는 조성물에 첨가제로 하기 화학식 1로 표시되는 폴리실록산-실라잔 공중합체를 0.5-1.5 중량부를 첨가한 제3 균열방지층 형성용 조성물로부터 형성된 것으로서, 20℃ 온도에서 1.0-2.0×10-6/K의 열팽창계수를 갖는 것을 특징으로 한다.
<화학식 1>
(상기 화학식 1에서 n은 1-20이고, m은 1-20이고, p는 1-20이고, q는 1-5이고, r은 1-10이다.)
본 발명에 따른 튜브는 램프 외피(엔벨로프)의 석영 유리 재료에 텅스텐 전극을 적용할 시 밀봉부에서 발생하는 석영 유리 재료 내 균열 문제를 해소할 수 있다.
또한, 고온의 화염과 유리용접봉을 이용한 밀봉 방법은 장기간 고도숙련에 의해 체화된 기술을 요하는 작업으로 기술 인력의 확보나 고용 유지에 어려움이 있으나, 본 발명에 따른 튜브는 표준화된 조건에 따라 운용되는 설비를 활용하는 기술로 생산 및 품질관리에 용이하다.
도 1 및 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 튜브를 모식도로 나타낸 것이다.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 다양한 실시예를 보다 상세하게 설명한다. 본 명세서에 기재된 실시예는 다양하게 변형될 수 있다. 특정한 실시예가 도면에서 묘사되고 상세한 설명에서 자세하게 설명될 수 있다. 그러나 첨부된 도면에 개시된 특정한 실시 예는 다양한 실시예를 쉽게 이해하도록 하기 위한 것일 뿐이다. 따라서 첨부된 도면에 개시된 특정 실시예에 의해 기술적 사상이 제한되는 것은 아니며, 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 균등물 또는 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
1차, 2차, 제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 이러한 구성요소들은 상술한 용어에 의해 한정되지는 않는다. 상술한 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
본 명세서에서, '포함한다' 또는 '가지다' 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다. 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 '연결되어' 있다거나 '접속되어' 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 '직접 연결되어' 있다거나 '직접 접속되어' 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.
그 밖에도, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우, 그에 대한 상세한 설명은 축약하거나 생략한다.
본 발명은
저압 또는 진공 상태로 불활성기체 분위기로 밀봉되며, 석영 유리로 이루어진 외피(envelope, 20)를 포함하는 튜브 본체(100)와,
상기 튜브 본체(100) 외피(20)의 밀봉부(21)에 매립된 텅스텐 전극(200)을 포함하고,
상기 텅스텐 전극(200)은 유리 페이스트를 이용해 소결하여 밀봉된 것을 특징으로 하는 튜브를 제공한다.
이때, 도 1 및 도 2에 본 발명의 일 실시예에 따른 튜브를 모식도로 나타내었으며, 이하, 도 1 및 도 2를 참조하여 본 발명에 따른 튜브에 대하여 상세히 설명한다.
본 발명에 따른 튜브는 저압 또는 진공 상태로 불활성기체 분위기로 밀봉되며, 석영 유리로 이루어진 외피(envelope, 20)를 포함하는 튜브 본체(100)와, 상기 튜브 본체(100) 외피(20)의 밀봉부(21)에 매립된 텅스텐 전극(200)을 포함한다. 상기 텅스텐 전극은 그 모재가 텅스텐을 주 성분으로 하는 것이면 순수한 텅스텐을 적용하여 제조된 것일 수 있고, 기타 성분이 첨가된 합금일 수도 있다.
상기 튜브는 히터에 적용될 수 있다. 상기 튜브가 히터에 적용되는 경우 도 1에 나타낸 바와 같이, 상기 튜브는 저압 또는 진공 상태로 불활성기체 분위기로 밀봉되며, 가열공간(10a)을 형성하고, 석영 유리로 이루어진 외피(envelope, 20)를 포함하는 튜브 본체(100)와, 상기 튜브 본체(100) 외피(20)의 밀봉부(21)에 매립된 텅스텐 전극(200)과, 상기 외피(20)의 가열공간(10a)에 위치하고 상기 텅스텐 전극(200)과 연결된 탄소섬유 발열체(300)를 포함한다.
상기 튜브는 램프에 적용될 수 있다. 상기 튜브가 램프에 적용되는 경우 도 2에 나타낸 바와 같이, 상기 튜브는 저압 또는 진공 상태로 불활성기체 분위기로 밀봉되며, 방전공간(10b)을 형성하고, 석영 유리로 이루어진 외피(envelope, 20)를 포함하는 튜브 본체(100)와, 상기 튜브 본체(100) 외피(20)의 밀봉부(21)에 매립된 텅스텐 전극(200)을 포함한다. 상기 텅스텐 전극(200)은 선단부가 방전공간(10b)으로 돌출되도록 밀봉된다.
또한, 상기 튜브는 방전 밸브에 포함될 수 있고, 상기 방전 밸브는 차량용 전조등에 장착되는 광원 밸브로서 전후 방향 연장되는 튜브 유닛과 튜브 유닛 후단부를 고정 지지하는 절연 플러그 유닛을 구비해서 이루어질 수 있다. 상기 튜브 유닛은 상기 튜브와 튜브를 둘러싸는 슈라우드 튜브가 일체적으로 형성되어 이루어질 수 있다. 상기 튜브는 석영 유리관을 가공해서 이루어지는 튜브 본체와 튜브 본체 내에 매설된 전극인 텅스텐 전극을 포함한다.
본 발명에 따른 튜브는, 상기 텅스텐 전극(200)은 유리 페이스트를 이용해 소결하여 밀봉된 것을 특징으로 한다. 이를 통해 석영 유리와 텅스텐 사이에 열팽창을 감소시켜 균열을 방지할 수 있다.
바람직한 일례로, 본 발명에 따른 튜브는,
저압 또는 진공 상태로 불활성기체 분위기로 밀봉되며, 석영 유리로 이루어진 외피(envelope, 20)를 포함하는 튜브 본체(100)와,
상기 튜브 본체(100) 외피(20)의 밀봉부(21)에 매립된 텅스텐 전극(200)을 포함하고,
상기 텅스텐 전극(200)은,
텅스텐 와이어;
상기 텅스텐 와이어 상에 형성되는 제1 균열방지층; 및
상기 제1 균열방지층 상에 형성되는 제2 균열방지층;을 포함하고,
상기 제1 균열방지층은 실리콘 산화물(SiO2) 50-70 중량부, 알루미늄 산화물(Al2O3) 20-25 중량부, 마그네슘 산화물(MgO) 6-8 중량부, 아연 산화물(ZnO) 1-3 중량부, 붕소 산화물(B2O3) 3-7 중량부, 리튬 산화물(Li2O) 1-3 중량부, 나트륨 산화물(Na2O) 0.01-0.08 중량부, 칼슘 산화물(CaO) 0.1-0.2 중량부, 칼륨 산화물(K2O) 0.01-0.03 중량부 및 텔루륨 산화물(TeO2) 0.1-0.2 중량부를 포함하는 제1 균열방지층 형성용 조성물로부터 형성된 것으로서, 20℃ 온도에서 3.0-4.0×10-6/K의 열팽창계수를 갖는 것이고,
상기 제2 균열방지층은 실리콘 산화물(SiO2) 50-70 중량부, 알루미늄 산화물(Al2O3) 20-25 중량부, 마그네슘 산화물(MgO) 6-8 중량부, 아연 산화물(ZnO) 1-3 중량부, 붕소 산화물(B2O3) 3-7 중량부, 리튬 산화물(Li2O) 1-3 중량부, 나트륨 산화물(Na2O) 0.01-0.08 중량부, 칼슘 산화물(CaO) 0.1-0.2 중량부, 칼륨 산화물(K2O) 0.01-0.03 중량부 및 비스무트 산화물(Bi2O3) 0.1-0.2 중량부를 포함하는 제2 균열방지층 형성용 조성물로부터 형성된 것으로서, 20℃ 온도에서 2.0-3.0×10-6/K의 열팽창계수를 갖는 것을 특징으로 한다.
상기 제1 균열방지층은 제1 균열방지층 형성용 조성물로 형성된 것으로, 상기 제1 균열방지층 형성용 조성물은 실리콘 산화물(SiO2) 56-60 중량부, 알루미늄 산화물(Al2O3) 23-25 중량부, 마그네슘 산화물(MgO) 6.5-7.5 중량부, 아연 산화물(ZnO) 1.5-2.5 중량부, 붕소 산화물(B2O3) 4.5-6.5 중량부, 리튬 산화물(Li2O) 2-2.5 중량부, 나트륨 산화물(Na2O) 0.04-0.06 중량부, 칼슘 산화물(CaO) 0.13-0.17 중량부, 칼륨 산화물(K2O) 0.015-0.025 중량부 및 텔루륨 산화물(TeO2) 0.13-0.17 중량부를 포함하는 것이 더욱 바람직하다.
상기 제1 균열방지층은 500-700℃의 온도에서 20-40분 동안 1차 열처리하는 단계; 1차 열처리 후, 800-900℃의 온도에서 80-100분 동안 2차 열처리하는 단계; 및 2차 열처리 후, 1000-1200℃의 온도에서 20-40분 동안 3차 열처리하는 단계;를 포함하는 다단계 열처리 공정을 수행하여 제조되는 것이 바람직하다.
상기 제1 균열방지층은 20℃ 온도에서 3.5-3.7×10-6/K의 열팽창계수를 갖는 것이 더욱 바람직하다.
상기 제2 균열방지층은 제2 균열방지층 형성용 조성물로 형성된 것으로, 상기 제2 균열방지층 형성용 조성물은 실리콘 산화물(SiO2) 56-60 중량부, 알루미늄 산화물(Al2O3) 23-25 중량부, 마그네슘 산화물(MgO) 6.5-7.5 중량부, 아연 산화물(ZnO) 1.5-2.5 중량부, 붕소 산화물(B2O3) 4.5-6.5 중량부, 리튬 산화물(Li2O) 2-2.5 중량부, 나트륨 산화물(Na2O) 0.04-0.06 중량부, 칼슘 산화물(CaO) 0.13-0.17 중량부, 비스무트 산화물(Bi2O3) 0.015-0.025 중량부를 포함하는 것이 더욱 바람직하다.
상기 제2 균열방지층은 500-700℃의 온도에서 20-40분 동안 1차 열처리하는 단계; 1차 열처리 후, 800-900℃의 온도에서 80-100분 동안 2차 열처리하는 단계; 및 2차 열처리 후, 1000-1200℃의 온도에서 20-40분 동안 3차 열처리하는 단계;를 포함하는 다단계 열처리 공정을 수행하여 제조되는 것이 바람직하다.
상기 제2 균열방지층은 20℃ 온도에서 2.4-2.6×10-6/K의 열팽창계수를 갖는 것이 더욱 바람직하다.
또한, 상기 텅스텐 전극(200)은 상기 제2 균열방지층 상에 형성되는 제3 균열방지층;을 포함하는 것이 더욱 바람직하다.
상기 제3 균열방지층은 실리콘 산화물(SiO2) 50-70 중량부, 알루미늄 산화물(Al2O3) 20-25 중량부, 마그네슘 산화물(MgO) 6-8 중량부, 아연 산화물(ZnO) 1-3 중량부, 붕소 산화물(B2O3) 3-7 중량부, 리튬 산화물(Li2O) 1-3 중량부, 나트륨 산화물(Na2O) 0.01-0.08 중량부, 칼슘 산화물(CaO) 0.1-0.2 중량부, 칼륨 산화물(K2O) 0.01-0.03 중량부, 텔루륨 산화물(TeO2) 0.1-0.2 중량부 및 비스무트 산화물(Bi2O3) 0.1-0.2 중량부를 포함하는 조성물에 첨가제로 하기 화학식 1로 표시되는 폴리실록산-실라잔 공중합체를 0.5-1.5 중량부를 첨가한 제3 균열방지층 형성용 조성물로부터 형성된 것으로서, 20℃ 온도에서 1.0-2.0×10-6/K의 열팽창계수를 갖는 것이 바람직하다.
<화학식 1>
(상기 화학식 1에서 n은 1-20이고, m은 1-20이고, p는 1-20이고, q는 1-5이고, r은 1-10이다.)
상기 제3 균열방지층은 제3 균열방지층 형성용 조성물로 형성된 것으로, 상기 제2 균열방지층 형성용 조성물은 실리콘 산화물(SiO2) 56-60 중량부, 알루미늄 산화물(Al2O3) 23-25 중량부, 마그네슘 산화물(MgO) 6.5-7.5 중량부, 아연 산화물(ZnO) 1.5-2.5 중량부, 붕소 산화물(B2O3) 4.5-6.5 중량부, 리튬 산화물(Li2O) 2-2.5 중량부, 나트륨 산화물(Na2O) 0.04-0.06 중량부, 칼슘 산화물(CaO) 0.13-0.17 중량부, 텔루륨 산화물(TeO2) 0.13-0.17 중량부 및 비스무트 산화물(Bi2O3) 0.13-0.17 중량부를 포함하는 것이 더욱 바람직하다.
상기 제3 균열방지층은 500-700℃의 온도에서 20-40분 동안 1차 열처리하는 단계; 1차 열처리 후, 800-900℃의 온도에서 80-100분 동안 2차 열처리하는 단계; 및 2차 열처리 후, 1000-1200℃의 온도에서 20-40분 동안 3차 열처리하는 단계;를 포함하는 다단계 열처리 공정을 수행하여 제조되는 것이 바람직하다.
상기 제3 균열방지층은 20℃ 온도에서 1.6-1.8×10-6/K의 열팽창계수를 갖는 것이 더욱 바람직하다.
상기 첨가제를 포함하여 낮은 열팽창계수를 가지는 균열방지층을 형성할 수 있다.
이하, 본 발명을 하기의 실시예에 의해 보다 상세하게 설명한다.
단, 하기 실시예는 본 발명의 내용을 예시하는 것일 뿐 발명의 범위가 실시예 및 실험예에 의해 한정되는 것은 아니다.
<실시예 1-3 및 비교예 1> 균열방지층 형성용 조성물의 제조
하기 표 1에 균열방지층 형성용 조성물의 실시예 및 비교예를 나타내었다.
| 비교예 1 | 실시예 1 | 실시예 2 | 실시예 3 | |
| SiO2 | 58 | 58 | 58 | 58 |
| Al2O3 | 25 | 25 | 25 | 25 |
| MgO | 7 | 7 | 7 | 7 |
| ZnO | 2 | 2 | 2 | 2 |
| B2O3 | 5.5 | 5.5 | 5.5 | 5.5 |
| Li2O | 2.325 | 2.325 | 2.325 | 2.325 |
| Na2O | 0.005 | 0.005 | 0.005 | 0.005 |
| CaO | 0.15 | 0.15 | 0.15 | 0.15 |
| K2O | 0.02 | 0.02 | 0.02 | 0.02 |
| TeO2 | - | 0.15 | - | 0.15 |
| Bi2O3 | - | - | 0.15 | 0.15 |
| * 첨가제 | - | - | - | 1 |
* 상기 표 1의 조성물의 함량 단위는 중량부이다.
* 첨가제는 하기 화학식 1로 표시되는 폴리실록산-실라잔 공중합체이다.
<화학식 1>
(화학식 1에서 n은 10이고, m은 10이고, p는 10이고, q는 3이고, r은 5이다.)
<실험예 1> 열팽창계수
상기 실시예 1-3 및 비교예 1의 조성물을 이용하여 박막을 형성하고, 상기 박막을 600℃의 온도에서 30분 동안 1차 열처리하고, 850℃의 온도에서 90분 동안 2차 열처리하고, 1100℃의 온도에서 30분 동안 3차 열처리한 후 냉각하여 유리막을 형성한 후 열팽창계수(CTE)를 측정하였으며, 그 결과를 하기 표 2에 나타내었다.
| 비교예 1 | 실시예 1 | 실시예 2 | 실시예 3 | |
| CTE (×10-6/K) |
4.1 | 3.6 | 2.5 | 1.7 |
일반적으로 석영 유리의 열팽창계수는 0.5-0.6×10-6/K이고, 텅스텐의 열팽창계수는 4.4-4.5×10-6/K이다.
상기 표 2에 나타낸 바와 같이, 실시예 1의 균열방지층 형성용 조성물을 이용해 열팽창계수가 3.6×10-6/K인 균열방지층을 형성할 수 있고, 실시예 2의 균열방지층 형성용 조성물을 이용해 열팽창계수가 2.5×10-6/K인 균열방지층을 형성할 수 있고, 실시예 3의 균열방지층 형성용 조성물을 이용해 열팽창계수가 1.7×10-6/K인 균열방지층을 형성할 수 있다. 이를 텅스텐 전극에 도포하여 3층을 이루는 균열방지층을 형성하고, 석영 유리관에 밀봉하는 경우 균열방지층으로서 역할을 수행할 수 있다.
Claims (3)
- 저압 또는 진공 상태로 불활성기체 분위기로 밀봉되며, 석영 유리로 이루어진 외피(envelope, 20)를 포함하는 튜브 본체(100)와,
상기 튜브 본체(100) 외피(20)의 밀봉부(21)에 매립된 텅스텐 전극(200)을 포함하고,
상기 텅스텐 전극(200)은,
텅스텐 와이어;
상기 텅스텐 와이어 상에 형성되는 제1 균열방지층;
상기 제1 균열방지층 상에 형성되는 제2 균열방지층; 및
상기 제2 균열방지층 상에 형성되는 제3 균열방지층;을 포함하고,
상기 제1 균열방지층은 실리콘 산화물(SiO2) 50-70 중량부, 알루미늄 산화물(Al2O3) 20-25 중량부, 마그네슘 산화물(MgO) 6-8 중량부, 아연 산화물(ZnO) 1-3 중량부, 붕소 산화물(B2O3) 3-7 중량부, 리튬 산화물(Li2O) 1-3 중량부, 나트륨 산화물(Na2O) 0.01-0.08 중량부, 칼슘 산화물(CaO) 0.1-0.2 중량부, 칼륨 산화물(K2O) 0.01-0.03 중량부 및 텔루륨 산화물(TeO2) 0.1-0.2 중량부를 포함하는 제1 균열방지층 형성용 조성물로부터 형성된 것으로서, 20℃ 온도에서 3.0-4.0×10-6/K의 열팽창계수를 갖는 것이고,
상기 제2 균열방지층은 실리콘 산화물(SiO2) 50-70 중량부, 알루미늄 산화물(Al2O3) 20-25 중량부, 마그네슘 산화물(MgO) 6-8 중량부, 아연 산화물(ZnO) 1-3 중량부, 붕소 산화물(B2O3) 3-7 중량부, 리튬 산화물(Li2O) 1-3 중량부, 나트륨 산화물(Na2O) 0.01-0.08 중량부, 칼슘 산화물(CaO) 0.1-0.2 중량부, 칼륨 산화물(K2O) 0.01-0.03 중량부 및 비스무트 산화물(Bi2O3) 0.1-0.2 중량부를 포함하는 제2 균열방지층 형성용 조성물로부터 형성된 것으로서, 20℃ 온도에서 2.0-3.0×10-6/K의 열팽창계수를 갖는 것이고,
상기 제3 균열방지층은 실리콘 산화물(SiO2) 50-70 중량부, 알루미늄 산화물(Al2O3) 20-25 중량부, 마그네슘 산화물(MgO) 6-8 중량부, 아연 산화물(ZnO) 1-3 중량부, 붕소 산화물(B2O3) 3-7 중량부, 리튬 산화물(Li2O) 1-3 중량부, 나트륨 산화물(Na2O) 0.01-0.08 중량부, 칼슘 산화물(CaO) 0.1-0.2 중량부, 칼륨 산화물(K2O) 0.01-0.03 중량부, 텔루륨 산화물(TeO2) 0.1-0.2 중량부 및 비스무트 산화물(Bi2O3) 0.1-0.2 중량부를 포함하는 조성물에 첨가제로 하기 화학식 1로 표시되는 폴리실록산-실라잔 공중합체를 0.5-1.5 중량부를 첨가한 제3 균열방지층 형성용 조성물로부터 형성된 것으로서, 20℃ 온도에서 1.0-2.0×10-6/K의 열팽창계수를 갖는 것을 특징으로 하는 튜브:
<화학식 1>
(상기 화학식 1에서 n은 1-20이고, m은 1-20이고, p는 1-20이고, q는 1-5이고, r은 1-10이다). - 삭제
- 삭제
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|---|---|---|---|---|
| KR19990007361A (ko) * | 1997-06-27 | 1999-01-25 | 조셉 에스. 로마나우 | 세라믹 밀봉장치, 이러한 밀봉장치를 구비한 램프, 및 이러한 장치의 제조 방법 |
| KR19990029947A (ko) * | 1997-09-19 | 1999-04-26 | 모리시따요오이 찌 | 고압 방전 램프 및 그 제조 방법 |
| KR101369190B1 (ko) | 2005-11-09 | 2014-03-04 | 제너럴 일렉트릭 캄파니 | 고 휘도 방전 램프 및 그 제조 방법 |
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