SU1541688A1

SU1541688A1 - Filament lamp

Info

Publication number: SU1541688A1
Application number: SU853858171A
Authority: SU
Inventors: Владимир Васильевич Козик; Виктор Васильевич Серебренников; Геннадий Иокимович Вертегов; Юрий Васильевич Планкин
Original assignee: Томский государственный университет им.В.В.Куйбышева
Priority date: 1985-02-25
Filing date: 1985-02-25
Publication date: 1990-02-07

Abstract

Цель изобретени - увеличение срока службы лампы накаливани . Лампа содержит тело накала, герметично установленное в колбе из оптически прозрачного материала, на внутренней поверхности которой нанесено теплоотражающее покрытие, состо щее из металлического сло , окруженного с обеих сторон защитными сло ми из оксида цери . Каждый из указанных защитных слоев дополнительно содержит оксид металла переменной валентности, и компоненты вз ты в следующем соотношении, мас.%: оксид цери 70-98, оксид металла переменной валентности 2-30. Оксид металла переменной валентности вз т в степени окислени ниже максимального значени . 1 з.п. ф-лы, 1 ил.The purpose of the invention is to increase the service life of the incandescent lamp. The lamp contains a filament body, hermetically installed in a flask of optically transparent material, on the inner surface of which a heat-reflecting coating is applied, consisting of a metal layer surrounded on both sides with protective layers of cerium oxide. Each of the specified protective layers additionally contains a variable valence metal oxide, and the components are taken in the following ratio, wt%: cerium oxide 70-98, variable metal oxide oxide 2-30. The variable-valence metal oxide is taken in the oxidation state below the maximum value. 1 hp f-ly, 1 ill.

Description

Изобретение относится к электротехнической промышленности, а именно к лампам накаливания с покрытиями, отражающими ИК-излучение.The invention relates to the electrical industry, namely to incandescent lamps with coatings that reflect infrared radiation.

Целью изобретения является увеличение срока службы лампы.The aim of the invention is to increase the life of the lamp.

За счет более высоких качеств теплоотражающего покрытия на колбе улучшаются механические свойства экрана, благодаря повышенной адгезии и сплошности покрытия исключается миграция металла через сквозные поры и другие макродефекты. Все это приводит к термической стабильности, повышению срока службы покрытия. Кроме того, в результате восстановительных процессов на границе защитное покрытие отражающий металл происходит выравнивание спектра излучения полос поглощения , характерных для неметаллических соединений отражающего покрытия, например Оксидов, сульфидов; увеличивается термолучевая стабильность покрытия, а само покрытие на колбе имеет хороший товарный вид. Срок службы покрытия увеличивается в 1,5-10 раз.Due to the higher qualities of the heat-reflecting coating on the flask, the mechanical properties of the screen are improved, due to the increased adhesion and continuity of the coating, metal migration through the through pores and other macrodefects is eliminated. All this leads to thermal stability, increase the service life of the coating. In addition, as a result of restoration processes at the boundary of the protective coating of the reflecting metal, the emission spectrum of the absorption bands equal to non-metallic compounds of the reflective coating is aligned, for example, Oxides, sulfides; the thermal radiation stability of the coating increases, and the coating on the flask has a good presentation. The service life of the coating is increased by 1.5-10 times.

На чертеже представлено схематическое изображение теплоотражающего покрытия, нанесенного на прозрачную подложку - стекло колбы лампы.The drawing shows a schematic representation of a heat-reflecting coating deposited on a transparent substrate - glass lamp bulbs.

Покрытие состоит из прозрачной подложки 1, первого слоя 2 защитного покрытия, металлического слоя 3, второго слоя 4 защитного покрытия.The coating consists of a transparent substrate 1, a first protective coating layer 2, a metal layer 3, and a second protective coating layer 4.

Кроме того, на чертеже цифрами обозначен ход излучения от тела накала при попадании на теплоотражающее покрытие: 5 - излучение от тела на* кала; 6 - видимый свет, проходящий через покрытие; 7 - отраженная инфракрасная часть излучения.In addition, in the drawing, the numbers indicate the course of radiation from the filament body when it enters the heat-reflecting coating: 5 - radiation from the body onto * feces; 6 - visible light passing through the coating; 7 - reflected infrared part of the radiation.

Работу лампы можно пояснить следующим образом.The operation of the lamp can be explained as follows.

Когда излучение 5 от тела накала падает на покрытие, видимый свет 6 проходит через него, а инфракрасная часть излучения 7 отражается обратно на тело накала.When the radiation 5 from the filament body falls on the coating, visible light 6 passes through it, and the infrared part of the radiation 7 is reflected back to the filament body.

Пример 1. На кварцевую подложку методом термовакуумного напыления наносят покрытие СеО₂ 70%, Се₂0₃30% толщиной 30 нм, затем слой серебра толщиной 15 нм и второй защитный слой из 80% СеОа,20% Се₄0з толщиной 30 нм.Example 1. On a quartz substrate by thermal vacuum deposition, a coating of CeO ₂ 70%, Ce ₂ 0 ₃ 30% 30 nm thick is applied, then a silver layer 15 nm thick and a second protective layer of 80% CeOa, 20% Ce ₄ 0 3 30 nm thick.

Пример 2. Аналогичный примеру 1, только защитное покрытие выполнено из 98% СеО_г и 2% Се^Оз·Example 2. Similar to example 1, only the protective coating is made of 98% CeO _g and 2% Ce ^ Oz ·

Пример 3. Аналогичный примеру' 1, только защитное покрытие выполнено из оксидов состава CeOj 70%, Се_гО_а30%.Example 3. Similar to example '1, only the protective coating is made of oxides with the composition CeOj 70%, Ce _g O _a 30%.

Пример 4. Аналогичный примеру 1, только защитное покрытие выполнено из 90% СеО₂ и 10% ЕиО.Example 4. Similar to example 1, only the protective coating is made of 90% CeO ₂ and 10% EuO.

Пример 5. Аналогичный примеру 1, только защитное покрытие выполнено из оксидов Се0^85% и SnO 15%.Example 5. Similar to example 1, only the protective coating is made of oxides Ce0 ^ 85% and SnO 15%.

Защитные и металлические покрытия могут быть получены другими подходящими для этой цели методами, например плазмохимическим, химическим.Protective and metallic coatings can be obtained by other methods suitable for this purpose, for example, plasma-chemical, chemical.

В качестве металлического слоя можно использовать хорошо отражающие металлы: серебро, медь, золото толщиной 5-50 нм. Если не требуется высокое пропускание видимого.излучения , металлы могут иметь большую толщину.As the metal layer, you can use well-reflecting metals: silver, copper, gold 5-50 nm thick. If high transmittance of visible radiation is not required, metals can have a greater thickness.

В качестве прозрачной подложки можно использовать силикатные стекла, кварц, поликор, фосфатно-боратные стекла и другие прозрачные материалы.Silicate glasses, quartz, polycor, phosphate-borate glasses and other transparent materials can be used as a transparent substrate.

Толщины защитных и металлических слоев определяются требуемым спектром излучения лампы накаливания. Например, если необходимо получить видимое излучение с максимумом в зеленой области, то толщины слоев должны быть: защит-, ных 30-40 нм, металлических 10-20 нм. Использование защитного покрытия из оксидов церия и металла переменной валентности позволяет улучшить механические свойства экрана, его термолучевую устойчивость, т.е. улучшить качество экрана и увеличить срок службы.The thicknesses of the protective and metal layers are determined by the required emission spectrum of the incandescent lamp. For example, if it is necessary to obtain visible radiation with a maximum in the green region, then the thickness of the layers should be: protective, 30-40 nm, metal 10-20 nm. The use of a protective coating of cerium oxides and a metal of variable valency can improve the mechanical properties of the screen, its thermal radiation stability, i.e. improve screen quality and increase service life.

Содержание оксидов из металлов переменной валентности должно находиться в пределах 2-30 мас.%, а остальное - диоксид церия. Если содержание оксида металла.переменной валентности больше 30%, это существенно снижает показатель преломления защитного покрытия, тем самым ухудшаются оптические характеристики экрана. Если оксида металла с переменной валентностью меньше 2%,· не происходят восстановительные процессы оксида серебра на границе раздела Ag - оксидное покрытие.The content of oxides from metals of variable valency should be in the range of 2-30 wt.%, And the rest is cerium dioxide. If the content of the metal oxide of the variable valency is more than 30%, this significantly reduces the refractive index of the protective coating, thereby deteriorating the optical characteristics of the screen. If the metal oxide with a variable valency is less than 2%, · silver oxide reduction processes do not occur at the Ag - oxide coating interface.

Кроме того, происходит растрескивание пленки CeOj и тем самым нарушается целостность покрытия и происходит коррозия отражающего металла.In addition, cracking of the CeOj film occurs and thereby the integrity of the coating is violated and corrosion of the reflecting metal occurs.

В таких условиях термостойкость теп5Under such conditions, heat resistance

454(688 лоотражающего экрана низкая, что приводит к снижению срока службы экрана при повышенных температурах.454 (688 of the reflective screen is low, which leads to a decrease in the service life of the screen at elevated temperatures.

Использование оксидов с валентностью меньше максимальной способствует протеканию восстановительных процессов на поверхности отражающего металла. Например, если используется оксид олова - SnO, то протекает реакция Ag₇O + SnO -* Ag + SnO^; в случае EuO, Cu^O + 2EuO — 2Cu + Eu₂0₃;b случаеThe use of oxides with a valency less than the maximum contributes to the occurrence of reduction processes on the surface of the reflecting metal. For example, if tin oxide - SnO is used, then the reaction Ag ₇ O + SnO - * Ag + SnO ^ takes place; in the case of EuO, Cu ^ O + 2EuO - 2Cu + Eu ₂ 0 ₃ ; b case

Sb₂0₃, Ag₂0 + Sb₂0₃ -»2Ag + Sbj0₄; в случае W0₂, 2Ag_tO + 3WO<-»4Ag + W₃0g; в случае MoOg, 2 Au ^0 + ЗМоО^-*4Аи + + MojO^; в случае MnO, Cu₂O +'. 3MnO-» -* 2Cu + Μη₃Ο«; в случае ReOi, 3Ag_sO + + 2Re0i—6Ag + RejjO^; в случае FeO, Ag₄0 + 3FeO -· 2Ag + Fe₃0₊.Sb ₂ 0 ₃ , Ag ₂ 0 + Sb ₂ 0 ₃ - »2Ag + Sbj0 ₄ ; in the case of W0 ₂ , 2Ag _t O + 3WO <- »4Ag + W ₃ 0g; in the case of MoOg, 2 Au ^ 0 + 3MoO ^ - * 4Au + + MojO ^; in the case of MnO, Cu ₂ O + '. 3MnO- ”- * 2Cu + Μη ₃ Ο“; in the case of ReOi, 3Ag _s O + + 2Re0i — 6Ag + RejjO ^; in the case of FeO, Ag ₄ 0 + 3FeO - · 2Ag + Fe ₃ 0 ₊ .

Предложенное покрытие имеет срок службы в 1,5-10 раз больше, чем у прототипа.The proposed coating has a service life of 1.5-10 times longer than that of the prototype.

Claims

1. Glow lamp, containing a filament body, hermetically seated in a flask of optically transparent material, on the inner surface of which a heat-reflecting coating is applied, consisting of a metal layer surrounded on both sides by protective layers of cerium oxide, characterized in that, for the purpose of To increase its service life, each of these protective layers additionally contains variable-valence metal oxide, and the components are taken in the following ratio, May. %:

Cerium oxide 70-98

Variable Valency Metal Oxide 2-30

2. The incandescent lamp according to claim 1, characterized in that the oxide of the metal of variable valency is taken in the oxidation state below the maximum value.

Joint venture

ABOUT