专利名称：一种用于高光效高压钠灯的储备式电极的制作方法
技术领域：
本实用新型属电光源技术领域，具体涉及一种用于生产高光效高压钠灯的电极结构。 技术背景决定气体放电灯的发光效率和寿命的主要因素为灯的电极性能。高压钠灯的电极通常 采用钨杆外绕钨丝圈的结构，并在钨丝圈间隙间填充作为电子发射材料的钨酸钡类电子粉。这类电极具有好的电子发射性能和耐蒸发能力，其逸出功在1.63ev—2.07ev之间， 缺点是耐离子轰击的能力和抗中毒能力差，电极热损耗占灯功率的比例也越大，从而限制 了灯的光效。随着等燃点时间的增加，填充在钨圈之间的优先电子发射材料较快地损耗， 使电极的发射性能也较快地下降。这样既使管压较快地上升，也使光率增大，从而限制了 灯的寿命(220V电网电压下，管压降升至160伏左右，灯就会自动熄灭)。因此，研制具有更低电极发热损耗功率和具有更稳定电子发射性能的新型电极，就可 提高灯的光效和寿命，从而达到节能和节材的双重效果。这无疑对我国建立节约型社会具 有重大意义。 发明内容本实用新型的目的在于提出一种可提高光效和寿命指标的用于高压钠灯的储备式电极。本实用新型提出的用于高压钠灯的储备式电极，其结构如图l所示。它由钨杆l和多元氧化物与钨粉混合而成的圆柱型合成体2组成；钩杆1位于圆柱型合成体2的中心，其插入圆柱型合成体2的深度为合成体长度的1/3到伸出合成体外3mm范围内；钨杆1的直 径为0. 2咖一2. 5mm;圆柱型合成体2的直径为lmm—10mm，长度为2mm—12mm。具体数值 根据灯的不同功率而决定。在本实用新型中，所述圆柱型合成体2由下列元素和氧化物按下述重量配比组成-W: 50%—90%，Y203: 2%—20%,LaA: 2%—20%，Gd20:,: 2%—20%，BCT: 2%—15%，总量满足100%。
这里，BCT是氧化钡(BaO)、氧化钙(CaO)和氧化钨(W203)的混合物。 将上述比例的多元混合物充分混合均匀后，加入适量的固化剂和粘结剂，然后与钨杆 经压制成型，并经素烧，去除粘结剂，再经1500-1700'C高温烧结1-2小时，即得本实用 新型的稀土类储备式电极。这里的固化剂为氧化铝、氧化硅等。粘结剂为通常用有机粘结 剂。上述组份中的稀土类氧化物不仅具有优越的电子发射能力，其抗中毒性和耐离子轰击 的能力均大大优于碱土氧化物电极，而且其逸出功更低(lev—1.2ev)，具有更好的电极 起弧性能和更低的电极热损耗。压制式圆柱型的电子发射体可源源不断地将氧化物扩散到 电极头部表面，以补充电弧终端所在电极表面的损失，具有电子发射材料的储备功能。进一步地，本实用新型的稀土类储备式电极，可用于50瓦一1000瓦高压钠灯的制造。
图1为本实用新型的结构图示(功率《150瓦的高压钠灯用电极结构)。 图2为本实用新型的结构图示(功率》250瓦的高压钠灯用电极结构)。 图中标号l位中心钨杆，2为圆柱型多元合成体，3为钨杆1插入圆柱型合成体的深度图示，4为钨杆1伸出圆柱型合成体的长度图示。
具体实施方式
实施例1:采用图l所示的电极结构，钨杆直径0.4mm，长4.5mm，插入深度为圆柱型多元合成 体2的长度的一半；圆柱型合成体长4隱，直径为1.6mm，圆柱型合成体2的组成成分的 重量配比如下W: 81%， Y203: 5%， La203: 3%， GdA: 3%, BCT: 8%。制备时，加入适量 固化剂氧化铝和粘结剂石腊，与钨杆一起，压制成型，经700。C-90(TC素烧20-30分钟， 然后在1600'C高温烧结1. 5小时，即得本发明的储备式电极。可用作100瓦高压钠灯的电 极。该高压钠灯不采用冲入高压氙气的方法，制造参量与传统型的基本一致，启动方法也 与常用的相同。经测试，该灯的光通量为10086流明，比国家标准值(8000流明)高出 26%;经4000小时的燃点，灯的管压降仅上升5伏，光维持率》96%，由此可知灯的寿命 将比传统电极的延长一倍以上。 实施例2:采用图2所示的电极结构，钨杆l的直径0.8mm，长9mm，钨杆1伸出圆柱型合成体2 的一端l國；合成体2的长5mm，直径为3mm。圆柱型合成体2的组成成分的重量配比如下 W:70%， Y必,:5%， LaA: 8%， Gd20,: 5%， BCT: 12%。制备时，加入适量固化剂氧化硅和粘 结剂石腊，与钨杆一起，压制成型，经70CTC-90(TC素烧30分钟，然后在170(TC高温烧
结2小对，即得本发明的储备式电极。将此电极用于250瓦高压钠灯的制造，制造参量也 与传统型的相同。该灯的光通量为31337流明，比国家标准值(25000流明)高出25. 5%; 经5000小时的寿命燃点，管压降仅上升3伏，光通量却略有上升，可见灯的寿命将增长 近2倍以上。实施例3:采用图2所示的电极结构，钨杆l的直径1.2mm,长10mm，钩杆1伸出圆柱型合成体 2的一端2画；圆柱型合成体2的长10mm，直径为6mm。圆柱型合成体2的组成成分的重 量配比如下W:80%， Y203: 2%， La203: 5%， Gd203: 8%， BCT: 5%。制备时，加入适量固化 剂氧化铝和粘结剂石腊，与钨杆一起，压制成型，经70(TC-80(rC素烧20分钟，然后于 1600'C高温烧结1.5小时，即得本发明的储备式电极。其性能与实施例2相近。
权利要求1、一种用于高光效高压钠灯的储备式电极，其特征在于由钨杆(1)和圆柱型合成体(2)组成；钨杆(1)位于圆柱型合成体(2)的中心，其插入圆柱型合成体(2)的深度为合成体(2)长度的1/3到伸出合成体外3mm范围内；钨杆(1)的直径为0.2mm-2.5mm；圆柱型合成体(2)的直径为1mm-10mm，长度为2mm-12mm。
专利摘要本实用新型属电光源技术领域，具体为一种用于制造高光效长寿命高压钠灯的储备式电极。该电极由中心钨杆和外围的以稀土氧化物为主的圆柱型合成体经高温烧结组成。圆柱型合成体由组分钨、Y<sub>2</sub>O<sub>3</sub>、La<sub>2</sub>O<sub>3</sub>、Gd<sub>2</sub>O<sub>3</sub>和BCT按适当的重量配比组成。该电极具有发射能力强、抗中毒性好、逸出功低、耐离子轰击和长期稳定输送电子发射材料等优点。用此电极制备的高压钠灯，不充入高压氙气，其启动要求与传统型高压钠灯的相似；其光效比国家标准值提高20％以上，光率4000小时后不大于5％，寿命可延长一倍以上，具有显著的节能和节材效果。
文档编号H01J61/073GK201051488SQ200720066650
公开日2008年4月23日 申请日期2007年1月25日 优先权日2007年1月25日
发明者施振家, 诸定昌 申请人:复旦大学