RU1781730C

RU1781730C - Two-layer plating of bulbs of gaseous-discharge sources of light

Info

Publication number: RU1781730C
Application number: SU914926519A
Authority: RU
Inventors: Эвелина Васильевна Девятых; Альбина Васильевна Басалаева; Николай Самсонович Корнеенков; Лидия Денисовна Коробкова
Priority date: 1991-04-08
Filing date: 1991-04-08
Publication date: 1992-12-15

Abstract

Существо: первый слой покрыти содержит 50-85 мас.% двуокиси титана и 15-50 мас.% окиси алюмини , а второй слой покрыти состоит из люминофора, излучающего в видимой области спектра. 2 табл,Creature: the first coating layer contains 50-85 wt.% Titanium dioxide and 15-50 wt.% Alumina, and the second coating layer consists of a phosphor emitting in the visible region of the spectrum. 2 tablets

Description

Изобретение относитс к электротехнической промышленности и может быть использовано при производстве газоразр дных люминесцентных ламп низкого давлени .The invention relates to the electrical industry and can be used in the manufacture of low pressure gas discharge fluorescent lamps.

Широко известно однослойное покрытие с применением состава ФЛЦ-612-3900- 4, состо щего из смеси ортофосфата магни -стронци , активированного оловом, титанат фосфата бари , галофосфата кальци , активированного сурьмой и марганцем, ортосиликата цинка, активированного марганцем на водорастворимом или органора- створимом св зующем,It is widely known that a single-layer coating using the composition FLC-612-3900-4, consisting of a mixture of magnesium-strontium orthophosphate activated with tin, barium phosphate titanate, calcium halophosphate activated with antimony and manganese, zinc orthosilicate activated with water-soluble manganese or organo- binder

Лампы с данным покрытием имеют излучение в длинноволновой ультрафиолетовой области 300-400 нм, мощь ость которого составл ет около 0,23 ВтLamps with this coating have radiation in the long-wave ultraviolet region of 300-400 nm, the power of which is about 0.23 W

С целью замедлени спада светового потока люминисцентных ламп в течение срока службы на 5% предлагаетс двухслойное покрытие, состо щее из тонкого сло оксида алюмини и слой люминофора. Частички оксида алюмини , имеющие диаметр несколько дес тков микрометров, нанос т на внутреннюю стенку посредством водной суспензии. Экспериментальной проверкой на люминесцентных лампах мощностью (4, 6; 8; 15; 20; 30 и 40) Вт показано, что замедление спада светового потока после 2000 ч горени на (5-6)% происходит только у ламп с защитной пленкой, которые работают с плотностью тока в положительном столбе (0,11-0,095) А/см2. При плотности тока (0,05-0,06)А/см2 эффект замедлени спада светового потока в течение срока службы ламп был незначительным и составл л 1%.In order to slow down the decrease in luminous flux of fluorescent lamps during the service life by 5%, a two-layer coating is proposed, consisting of a thin layer of alumina and a phosphor layer. Particles of alumina having a diameter of several tens of micrometers are applied to the inner wall by means of an aqueous suspension. An experimental check on fluorescent lamps with a power of (4, 6; 8; 15; 20; 30 and 40) W showed that a decrease in the decrease in the luminous flux after 2000 h of burning by (5-6)% occurs only in lamps with a protective film, which work with a current density in the positive column (0.11-0.095) A / cm2. At a current density of (0.05-0.06) A / cm2, the effect of slowing down the decay of the light flux during the lamp life was insignificant and amounted to 1%.

Недостатком описанной лампы с покрытием вл етс наличие значительной мощности излучени в длинноволновой ультрафиолетовой области 300-400 нм около 0,16-0,20 Вт.A disadvantage of the described coated lamp is the presence of a significant radiation power in the long-wave ultraviolet region of 300-400 nm of about 0.16-0.20 watts.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к за вл емому вл етс двухслойное покрытие, состо щее из отражающего свет видимогоThe closest in technical essence and the achieved result to the claimed is a two-layer coating, consisting of visible light reflecting

(Л(L

СWITH

х| ооx | oo

ыs

ОABOUT

диапазона спектра и поглощающее ультрафиолетовое излучение и второго сло люми- нифора, люминесцирующего в видимом диапазоне спектра.spectral range and absorbing ultraviolet radiation; and a second luminescent layer, luminescent in the visible spectrum.

Первый слой изготовлен из оксида титана и нанесен на поверхность колбы в количестве 1,2 мг/см2.The first layer is made of titanium oxide and deposited on the surface of the flask in an amount of 1.2 mg / cm2.

Второй слой содержит люминесцентный состав, состо щий из смеси борофос- фата стронци ; авизированного европиемThe second layer contains a luminescent composition consisting of a mixture of strontium borophosphate; advised by europium

2(5го,98Еио,б20). (ШРаОб.ОИбВаОб : ор- тофосфата г гпгци магни , активированного оловом (Sr, Мд)з(Р04)2:5п; силиката цинка, активированного марганцем (Zn2Si04:Mn) и галофосфата кальци , активированного сурьмой и марганцем.2 (5th, 98Eio, b20). (SHRaOb.OIBVaOb: orthophosphate g of HPHC magnesium activated by tin (Sr, Md) s (P04) 2: 5p; zinc silicate activated by manganese (Zn2Si04: Mn) and calcium halophosphate activated by antimony and manganese.

Саю(Р04)б(Р,С1)2:5Ь, Мп{6100К) (3)Sayu (P04) b (P, C1) 2: 5b, Mn {6100K) (3)

Недостатком описанного покрыти вл етс низка стабильность светового потока в процессе эксплуатации.A disadvantage of the described coating is the low stability of the light flux during operation.

Целью изобретени вл етс повышение стабильности светового потока в процессе горени ламп.The aim of the invention is to increase the stability of the light flux during the burning of lamps.

Поставленна цель достигаетс тем,что в известном двухслойном покрытии колб газоразр дных источников света, включающем первый слой вещбства, поглощающего излучение в длинноволновой ультрафиолетовой области 300-400 им с удельной плотностью 0,25-0,50 мг/см2, второй слой из люминифора, излучающего в видимой области спектра, согласно предполагаемого изо- бретени в качестве первого сло используют смесь двуокиси титана и окиси алюмини при следующем соотношении компонентов, мас.%:This goal is achieved by the fact that in the known two-layer coating of flasks of gas-discharge light sources, including the first layer of material, absorbing radiation in the long-wave ultraviolet region 300-400 im with a specific density of 0.25-0.50 mg / cm2, the second layer of luminifor, emitting in the visible spectrum, according to the proposed invention, as a first layer, a mixture of titanium dioxide and alumina is used in the following ratio of components, wt.%:

Двуокись титана50-85Titanium dioxide 50-85

Окись алюмини 15-50Alumina 15-50

Сопоставительный анализ с прототипом позвол ет сделать вывод, что за вл емое двухслойное покрытие отличаетс от известного использованием в качестве первого сло смеси, состо щий из 50-85 мас.% двуокиси титана и 15-50 мас.% окиси алюмини , а также новым количественным соотношением .Comparative analysis with the prototype allows us to conclude that the claimed two-layer coating differs from the known one by using as the first layer a mixture consisting of 50-85 wt.% Titanium dioxide and 15-50 wt.% Alumina, as well as a new quantitative ratio.

Анализ известных двухслойных покрытий , используемых в газоразр дных лампах низкого давлени показал, что известны двухслойное покр ыти , состо щие из отражающего свет видимого диапазона спектра и поглощающее ультрафиолетовое излучение и второго сло люминиофора, лиминес- цирующего в видимом диапазоне спектра. Однако, их применение не обеспечивают покрыти м таких свойств, которые они про вл ют в за вй ёмом решений, а именно, повышение стабильности светового потока ламп в процессе их эксплуатации.Analysis of the known two-layer coatings used in low-pressure discharge lamps showed that two-layer coatings are known, consisting of reflective light in the visible range of the spectrum and absorbing ultraviolet radiation and a second layer of luminiophore limiting in the visible range of the spectrum. However, their application does not provide coatings with such properties that they exhibit in the decision making, namely, increasing the luminous flux stability of the lamps during their operation.

Дл экспериментальной проверки за вл емого состава были подготовлены 3 смеси компонентов, приведенных в табл.1.For experimental verification of the claimed composition, 3 mixtures of the components are given in Table 1.

В фарфоровый барабан емкостью 2 л2 L Porcelain Drum

загружают 600 г ситалловых шаров диаметром 18-25 мм, 100 мл лака на основе водно- щелочного раствора сополимера метиллитакрилата и метакриловой кислоты в зкостью 0,088 Па.с при температуре 293load 600 g of glass balls with a diameter of 18-25 mm, 100 ml of varnish based on an aqueous-alkaline solution of a copolymer of methyllitacrylate and methacrylic acid with a viscosity of 0.088 Pa.s at a temperature of 293

К; 42,5 г (85 мас.%) двуокиси титана, 7,5 г/15 мас.% окиси алюмини . Затем полученную смесь размалывают в течение 25 ч при скорости вращени барабана 60 об/мин.TO; 42.5 g (85 wt.%) Titanium dioxide, 7.5 g / 15 wt.% Alumina. The resulting mixture was then milled for 25 hours at a drum rotation speed of 60 rpm.

После этого, полученную суспензию поAfter that, the resulting suspension according to

стандартной методике нанос т на трубку люминесцентной лампы. Удельна нагрузка защитного покрыти составл ет 0,4 мг/см2.a standard technique is applied to a fluorescent tube. The specific load of the protective coating is 0.4 mg / cm2.

Дл нанесени второго люминесцентного сло в фарфоровый барабан емкостью 2 л загружают 600 г ситалтювых шаров диаметром 18-25 мм, например, 61 г галофосфата стронци , активированного сурьмой, 29 г ортофосфата магни -стронци , активированного оловом, 3 г ортосиликата цинка, активированного марганцем, 4 г оксида иттри , активированного европием, 4 г хлоро- фосфата стронци -бари , активированного европием, 60 мл лака на основе сополимераTo deposit a second luminescent layer, 600 g of glass balls 18 to 25 mm in diameter are loaded into a 2-liter porcelain drum, for example, 61 g of strontium halophosphate activated by antimony, 29 g of strontium magnesium orthophosphate activated by tin, 3 g of zinc orthosilicate activated by manganese, 4 g of yttrium oxide activated by europium, 4 g of strontium chlorophosphate-barium activated by europium, 60 ml of a copolymer-based varnish

бутилметакрилата и метакриловой кислоты, растворенного в бутилацетате. в зкостью 0,01 Па.с. при температуре 293 К и 1 % тет- рафосфата бари . Затем полученную смесь размалывают в течение 20 мин при скоростиbutyl methacrylate and methacrylic acid dissolved in butyl acetate. viscosity 0.01 Pa.s. at a temperature of 293 K and 1% barium tetraphosphate. Then the resulting mixture is ground for 20 minutes at a speed

вращени барабана 60 об/мин.drum rotation of 60 rpm.

После этого, полученную люминофор- иую суспензию по стандартной методике нанос т на трубку люминесцентной лампы поверх защитного покрыти . Удельна нагрузка двухслойного покрыти составл ет 3,5-4,0 мг/см2. Выжигание св зующего вещества осуществл ют одновременно из двух слоев при температуре 540-560°С в течение 5 мин с поддувом подогретого воздуха .Thereafter, the resulting phosphor suspension is applied according to a standard procedure to a tube of a fluorescent lamp over a protective coating. The specific load of the two-layer coating is 3.5-4.0 mg / cm2. Binding of the binder is carried out simultaneously from two layers at a temperature of 540-560 ° C for 5 minutes with the addition of heated air.

Аналогичным способом нанос т остальные составы.The remaining formulations are applied in a similar manner.

С применением предлагаемого и известного составов были изготовлены газоразр дные люминесцентные лампы низкого давлени мощностью 36 Вт. -, , .Using the proposed and known compositions, low-pressure gas-discharge fluorescent lamps of 36 W were manufactured. -,,.

Применение в люминесцентных лампах защитного покрыти , состо щего из смеси 50-85 мас.% двуокиси титана и 15-50 мас.%The use of a protective coating in fluorescent lamps, consisting of a mixture of 50-85 wt.% Titanium dioxide and 15-50 wt.%

окиси алюмини , обеспечивает надежную защиту от ультрафиолетового излучени в области 300-400 нм. При этом, стабильность светового потока в процессе горени ламп повышаетс на 3-6%. Это объ сн етс тем, что часть менее фотохимически стойкойalumina provides reliable protection against ultraviolet radiation in the region of 300-400 nm. At the same time, the stability of the luminous flux during the burning of lamps increases by 3-6%. This is because the part is less photochemically stable.

двуокиси титана заменена на фотохимически стойкую окись алюмини . В результате в процессе горени ламп уменьшаетс потемнение защитного сло .titanium dioxide replaced by photochemically resistant alumina. As a result, during the burning of the lamps, the darkening of the protective layer is reduced.

Использование указанных пределов со- держани двуокиси титана и окиси алюмини в защитном покрытий обусловлено необходимостью сохранени в заданных пределах мощности ультрафиолетового излучени при максимальной эффективности ламп. При этом, уменьшение содержани окиси алюмини в защитном покрытии менее 15 мас.% приводит к ухудшению стабильности светового потока в процессе срока службы ламп, а увеличение содержа- ни окиси алюмини в защитном покрытии более 50 мас,% приводит к увеличению мощности излучени в длинноволновой ультрафиолетовой области,The use of the indicated limits of the content of titanium dioxide and alumina in the protective coatings is due to the need to preserve the ultraviolet radiation power at predetermined limits at the maximum lamp efficiency. At the same time, a decrease in the content of alumina in the protective coating of less than 15 wt.% Leads to a deterioration in the luminous flux during the life of the lamps, and an increase in the content of alumina in the protective coating of more than 50 wt.% Leads to an increase in the radiation power in the long-wave ultraviolet areas

В табл.2 приведены данные, характери- зующие световой поток люминесцентных ламп, а также мощность излучени в длинноволновой ультрафиолетовой области 300-400 нм.Table 2 shows the data characterizing the luminous flux of fluorescent lamps, as well as the radiation power in the long-wave ultraviolet region of 300-400 nm.

Новый состав защитного покрыти по- вышает стабильность светового потока в процессе горени ламп на 3-6%. При этом, стоимость защитного покрыти снижаетс , так как цена окиси алюмини ниже, чем дл The new composition of the protective coating increases the stability of the luminous flux during the burning of lamps by 3-6%. At the same time, the cost of the protective coating is reduced, since the price of alumina is lower than for

двуокиси титана. Кроме того, уменьшаетс сдвиг координат цветности по сравнению с лампой без защитного покрыти .titanium dioxide. In addition, the color coordinate shift is reduced compared to a lamp without a protective coating.

Их цветова температура 5500 К при высоком индексе цветопередачи.Their color temperature is 5500 K with a high color rendering index.

Такие лампы особенно необходимы дл освещени музеев и картинных галерей, где требуетс высока степень различи цветов и вместе с тем уменьшенна мощность ультрафиолетового излучени ,который ускор ет процесс разрушени красок.Such lamps are especially needed for lighting museums and art galleries, where a high degree of color difference is required and, at the same time, a reduced power of ultraviolet radiation, which accelerates the process of ink destruction.

Claims

SUMMARY OF THE INVENTION A two-layer coating of flasks of gas-discharge light sources, containing a first layer of a substance that absorbs radiation in the long-wave ultraviolet region 300-400 nm, with a specific density of 0.25-0.50 mg / cm2, a second layer of a phosphor emitting in visible region of the spectrum, characterized in that, in order to increase the stability of the light flux of the light sources during the burning of the lamps, it contains as a first layer a mixture of titanium dioxide and aluminum oxide in the following ratio, wt.%:

Titanium dioxide 50-85

Alumina 15-50

"Table 1

table 2