NL1026156C2 - Keramische reflector. - Google Patents

Description

Titel: Keramische reflector 5 De onderhavige uitvinding heeft betrekking op een keramische reflector, in het bijzonder op een keramische reflector voor toepassing in een lamp armatuur.

Reflectoren voor lamparmaturen worden gewoonlijk gemaakt van een metaal zoals aluminium. Voor een goede werking van dergelijke 10 reflectoren is het gewenst dat ze een goede thermische bestendigheid hebben en dat de naar de lamp toegekeerde zijde(n) van de armatuur een goede lichtreflectie vertonen van de gewenste golflengten. Aluminium lamparmaturen kunnen in het algemeen slechts veilig worden toegepast voor lampen met een laag tot middelhoog vermogen, en wel met een vermogen van 15 maximaal ongeveer 600 W.

Het is een doel van de onderhavige uitvinding te voorzien in een nieuwe reflector, in het bijzonder een reflector die geschikt is voor toepassing in lamparmaturen voor de tuinbouw.

Er is nu gevonden dat dit doel bereikt wordt door een reflector 20 gemaakt van een keramisch materiaal.

De uitvinding heeft aldus betrekking op een keramische reflector, omvattende een drager lichaam waarvan ten minste één oppervlak althans gedeeltelijk is voorzien van een lichtreflecterende keramische deklaag.

Een reflector volgens de uitvinding heeft goede thermische 25 eigenschappen in vergelijking met conventionele metalen armaturen. In het bijzonder in de (glas)tuinbouw biedt dit voordelen, aangezien lampen met een hoger vermogen kunnen worden toegepast en er kan worden volstaan met minder lampen voor een gelijke belichting.

Een reflector volgens de uitvinding heeft zeer goede reflecterende 30 eigenschappen. In het bijzonder voorziet de uitvinding in een keramische reflector met een totale lichtreflectie van meer dan 85 %, bij voorkeur van ten .· .1026156 V~ 2 minste 90 %. Een conventionele aluminium reflector heeft in het algemeen een reflectie van minder dan 85 %.

In vergelijking met metalen reflectoren heeft een reflector volgens de uitvinding gewoonlijk een meer diffuse reflectie. Hierdoor kan met een 5 eenvoudigere geometrie worden volstaan dan bij metalen reflectoren, die in hoge mate speculaire reflectie vertonen. Het is overigens mogelijk desgewenst de mate van speculaire reflectie te verhogen, bijvoorbeeld door het aanbrengen van een daartoe geëigende coating, bijv. een vanadiumpentoxide coating, over de lichtreflecterende deklaag of over een glazuur laag waarmee de 10 lichtreflecterende deklaag gecoat kan zijn.

Vanwege de goede materiaaleigenschappen (zoals materiaal sterkte), thermische eigenschappen en de lichtreflecterende eigenschappen kan de reflector zelf dienen als armatuur voor een lamp, zonder dat een aparte ombouw noodzakelijk is. Aldus vóórziet de uitvinding onder andere in een 15 lamp armatuur die althans in hoofdzaak bestaat uit keramisch materiaal. Met “althans in hoofdzaak” wordt hier ten minste bedoeld een armatuur waarvan desgewenst slechts de fitting(en) voor de lamp (en) en de kanalen (zoals draden) voor de electriciteitstoevoer naar de lamp uit niet-keramisch materiaal bestaan.

20 Een reflector volgens de uitvinding is zeer eenvoudig reinigbaar.

Een reflector volgens de uitvinding is zeer robuust, en ie gewoonlijk minder bevattelijk voor reflectieverliezen na verloop van tijd dan metalen reflectoren, waarvan de reflectie in de praktijk aanzienlijk vermindert door glansverliezen.

25 Een reflector volgens de uitvinding kan in uiteenlopende toepassingen gebruikt worden en biedt in het bijzonder een voordeel in een toepassing in veeleisende omgevingen zoals in een vochtige/damphoudende omgeving, een warme omgeving, een omgevingen met sterk wisselende temperaturen, een corroderende omgeving en/of een, stof- en/of ander vuil rijke omgeving.

1026156_ 3 t :

Mede gezien bovengenoemde voordelen ie een reflector volgens de uitvinding onder andere zeer geschikt in een of meer toepassingen gekozen uit fotografiebelichting, projectorverlichting, scheepsverlichting, tuinbouwverlichting, interieurverlichting, buitenverlichting, straatverlichting, 5 bewakingsverlichting, bouwvérlichting, laser toepassingen, infrarood toepassingen, transportmiddelenverlichting, vliegtuigverlichting, automobielverlichting, fietsverlichting, landingsbaanverlichting, industrieverlichting, keukenverlichting, gezondheidszorgverlichting, ovenverlichting, specifieke lokatieverlichting (zoals parkeerplaatsen, 10 benzinestations), stadionverlichting, sporthalverlichting, theaterverlichting, halverlichting, LEDs (licht emitterende diodes), zuurkastverlichting, en dergelijke.

Met termen zoals “ongeveer'’, “althans in hoofdzaak”, “voornamelijk”, “ca. “ en dergelijke wordt althans een afwijking van 15 maximaal 5 %, in hef bijzonder van maximaal 2 % inbegrepen.

Gewichtpercentages zijn betrokken op het totaalgewicht tenzij andere vermeld.

Het dragerlichaam is gewoonlijk een keramisch materiaal. Een voordeel hiervan is de hoge hittebestendigheid in vergelijking met metalen. Zo 20 is gevonden dat een reflector volgens de uitvinding met een keramisch drager lichaam een zeer goede hittebestendigheid heeft die toepassing mogelijk maakt in bijvoorbeeld armaturen waarbij de reflector wordt blootgesteld aan temperaturen van meer dan 300 °C of zelfs 400 °C of meer, terwijl conventionele aluminium armaturen niet goed bestand zijn tegen 25 temperaturen van meer dan 300 °C.

Bij voorkeur wordt een wit keramisch materiaal gebruikt als dragerlichaam.

Bij voorkeur heeft het materiaal een relatief lage thermische uitzettingcoëfficiënt. Zeer geschikt is bijvoorbeeld een keramisch materiaal 1 0?fii56 _ 4 met een uitzettingscoëfficiënt van minder dan ongeveer 6x10·® K*1, bij grote voorkeur van ongeveer 3.5 xlO^K'1 tot ongeveer 5.5 xlO^K-1..

Zeer geschikt is porselein, in het bijzonder hard-porselein.

Van (hard-)porselein is gevonden dat het een positieve invloed heeft 5 op de lichtreflectie. Daarnaast heeft hef porselein een relatief lage uitzetfingscëfficiënt, waarvan is gevonden dat het gunstig is met hef oog op toepassingen waarbij grote temperatuurwisselingen optreden, zoals bij toepassing in armaturen voor hoogvermogen lampen zoals groeilampen. Dit is voorts van voordeel bij toepassingen waarin temperatuurschokken aan het 10 materiaal kunnen optreden, bijvoorbeeld door blootstelling aan water. Hierbij kan worden gedacht aan sproeiwater in tuinbouwkassen en in het algemeen toepassingen buitenshuis. Hard-porselein is mede bijzonder geschikt vanwege de uitermate goede vormgevingseigenschappen.

De termen porselein en hard-porselein zijn in het vakgebied 15 algemeen bekende termen.

In het bijzonder is hef (hard-)porselein een keramisch materiaal dat voornamelijk is opgebouwd uit aluminiumoxide en siliciumoxide.

Het (hard-)porselein kan op geschikte wijze gebaseerd zijn op een mengsel van kaolin, kaliveldspaat en kwarts. Zeer geschikt is een (hard-20 porselein op basis van ongeveer 50±5 gew. % kaolin, ongeveer 25±5 gew. % en ongeveer 25±5 gew. % kwarts.

Dergelijke grondstoffen zijn natuurlijke mineralen en kunnen onder andere sterk verschillen in mineralogische en chemische opbouw . De kwaliteit van de grondstoffen wordt voor een gedeelte bepaald door de zuiverheid, in het 25 bijzonder met betrekking tot de mate van afwezigheid van kleurende elementen zoals Fe203, Mn02, Cr203, Ti02 (in combinatie met bijv. FezOs). De vakman zal geschikte recepturen weten te kiezen aan de hand van de toegepaste grondstoffen en procesomstandigheden (zoals brandcurves ovens). Als hard-porselein wordt bij voorkeur een porselein gekozen dat is gebakken 30 bij een toptemperatuur van ongeveer 1380-1420 °C.

1026156 _ 5

De soortelijke massa van een zeer geschikt (hard-)porselein is ongeveer 2.4-2.7 g/cm2.

Bijzonder geschikt is een hard-porselein met een hardheid (Mohs) van 7-9.

5 Hard-porselein is in het algemeen althans in hoofdzaak vrij van open-poriën. In het bijzonder is de open-porositeit zodanig laag dat de verzadigingsvochtopname (bij ca. 25 °C) minder is dan 0.1 gew. % gebaseerd op het gewicht van de reflector.

Als uitgangsmateriaal voor de lichtreflecterende deklaag wordt 10 gewoonlijk een lichtreflecterend keramische materiaal gebruikt. Tot de geschikte materialen behoren onder andere calcium pyrofosfaten, barium sulfaten, magnesiumoxiden, titaandioxiden en alumino-silicaten (oxiden die naast zuurstof voornamelijk silicium en aluminium bevatten). Deze kunnen alleen of in enige combinatie worden toegepast.

15 Het lichtreflecterend keramisch materiaal heeft bij voorkeur een relatief lage uitzettingcoëfficient, in het bijzonder van minder dan ongeveer 6xl0-6 K*1, meer in het bijzonder van minder dan ongeveer 5x10-6 K*1

Bij voorkeur heeft de reflecterende deklaag een uitzettingscoëfficiënt die ongeveer gelijk aan of lager is dan de uitzettingscoëfficiënt van het lichaam 20 waarop de deklaag is aangebracht.

Zeer goede resultaten zijn verkregen met een reflector waarbij de verhouding van de thermische uitzettingscoëfficiënt van hef dragerlichaam tof de thermische uitzettingscoëfficiënt van de lichtreflecterende keramische deklaag ten minste ongeveer 1 bedraagt, bij grote voorkeur ten minste 25 ongeveer 1.1. De verhouding van de thermische uitzettingscoëfficiënt van het dragerlichaam tot de thermische uitzettingscoëfficiënt van de lichtreflecterende keramische deklaag is bij voorkeur maximaal 1.5, bij grote voorkeur maximaal 1.4, bij zeer grote voorkeur maximaal ongeveer 1.25.

Van een dergelijke reflector is gevonden dat hij uitermate goed 30 bestand is tegen temperatuurschokken.

1026156 6

Bij grote voorkeur is de uitzettingscoefScient van de licht-reflecterende deklaag 0 tot ongeveer 1 xlO*6 K’1 lager dan de uitzettings-coëfficiënt van het dragerlichaam. Zeer goede resultaten zijn bereikt met een reflector met een lichtreflecterende deklaag waarvan de uitzettingscoëfficiënt 5 ongeveer 0.5 χΙΟ-6 K*1 tot ongeveer 1 xlO·® K*1 lager is dan de uitzettingscoëfflciënt van het dragerlichaam

Zeer goede resultaten in dit opzicht zijn verkregen met een / reflecterende deklaag van een aluminosilicaat, in het bijzonder in het geval het lichaam een (hard-) porselein materiaal omvat. Er is gevonden dat hiermee 10 een reflectie van wit licht van 93 % en meer haalbaar is.

Bij voorkeur omvat de lichtreflecterende deklaag (en desgewenst het dragerlichaam) een aluminosilicaat met een moleculaire verhouding AI2O3 tot S1O2 van ongeveer 3:2. Voorkéursgewichtspercentages voor deze oxiden zijn weergegeven in Tabel 2b (zie Voorbeeld 1).

15 Voorbeelden van bijzonder geschikte aluminosilicaten voor toepassing in de reflecterende deklaag zijn mulliet en zirconium-mulliet. Mulliet is een anorganisch oxide met de brutoformule 3Al20s.Si02. Zirconium-mulliet is een anorganisch oxide op basis van oxiden van zirconium, aluminium en silicium. ZrOz is hierin gewoonlijk aanwezig in een gehalte van 20 ongeveer 34-38 gew. %, AI2O3 in een gehalte van ongeveer 43.8-47.8 gew. % en S1O2 in een gehalte van ongeveer 16.5-18.5 gew. %.

Bij grote voorkeur bestaat de lichtreflecterende deklaag althans in hoofdzaak uit gesinterd mulliet. Hiervan is gevonden dat het een zeer goede reflectie vertoont voor licht. Voorts is gevonden dat een deklaag van mulliet 25 zeer geschikt is voor het vervaardigen van een reflector die goed bestand ie tegen temperatuurwisselingen.

Een ander reflecterend keramisch materiaal is alumina. Van alumina is echter gevonden dat het minder geschikt is voor toepassing in keramische reflectoren voor hoog-vermogen lampen, dan een aluminosilicaat. 30 Er is namelijk gevonden dat de duurzaamheid van de reflecterende deklaag 1026156 7 relatief laag is en na relatief korte verwarming door belichting reeds barsten begint te vertonen, in vergelijking met een aluminosilicaat deklaag.

De mogelijkheid bestaat recepturen toe te passen waarin naast mulliet of een ander keramisch lichtreflecterend materiaal een of meer stoffen 5 zijn toegevoegd die de transparantie van de deklaag verminderen en/of bijdragen aan de reflectie van licht. Zo kan bijvoorbeeld de gereflecteerde intensiteit worden ingesteld.

De reflectie van licht kan bijvoorbeeld verbeterd worden met een toeslagstof gekozen uit de groep van zirkoon, tinoxide en ceriumoxide, in het 10 bijzonder in een deklaag op basis van een aluminosilicaat.

De dikte van de deklaag kan eenvoudig proefondervindelijk worden bepaald, afhankelijk van de gewenste reflectie-eigenschappen, commerciële overwegingen en dergelijke.

Ondermeer vanuit commerciële overwegingen (het materiaal voor de 15 deklaag is gewoonlijk relatief duur) is de gemiddelde dikte van de reflecterende deklaag bij voorkeur minder dan ongeveer 1.5 mm, bij grote voorkeur minder dan 0.7 mm.

Met het oog op een hoge reflectie is de laagdikte bij voorkeur ten minste ongeveer 100 pm.

20 Zeer goede resultaten zijn verkregen met een gemiddelde laagdikte in het bereik van 100*500 μχα.

Desgewenst is over de lichtreflecterende deklaag een glazuurlaag aangebracht. Een glazuurlaag draagt bij aan de gladheid van het oppervlak en vereenvoudigt de reiniging van een reflector.

25 Een dergelijke laag is in het bijzonder gewenst in een uitvoerings vorm waarin het samenstel van dragerlichaam en lichtreflecterende deklaag open-poreus is, meer in het bijzonder in het geval dat de open-porositeit zodanig is dat de verzadigingsvochtopname (bij ca. 25 °C) meer dan 0.1 gew. % gebaseerd op het gewicht van de reflector bedraagt.

1026.15 β I

8

De glazuurlaag kan gebaseerd zijn op de gebruikelijke materialen , voor het glazuren van keramiek, in het bijzonder voor het glazuren van porselein. Zeer geschikt zijn glazuurlagen op basis van een aluminosilicaat.

Met betrekking tot de thermische uitzettingcoëfïïciënt van een bij 5 voorkeur toegepaste glazuur lagen, hiervoor gelden dezelfde overwegingen als voor de lichtreflecterende deklaag, (zie boven).

De glazuurlaag kan transparant of opaak zijn. In het geval van een opake glazuurlaag kan de glazuurlaag op een lichtreflecterende deklaag zijn aangebracht of zelf als lichtreflecterende deklaag dienen en eventueel direct op 10 het dragerlichaam zijn aangebracht, zonder tussenliggende lichtreflecterende laag.

Een opake glazuurlaag omvat bij voorkeur één of meer opaciferingsmiddelen, bij voorkeur gekozen uit de groep bestaande uit tinoxide, ceriumoxide of zircoonoxide. Een voordeel van een opake glazuurlaag, 15 naast de bovengenoemde voordelen van glazuurlagen in het algemeen, is dat deze kan bijdragen aan de reflectie of zelfs volledig dienen als de lichtreflecterende deklaag.

De dikte van de glazuurlaag kan binnen brede grenzen gekozen worden. Goede resultaten zijn onder andere verkregen met een gemiddelde 20 glazuurlaagdikte van 400 pm of minder (in combinatie met een aparte lichtreflecterende deklaag) of met een gemiddeld laagdikte zoals opgegeven voor de lichtreflecterende deklaag (wanneer het glazuur direct op het drager lichaam is aangebracht en geen aparte lichtreflecterende deklaag aanwezig is) Vanuit praktische overwegingen is de glazuurlaag bij voorkeur ten minste 25 ongeveer 100 pm, indien aanwezig.

Om de speculaire reflectie te verhogen kan op de glazuurlaag een (top)laag zijn aangebracht die de speculaire eigenschappen verbetert. Zeer geschikt hiervoor is een laag op hasie van vanadium pentoxide. Van een dergelijke laag is gevonden dat het bijdraagt aan zeer goede speculaire 1026156 9 eigenschappen van de reflector. Zeer geschikt is een speculaire reflectie verbeterende laag met een dikte van ongeveer 10-100 |im

Het oppervlak van een reflector volgens de uitvinding kan uniform zijn, d.w.z. bestaan uit één type materiaal. Het is ook mogelijk het voorzien in 5 een pluriform oppervlak. d.w.z. een oppervlak dat is opgebouwd uit verschillende typen materialen naast elkaar, en/of over elkaar. Zo kan het oppervlak van een reflector volgens de uitvinding zijn opgebouwd uit *· verschillende soorten materiaal, die naast elkaar en/of over elkaar kunnen zijn aangebracht, met eventueel verschillende lichtreflecterende eigenschappen. Zo 10 kan de verhouding speculaire/difïuse reflectie worden ingesteld, de totale mate van reflectie en/of het reflectiepatroon. Het oppervlak kan bijvoorbeeld gevormd zijn door verschillende typen materialen gekozen uit transparant glazuur, opaak glazuur, lichtreflecterende materiaal (zoals mulliet), speculair reflecterend materiaal (zoals vanadium oxide) en dergelijke.

15 De uitvinding heeft voorts betrekking op een werkwijze voor het vervaardigen van een keramische reflector, zoals een reflector die hierboven is beschreven, omvattende - het aanbrengen van een suspensie van een lichtreflecterend materiaal op een dragerlichaam; en vervolgens 20 - het sinteren van de aangebrachte suspensie onder vorming van een lichtreflecterende deklaag.

Bij grote voorkeur wordt het dragerlichaam (met eventueel al een of meer andere lagen erop aangebracht) althans op enig moment aan een sintertemperatuur van ca. 1400 eC, meer in het bijzonder aan een 25 sintertemperatuur van ongeveer 1380-1420 °C blootgesteld. Dit is in het bijzonder van voordeel voor het verkrijgen van hard-porselein.

In figuur 1 zijn zeven voorkeursprocessen weergegeven (processen A-G).

Het dragerlichaam, zoals een (hard-)porseleinem lichaam (of een 30 voorlopermateriaal daarvan dat tijdens de werkwijze wordt omgevormde in 102615© 10 (hard-)porselein) kan op enigerlei wijze worden verkregen. Het materiaal kan bijvoorbeeld op een gebruikelijke wijze worden gebrand.

Goede resultaten zijn verkregen met een dragerlichaam dat verkregen is door een biscuitbrand bij ongeveer 1000-1420 eC (top-5 temperatuur).

Het dragerlichaam kan vóór, tijdens of na het aanbrengen van de deklaag worden gesinterd, bij grote voorkeur bij een temperatuur van ongeveer 1380-1420 °C (toptemperatuur), welke temperatuur in het bijzonder geschikt is voor het verkrijgen van een hard-porseleinen dragerlichaam.

10 De suspensie kan worden verkregen door op een gebruikelijke wijze de ingrediënten te mengen. Géwoonlijk wordt een suspensie op waterbasis gebruikt.

Als lichtreflecterende materiaal, zoals het mulliet of een ander aluminosilicaat, wordt gewoonlijk een uitgangsmateriaal gekozen dat 15 voornamelijk uit microdeeltjes (i.e. deeltjes met een diameter van minder dan 1000 μπι) bestaat. Bij voorkeur bestaat het materiaal althans in hoofdzaak uit relatief kleine microdeeltjes, in het bijzonder althans in hoofdzaak uit deeltjes met een diameter van minder dan 50pm.

Er is gevonden dat krimpgedrag tijdens sinteren en reflectie-20 eigenschappen van de gesinterde lichtreflecterende deklaag onder meer kunnen worden ingesteld door de keuze van de deeltjesgrootteverdeling van het lichtreflecterende uitgangsmateriaal.

Het lichtreflecterende materiaal heeft (althans vóór het sinteren) bij voorkeur een deeltjesgrootteverdeling waarbij ten minste 90 % van de deeltjes, 25 bij voorkeur ten minste 95 % van de deeltjes een diameter hebben van minder dan ongeveer 50 μιη

Bij voorkeur hebben ten minste 50 % van de deeltjes een diameter van minder dan ongeveer 25 μιη.

Bij voorkeur hebben ten minste 25 % van de deeltjes een diameter 30 van ten minste ongeveer 1 μπι.

>026156____________ 11

Zeer goede resultaten zijn behaald met een lichtreflecterend materiaal, in het bijzonder mulliet, waarvan ten minstë 95 % van de deeltjes een diameter heeft van maximaal 40 μχη, 15 tot 75 % van de deeltjes een diameter heeft van maximaal 25 μιη en 1 tot 50 % van de deeltjes een diameter 5 van minder dan 1 μχη.

De hierin opgegeven deeltjesgrootten zijn gebaseerd op waarden die verkrijgbaar zijn, zoals bepaald op een Coulter deeltjesgrootte teller.

Behalve het reflecterende materiaal (gewoonlijk in poedervorm, voor menging) kunnen één of meer additieven worden toegevoegd aan de suspensie.

10 Zo kan bijvoorbeeld een reflectieverbeterende toeslagstof worden toegevoegd zoals hierboven reeds is genoemd.

Bij voorkeur bevat de suspensie tevens een of meer sinter-hulpmiddelen. Hoeveelheid en aard Van deze materialen wordt bepaald door de applicatiemethode en in het bijzonder bij welke temperatuur de suspensie 15 wordt gesinterd op de drager.

Zeer geschikte sinterhulpmiddelen zijn zeolieten, natrium alumininiumsilicaten, kalium aluminiumsilicaten, aardalkali-aluminiumsilacaten, aluminium-borium-silicaten, magnesium silicaten en (complexe) synthetische glasfritten, zoals complexe verbindingen van alkaliën, 20 aardalkaliën, lood, strontium, magnesium, e.d. Met complex wordt hierin een verbinding bedoeld die verscheidene metaalionen omvat.

Een of meer van de sinterhulpmiddelen en/of reflectieverbeterende * toeslagstoffen kunnen ook worden ook gebruikt om de uitzettingscoëfflciënt te beïnvloeden. Zo kan een spanningsloze hechting bewerkstelligd worden tussen 25 de lichtreflecterende deklaag en de drager. $

Ook andere eigenschappen van de suspensie en/of de uiteindelijke lichtreflecterende deklaag kunnen ingesteld worden met toeslagstoffen, in het bijzonder toeslagstoffen voor het modificeren van een eigenschap gekozen uit de groep bestaande uit viscositeit, reologie, aanzuiggedrag op het lichaam, 30 vloeigedrag, spuitgedrag en onlmengingsgedrag. Dergelijke toeslagstoffen zijn 1026156__ _ _____ 12 op zich bekend voor toepassing in keramiek. De vakman zal geschikte stoffen weten te kiezen.

Zeer geschikt is bijvoorbeeld een polyglycol of een carboxymethyl-cellulose Hiervan is gevonden dat ze ook bijdragen aan een goede hechting en 5 veegvastheid na het drogen van de suspensie.

Het aanbrengen kan op een bekende manier worden bewerkstelligd bijvoorbeeld door onderdompelen of spuiten. Het aanbrengen geschiedt bij voorkeur na het biscuitbranden van de drager (zoals het (hard-)porselein).

De suspensie wordt aangebracht in een hoeveelheid die 10 correspondeert met de gewenste uiteindelijke laagdikte van de gesinterde reflecterende deklaag.

De suspensie wordt vervolgens bij een geschikte temperatuur gesinterd. In beginsel kunnen de condities binnen brede grenzen gekozen worden. De vakman zal geschikte condities weten te kiezen afhankelijk van de 15 gewenste porositeit en de keuze van de lichtreflecterende deklaag. Zeer geschikt is een temperatuur in het bereik van ongeveer 1000-1420 °C , in het bijzonder voor het sinteren van een suspensie met een aluminosilicaat als reflecterend materiaal.

->

De vakman weet hoe de porositeit in te stellen bijvoorbeeld aan de 20 hand van de sintertemperatuur en/of door een of meer sinterhulpmiddelen te gebruiken. Voor het verkrijgen van een laag poreuze (of niet open-poreuze) lichtreflecterende deklaag kan een relatief hoge sintertemperatuur gekozen worden en/of gebruik worden gemaakt van een of meer sinterhulpmiddelen. Voor het verkrijgen van een zeer hoog poreuze lichtreflecterende deklaag zal in 25 het algemeen een relatief lage sintertemperatuur worden gekozen

Een poreus dragerlichaam, als halffabrikaat, wordt bij voorkeur gebruikt voor de vervaardiging van een reflector met een glazuurlaag. Er is gevonden dat de glazuurlaag zeer goed hecht op een poreus dragerlichaam (al dan niet voorzien van een aparte lichtreflecterende deklaag. Voor het 30 verkrijgen van een reflector met een lage porositeit (van het dragerlichaam) /

V

__1026156 _____ 13 wordt na het aanbrengen van de glazuurlaag bij voorkeur gesinterd bij een hoge temperatuur (zoals ongeveer 1380-1420 °C voor het verkrijgen van hard-porselein). Een voorbeeld van een geschikt proces is aangegeven in Figuur 1D.

De vakman zal geschikte condities weten te kiezen voor het 5 aanbrengen van de glazuurlaag, afhankelijk van de gebruikte materialen, de gewenste eigenschappen en het geen in de onderhavige beschrijving beschreven is.

Voorts is gevonden dat de sintertemperatuur van invloed is op de reflectie-eigenschappen. In het bijzonder voor deklagen op basis van een 10 alumino-silicaat zijn zeer goede reflectie-eigenschappen verkregen met een lichtreflecterende deklaag die gevormd is door sinteren bij een temperatuur in het bereik van ongeveer 1200-1350 °C, zoals bij ongeveer 1300 °C.

Na sinteren van de reflecterende deklaag kan desgewenst een glazuurlaag worden aangebracht die vervolgens kan worden gladgebrand.

15 Geschikte technieken hiervoor zijn op zich bekend. Zeer geschikt is gladbranden bij ongeveer 1200-1350 °C. Een dergelijke behandeling is in het bijzonder geschikt voor een aluminosilicaat.

Over de glazuurlaag kan een laag voor het verbeteren van speculaire eigenschappen worden aangebracht, bijvoorbeeld een laag met vanadium-20 pentoxide, waarna nog een temperatuurbehandeling, bijvoorbeeld bij ongeveer 1200-1350 °C kan plaatsvinden.

Er is gevonden dat middels de uitvinding keramische reflectoren kunnen worden vervaardigd met zeer hoge reflecties en goede thermische eigenschappen, die niet of althans minder eenvoudig met andere reflectoren 25 voor lampannaturen gerealiseerd zijn. Verder is gevonden dat een keramische reflector goede mechanische eigenschappen heeft. De uitvinding heeft dus tevens betrekking op een reflector verkrijgbaar middels een werkwijze volgens de uitvinding.

De uitvinding heeft tevens betrekking op een lamp armatuur 30 omvattende een reflector volgens de uitvinding. Althans tijdens gebruik omvat 1026156_ __ 14 een armatuur volgens de uitvinding tevens een lamp, zoals een groeilamp voor het laten groeien van planten, bijvoorbeeld in de (glastuinbouw,

Bijzonder goede resultaten zijn verkregen met een lamp met een vermogen van meer dan 600 W.

5 De uitvinding heeft voorts betrekking op toepassing van een reflector of armatuur volgens de uitvinding in straatverlichting.

Middels de uitvinding kan straatverlichting geboden worden m®4 een hoge intensiteit. Dit is onder andere interessant met het oog op straatveiligheid.

10 De uitvinding zal nu nader worden geïllustreerd aan de v een aantal voorbeelden.

1026156 15

Voorbeeld 1: voorkeursformuleringen Tabel 1: Dragerlichaam (hardl-norselein

Voorkeur

Chemische samenstelling___gew. %

Algemeen SiQ2__66-72 A12Q3 23-27

Fe2Q3 <1.0

TiQ2 <0.5

Na2Q 0-1 K2Q 2.5-4.5

CaO <0.5

MgO <0.5 5

Chemische samenstelling Voorbeeld! (gemeten)___gew.% 1

Standaard type 1 SiQ2 69 A12Q3 ~ 26

Fe2Q3 0,5

TiQ2 0,1

Na2Q 0,1 K2Q__4

CaO__0,1

MgO 0,2 __totaal__100

Voorbeeld!

Chemische samenstelling___gew. %

Standaard type 2 (gemeten) SiQ2__72 A12Q3 24

Fe2Q3 0,4

TiQ2 0,0

Na2Q 0,5 K2Q__3

CaO__0,2

MgO__0,1 ___totaal 100.2 ! | i 1026156 16

Tabel 2: suspensie voor reflecterende deklaag

Tabel 2a: keramische materialen en sinterhulnmiddelem

I J

j voorkeur voorbeeld

Recept voorbeeld (gew.delem) (gew.delen).

i lichtreflecterend mulliet (deeltjes grootte ten materiaal_minste 90 % < 50 μιη)__75- 95__87 sinterhulp- synthetisch natrium middel_aluminium silicaat__0-25__11 synthetisch magnesium sinterhulp- silicaat middel_-___0-15__2_ totaal _[(droge anorganische stof) 100 100

Een suspensie wordt gewoonlijk verkregen door het mengen van 100 gewichtsdelen droge anorganische stof (lichtreflecterend materiaal plus eventueel sinterhulp middel) met 20-60 gewichtsdelen water en 20-60 gewichtsdelen toeslagstoffen.

In de hierna beschreven voorbeelden werden 42.8 gewichtsdelen water en 36.7 gewichtsdelen polyglycolen toegevoegd.

Tabel 2b samenstelling deklaag na sinteren (Voorkeur en in Voorbeeld 21 bestanddeel (voorbeeld) __Voorkeur „ gew.% No?? _Si02__25-32__, 28 _A12Q3__64-70 " 69 _Fe2Q3__<CO__0,03 _Ti02__<0J.__0,01 _Na2Q__0,2-6.0__2,6 _K20__0^0__0,01 _CaO__0-2.0__0,02

MgO , 0-2,0 0,3 1026156 17

Tabel 3: transparante elazuurlaag chemische Voorkeur Voorbeeld 2 samenstelling___(gew. %__gew. %

Si02 72-74 73 A1203 11.5-13.5_13

Fe203__<05_OJ.

Ti02__<05_0,05

Na20__0-1 0,3 K20__1.5-3.5_2j5

CaO__6JO_8j9

MgO 1.5-51 551 5 Voorbeeld 2: bereiding van een alumino-silicaat reflector

Een aantal keramische dragerlichamen in de vorm van een proefplaatje (80 x 80 mm) werd op gebruikelijke wijze vervaardigd uit een porselein standaardtype 1 (ST 1) en uit een porseleinstandaard type 2 (ST 2), 10 met een samenstelling zoals weergegeven in Tabel 1).

Voorbeeld 2a: onen-poreuze drager

Een deel van de dragerlichamen werd gebiscuitbrand bij ca. 1000 °C, 15 wat resulteerde in een open-poreuze drager. Na het biscuitbranden werd de suspensie (zoals weergegeven in Tabel 2) aangebracht. De aangebrachte hoeveelheid was ongeveer 10.5 g/dm2. Een deel van de dragerlichamen werd gesinterd bij 1000 °C, vervolgens geglazuurd en daarna gebrand bij 1400 °C; een ander deel werd gesinterd bij 1400 °C en niet voorzien van een 20 glazuurlaag; weer een ander deel werd gesinterd bij 1400 °C, geglazuurd en 1026150 ' 18 vervolgens gladgebrand bij 1200 of 1350 °C. In Figuur 1 zijn geschikte processen in blokdiagraxn weergegeven.

De reflectoren toonden een reflectie voor wit licht van 93 % of meer. Ze vertoonden geen zichtbare scheuren in de deklaag na langdurige 5 blootstelling aan wisselende temperaturen tussen kamertemperatuur en een temperatuur van 400 eC of meer.

Van een reflector waarvan de deklaag gesinterd was bij 1300 eC werd zonder glazuurlaag een reflectie van tot 97 % gemeten.

10 Voorbeeld 2b: niet-noreuze drager

De overige dragerlichamen werden, gebiscuitbrand bij ca. 1400 °C ondervorming van een drager die vrij was van open poriën (verzadigingsvochtopname <0.1 %). De suspensie werd aangebracht zoals 15 beschreven onder Voorbeeld 2a. Daarna werd gesinterd bij 1100 °C, 1300 °C of 1400 °C. Een deel van de reflecterende lagen werd vervolgens voorzien van een glazuurlaag die werd gladgebrand bij 1200 - 1350 °C.

De reflectoren toonden een reflectie voor wit licht van 93 % of meer. Ze vertoonden geen zichtbare scheuren in de deklaag na langdurige 20 blootstelling aan wisselende temperaturen tussen kamertemperatuur én een temperatuur van 400 °C of meer.

1026156

Claims (21)

1. Keramische reflector, omvattende een dragerlichaam waarvan ten minste één oppervlak althans gedeeltelijk is voorzien van ten minste één licht- 5 reflecterende keramische deklaag.

2. Keramische reflector volgens conclusie 1, waarbij het dragerlichaam van porselein is gemaakt, bij voorkeur van hard-porselein.

3. Keramische reflector volgens een van de voorgaande conclusies waarvan de reflecterende laag een totale lichtreflectie van meer dan 85 % heeft, bij voorkeur van ten minste 90 %.

4. Keramische reflector volgens een van de voorgaande conclusies, 15 waarbij de lichtreflecterende deklaag een calcium pyrofosfaat, een barium sulfaat, een magnesiumoxide, een titaandioxide, een alumino-silicaat of een combinatie van een of meer van deze verbindingen omvat.

5. Keramische reflector volgens een van de voorgaande conclusies, 20 waarbij de lichtreflecterende deklaag gesinterd mulliet omvat.

6. Keramische reflector volgens een van de voorgaande conclusies, voorzien van een glazuurlaag, welke is aangebracht op de lichtreflecterende deklaag aan de zijde afgelegen van het dragerlichaam. 25

7. Keramische reflector volgens een van de voorgaande conclusies, waarin het dragerlichaam, de lichtreflecterende deklaag en desgewenst de glazuurlaag alle ahimino-silicaten omvatten.

8. Keramische reflector volgens een van de voorgaande conclusies waarin de reflecterende deklaag een aluminosilicaat omvat waarvan de 1026156_______ moleculaire verhouding AI2O3 tot S1O2 in het aluminium silicaat ongeveer 3:2 bedraagt.

9. Keramische reflector volgens een van de voorgaande conclusies, 5 waarbij de verhouding van de thermische uitzettmgscoëfficiemt van het dragerlichaam tot de thermische uitzettingscoëfficienfc van de lichtreflecterende keramische deklaag en/of de verhouding van de thermische uitzettingscoëflicient van het dragerlichaam tot de thermische uitzettingscoëfficient van de glazuurlaag tenminste ongeveer 1 bedraagt, bij 10 voorkeur 1-1.5, bij grote voorkeur 1.1-1.4.

10. Werkwijze voor het verwaardigen van een keramische reflector, desgewenst een reflector volgens een van de voorgaande conclusies, omvattende 15. het aanbrengen van een suspensie van een lichtreflecterend keramisch materiaal op een drager lichaam; en vervolgens - het sinteren van de aangebrachte suspensie onder vorming van een lichtreflecterende deklaag..

11. Werkwijze volgens conclusie 10, waarbij het sinteren plaatsvindt bij een temperatuur in het bereik van 1000 tot 1420 eC, bij voorkeur bij een temperatuur van 1200-1350 °C.

12. Werkwijze volgens een van de conclusies 10 of 11, waarbij de 25 suspensie een toeslagstof omvat, bij voorkeur een toeslagstof voor het modificeren van een suspensie-eigenschap gekozen uit de groep bestaande uit viscositeit, reologie, aanzuiggedrag op het lichaam, vloeigedrag, spuitgedrag en ontmengingsgedrag. 1020156

13. Werkwijze volgens een van de conclusies, waarbij de suspensie wordt aangebracht door onderdompelen en/of opspuiten.

14. Werkwijze volgens een van de conclusies 10*13, waarbij de suspensie 5 ten minste één sintermiddel omvat, bij voorkeur ten minste één sintermiddel gekozen uit de groep bestaande uit zeolieten, magnesium silicaten, natrium alumniniumsilicaten, kalium aluminiumsilicaten, aardalkali-aluminium-silicaten, aluminium-borium-silicaten en (complexe) synthetische glasfritten 10

15. Werkwijze volgens een van de conclusies 10-14, waarbij ten minste 90 % van de deeltjes van het lichtreflecterende materiaal (althans vóór sinteren) een grootte heeft van minder dan 50 μια.

16. Reflector verkrijgbaar middels een werkwijze volgens een van de conclusies 10 tot 15

17. Lamparmatuur omvattende een reflector volgens een van de conclusies 1-10 of 16. 20

18. Lamparmatuur volgens conclusie 17, voorzien van een lamp, bij voorkeur een groeilamp.

19. Lamparmatuur volgens conclusie 18, welke althans in hoofdzaak 25 bestaat uit keramisch materiaal.

20. Straatlantaarn, omvattende een reflector of een lamparmatuur volgens een van de conclusies 1-10,16 of 17-19. 10261 5 6 ·:

21. Toepassing van een reflector volgens conclusie 1-10 of 16 of een lamparmatuur volgens een van de conclusies 17-19 in een toepassing gekozen uit fotografiebehchting, projectorverïichting, scheepsverlichting, tuinbouwverlichting, interieurverlichting, buitenverlichting, straatverlichting, 5 bewakingsverlichting, bouwverlichting, laser toepassingen, infrarood toepassingen, transportmiddelenverlichting (zoals vliegtuigverlichting, automobielverlichting, fietsverlichting, treinverlichting), landingsbaan- en vliegveldverlichting, industrieverlichting, magazijnverlichting, keukenverlichting, gezondheidszorgverlichting, ovenverlichting, specifieke 10 lokatieverlichting (zoals parkeerplaatsen, benzinestations, treinstations, winkelcentra, terminals), stadionverlichting, (sport)halverlichting, theaterverlichting, halverlichting, LEDs (Light Emission Diodes) en zuurkastverlichting. 15 10^6156_