专利名称：一种石英金卤灯用石英玻璃管及其制备方法
技术领域：
本发明涉及一种灯管，特别是一种石英金卤灯用石英玻璃管；本发明还 涉及该种石英金卤灯用石英玻璃管的制备方法。
背景技术：
金属卤化物灯(简称金卤灯)是当今世界上最优秀的节能电光源之一， 具有光效高、寿命长、显色性好、结构紧凑、性能稳定等特点。金属卤化物 灯比白炽灯光效高5 10倍，寿命长10 15倍，显色性近似。它兼有荧光灯、 高压钠灯、高压汞灯的优点，并且克服了这些灯的缺陷。可以这样说金属 卤化物灯已基本上汇集了气体放电光源的主要优点，尤其突出的是光效高、 寿命长、光色好三大优点。因此，该灯已被广泛地应用于城市、道路、港口、 车站、码头、机场、体育场馆、厂矿、影院、商业、林园、建筑物等室内外 照明。金卤灯在传统的照明领域正处于飞速发展时期。金卤灯在传统的照明 应用领域发展极为迅速，全世界产销量的年增长率达到15% 20%。随着相 关行业的技术进步，近年来人们在影视、光化学、光生态、汽车、家庭、装 饰等领域为金卤灯的应用开辟了新天地。尤其当小功率金卤灯在汽车及家庭 照明方面在不久的将来达到大规模实用化阶段后，金卤灯应用数量将成倍增 加。
陶瓷金卤灯是在高压钠灯和石英金卤灯的基础上发展起来的，它是当前 各类光源中功能最为完善，性能最为优越的灯种，其高显色性使之可以大量取代白炽灯和卤素灯，特别是小功率类型如20W、 35W (39W)、 50W、 70W等亦 已广泛用于室内甚至家庭照明。而中功率灯种由于其高显色性、高光效和长 寿命，虽成本较高但亦已较广泛用于室内外，举如机场、车站、商场、旅店 大堂、餐厅等，在欧洲处处可以看到陶瓷金卤灯的使用。
陶瓷金卤灯我国大多处在研发阶段，研发此种光源所面临的不只是很难 攻克的材料和技术关键，还有更难处理的知识产权问题。针对石英金卤灯的 主要缺点，研究新的高光效长寿命的石英金卤灯具有重要的意义。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种成本低、 高光效、长寿命的石英金卤灯用石英玻璃管。
本发明所要解决的另一个技术问题是提供一种如上所述的石英金卤灯用 石英玻璃管的制备方法。
本发明所要解决的技术问题是通过以下的技术方案来实现的。本发明是 一种石英金卤灯用石英玻璃管，其特点是，在石英玻璃管的内壁上镀设有镀 膜。
本发明所要解决的技术问题还可以通过以下的技术方案来进一步实现。 以上所述的一种石英金卤灯用石英玻璃管，其特点是，所述的镀膜为氧化铝膜。
本发明所要解决的技术问题还可以通过以下的技术方案来进一步实现。 本发明还公开了一种以上技术方案所述的石英金卤灯用石英玻璃管的制备方
法，其特点是，其步骤如下
(1)溶胶制备以氧化铝、正硅酸乙酯和丙烯酸为原料，以丁醇铝为先驱物， 以水为溶剂，以HN03为胶溶剂制成氧化铝溶胶；其中原料氧化铝、正 硅酸乙酯和丙烯酸的重量比为1: (l一3): (0.5—1.5)， 丁醇铝、水和丽03的重量比为1: (3—5): (2—4);
(2) 镀膜液制备以正硅酸乙酯、去离子水和无水乙醇按照物质的量的比h
(1—3): (30—50)混合搅拌，混合物在常温下静置老化4_8天；取
氧化铝溶胶在115。C一125。C下回流5—15小时，除去氧化铝溶胶中的催 化剂氨气；然后将混合物与氧化铝溶胶混合制得镀膜液；
(3) 镀膜选取羟基含量低于2ppm的石英玻璃管，清洗并烘干后，采用真 空镀膜机将镀膜液镀于石英玻璃管内壁上，然后将镀膜石英玻璃管取 出，置于浓度为5—15%的三甲基氯硅溶液中浸泡，取出后再将其置于无 水乙醇中浸泡，取出后干燥，即得成品。
本发明所要解决的技术问题还可以通过以下的技术方案来进一步实现。 以上所述的制备方法，其特点是，在步骤(1)中，所述的原料氧化铝、正硅
酸乙酯和丙烯酸的重量比为1: 2: 1; 丁醇铝、水和HN03的重量比为1: 4: 3。
本发明所要解决的技术问题还可以通过以下的技术方案来进一步实现。
以上所述的制备方法，其特点是，在步骤(2)中，正硅酸乙酯、去离子水和
无水乙醇物质的量的比l: 2: 40。
本发明所要解决的技术问题还可以通过以下的技术方案来进一步实现。
以上所述的制备方法，其特点是，在步骤(3)中，镀膜前石英玻璃管清洗和
烘干方法为先后用碱液、酸液、蒸馏水和阴阳离子水清洗，再用无水乙醇
漂洗后，然后红外线加热烘干l一3小时，烘干混度为14(TC一160。C。
本发明所要解决的技术问题还可以通过以下的技术方案来进一步实现。 以上所述的制备方法，其特点是，在步骤(3)中，所述的三甲基氯硅溶液的 浓度为10%，溶剂为正已烷。
本发明所要解决的技术问题还可以通过以下的技术方案来进一步实现。以上所述的制备方法，其特点是，在步骤(3)中，将镀膜液镀于石英玻璃管
内壁上的方法如下将石英玻璃管和镀膜液放入真空镀膜机内，开机械泵和
分子泵抽气，当真空度优于1X10—3Pa后停分子泵，以石英玻璃管为支撑体， 采用蒸镀方法，将真空镀膜机的蒸镀丝的放电电压调至1300V—1700V，冲入 氩气，使蒸镀丝在石英玻璃管内稳定放电，镀膜反应4—5小时，完成镀膜。
本发明所要解决的技术问题还可以通过以下的技术方案来进一步实现。 以上所述的制备方法，其特点是，在步骤(3)中，镀膜石英玻璃管在三甲基 氯硅溶液中浸泡的时间为10—20小时；在无水乙醇中浸泡30—50分钟；其 干燥方法是，从无水乙醇中取出，.待自然干燥后，再采用红外烘干l一3小时， 烘干温度为95'C—105°C。
本发明一种石英金卤灯用石英玻璃管可以克服钪和稀土的卤化物在高温 下与石英管作用造成钠损失，从而影响金卤灯性能和寿命的技术问题。用本发 明方法对石英金卤灯所用的石英管镀膜后，在保证石英金卤灯光效光色不降 低、灯电压不上升的前提下，延长了金卤灯寿命，可代替陶瓷管开发中高档 金卤灯，大大幅度降低生产成本。
具体实施例方式
以下进一步描述本发明的具体技术方案，以便于本领域的技术人员进一 步地理解本发明，而不构成对其权利的限制。
实施例1。 一种石英金卤灯用石英玻璃管，在石英玻璃管的内壁上镀设有 镀膜。
实施例2。在实施例1中，所述的镀膜为氧化铝膜。 实施例3。 一种如实施例1或2所述的石英金卤灯用石英玻璃管的制备方 法，其步骤如下
(1)溶胶制备以氧化铝、正硅酸乙酯和丙烯酸为原料，以丁醇铝为先驱物，以水为溶剂，以HN03为胶溶剂制成氧化铝溶胶；其中原料氧化铝、正 硅酸乙酯和丙烯酸的重量比为1: 1: 0.5， 丁醇铝、水和HN03的重量比 为1: 3: 2;
(2) 镀膜液制备以正硅酸乙酯、去离子水和无水乙醇按照物质的量的比1: 1: 30混合搅拌，混合物在常温下静置老化4天；取氧化铝溶胶在115 。C下回流5小时，除去氧化铝溶胶中的催化剂氨气；然后将混合物与氧 化铝溶胶混合制得镀膜液；
(3) 镀膜选取羟基含量低于2ppm的石英玻璃管，清洗并烘干后，采用真 空镀膜机将镀膜液镀于石英玻璃管内壁上，然后将镀膜石英玻璃管取 出，置于浓度为5%的三甲基氯硅溶液中浸泡，取出后再将其置于无水乙 醇中浸泡，取出后干燥，即得成品。
实施例4。 一种如实施例1或2所述的石英金卤灯用石英玻璃管的制备方 法，其步骤如下
(1) 溶胶制备以氧化铝、正硅酸乙酯和丙烯酸为原料，以丁醇铝为先驱物， 以水为溶剂，以HN03为胶溶剂制成氧化铝溶胶；其中原料氧化铝、正 硅酸乙酯和丙烯酸的重量比为1: 3: 1.5， 丁醇铝、水和HN03的重量 比为l: 5: 4;
(2) 镀膜液制备以正硅酸乙酯、去离子水和无水乙醇按照物质的量的比l: 3: 50混合搅拌，混合物在常温下静置老化8天；取氧化铝溶胶在125 。C下回流15小时，除去氧化铝溶胶中的催化剂氨气；然后将混合物与 氧化铝溶胶混合制得镀膜液；
(3) 镀膜选取羟基含量低于2ppm的石英玻璃管，清洗并烘干后，采用真 空镀膜机将镀膜液镀于石英玻璃管内壁上，然后将镀膜石英玻璃管取出，置于浓度为15%的三甲基氯硅溶液中浸泡，取出后再将其置于无水 乙醇中浸泡，取出后干燥，即得成品。 实施例5。 一种如实施例1或2所述的石英金卤灯用石英玻璃管的制备方 法，其步骤如下
(1) 溶胶制备以氧化铝、正硅酸乙酯和丙烯酸为原料，以丁醇铝为先驱物， 以水为溶剂，以HN03为胶溶剂制成氧化铝溶胶；其中原料氧化铝、正 硅酸乙酯和丙烯酸的重量比为1: 2: 1， 丁醇铝、水和丽03的重量比为 1: 4: 3;
(2) 镀膜液制备以正硅酸乙酯、去离子水和无水乙醇按照物质的量的比l: 2: 40混合搅拌，混合物在常温下静置老化6天；取氧化铝溶胶在120 下回流10小时，除去氧化铝溶胶中的催化剂氨气；然后将混合物与氧 化铝溶胶混合制得镀膜液；
(3) 镀膜选取羟基含量低于2ppm的石英玻璃管，清洗并烘干后，采用真 空镀膜机将镀膜液镀于石英玻璃管内壁上，然后将镀膜石英玻璃管取 出，置于浓度为10%的三甲基氯硅溶液中浸泡，取出后再将其置于无水 乙醇中浸泡，取出后干燥，即得成品。
实施例6。 一种如实施例1或2所述的石英金卤灯用石英玻璃管的制备方
法，其步骤如下
(1) 溶胶制备以氧化铝、正硅酸乙酯和丙烯酸为原料，以丁醇铝为先驱物， 以水为溶剂，以HN03为胶溶剂制成氧化铝溶胶；其中原料氧化铝、正 硅酸乙酯和丙烯酸的重量比为1: 1.5: 0.8， 丁醇铝、水和HN03的重量 比为1: 3. 5: 2. 5;
(2) 镀膜液制备以正硅酸乙酯、去离子水和无水乙醇按照物质的量的比l:1.5: 35混合搅拌，混合物在常温下静置老化5天；取氧化铝溶胶在118 。C下回流8小时，除去氧化铝溶胶中的催化剂氨气；然后将混合物与氧 化铝溶胶混合制得镀膜液； (3)镀膜选取羟基含量低于2ppm的石英玻璃管，清洗并烘干后，采用真 空镀膜机将镀膜液镀于石英玻璃管内壁上，然后将镀膜石英玻璃管取 出，置于浓度为8%的三甲基氯硅溶液中浸泡，取出后再将其置于无水乙 醇中浸泡，取出后干燥，即得成品。
实施例7。 一种如实施例1或2所述的石英金卤灯用石英玻璃管的制备方 法，其步骤如下
(1) 溶胶制备以氧化铝、正硅酸乙酯和丙烯酸为原料，以丁醇铝为先驱物， 以水为溶剂，以HN03为胶溶剂制成氧化铝溶胶；其中原料氧化铝、正 硅酸乙酯和丙烯酸的重量比为1: 2.5: 1.2， 丁醇铝、水和HN03的重量 比为1: 4. 5: 3. 5;
(2) 镀膜液制备以正硅酸乙酯、去离子水和无水乙醇按照物质的量的比l: 2.5: 45混合搅拌，混合物在常温下静置老化4一8天；取氧化铝溶胶在
122"C下回流12小时，除去氧化铝溶胶中的催化剂氮气；然后将混合物 与氧化铝溶胶混合制得镀膜液；
(3) 镀膜选取羟基含量低于2ppm的石英玻璃管，清洗并烘干后，采用真 空镀膜机将镀膜液镀于石英玻璃管内壁上，然后将镀膜石英玻璃管取 出，置于浓度为12%的三甲基氯硅溶液中浸泡，取出后再将其置于无水 乙醇中浸泡，取出后干燥，即得成品。
实施例8。在实施例3-7所述的制备方法，在步骤(3)中，镀膜前石英 玻璃管清洗和烘干方法为先后用碱液、酸液、蒸馏水和阴阳离子水清洗，再用无水乙醇漂洗后，然后红外线加热烘干l小时，烘干混度为14(TC。
实施例9。在实施例3-7所述的制备方法，在步骤(3)中，镀膜前石英
玻璃管清洗和烘干方法为先后用碱液、酸液、蒸馏水和阴阳离子水清洗，
再用无水乙醇漂洗后，然后红外线加热烘干3小时，烘干混度为16CTC。
实施例IO。在实施例3-7所述的制备方法，在步骤(3)中，镀膜前石英
玻璃管清洗和烘干方法为先后用碱液、酸液、蒸馏水和阴阳离子水清洗，
再用无水乙醇漂洗后，然后红外线加热烘干2小时，烘干混度为15CTC。
实施例ll。在实施例3-7所述的制备方法，在步骤(3)中，将镀膜液镀 于石英玻璃管内壁上的方法如下将石英玻璃管和镀膜液放入真空镀膜机内， 开机械泵和分子泵抽气，当真空度优于lX10，a后停分子泵，以石英玻璃管 为支撑体，采用蒸镀方法，将真空镀膜机的蒸镀丝的放电电压调至1300V，冲 入氩气，使蒸镀丝在石英玻璃管内稳定放电，镀膜反应4小时，完成镀膜。
实施例12。在实施例3-7所述的制备方法，在步骤(3)中，将镀膜液镀 于石英玻璃管内壁上的方法如下将石英玻璃管和镀膜液放入真空镀膜机内， 开机械泵和分子泵抽气，当真空度优于1X10—3Pa后停分子泵，以石英玻璃管 为支撑体，采用蒸镀方法，将真空镀膜机的蒸镀丝的放电电压调至1700V，冲 入氩气，使蒸镀丝在石英玻璃管内稳定放电，镀膜反应5小时，完成镀膜。
实施例13。在实施例3-7所述的制备方法，在步骤(3)中，将镀膜液镀 于石英玻璃管内壁上的方法如下将石英玻璃管和镀膜液放入真空镀膜机内， 开机械泵和分子泵抽气，当真空度优于lXl(TPa后停分子泵，以石英玻璃管 为支撑体，采用蒸镀方法，将真空镀膜机的蒸镀丝的放电电压调至1500V，冲 入氩气，使蒸镀丝在石英玻璃管内稳定放电，镀膜反应4.5小时，完成镀膜。
实施例14。在实施例3-7所述的制备方法，在步骤(3)中，镀膜石英玻璃管在三甲基氯硅溶液中浸泡的时间为10小时；在无水乙醇中浸泡30分钟； 其干燥方法是，从无水乙醇中取出，待自然干燥后，再采用红外烘干l小时，
烘干温度为95'C。
实施例15。在实施例3-7所述的制备方法，在步骤(3)中，镀膜石英玻
璃管在三甲基氯硅溶液中浸泡的时间为20小时；在无水乙醇中浸泡50分钟；
其干燥方法是，从无水乙醇中取出，待自然干燥后，再采用红外烘干3小时， 烘干温度为105'C。
实施例16。在实施例3-7所述的制备方法，在步骤(3)中，镀膜石英玻 璃管在三甲基氯硅溶液中浸泡的时间为15小时；在无水乙醇中浸泡40分钟； 其干燥方法是，从无水乙醇中取出，待自然干燥后，再采用红外烘干2小时， 烘干温度为IO(TC。
权利要求
1. 一种石英金卤灯用石英玻璃管，其特征在于，在石英玻璃管的内壁上镀设有镀膜。
2、 根据权利要求1所述的一种石英金卤灯用石英玻璃管，其特征在于，所述的镀膜为氧化铝膜。
3、 一种如权利要求1或2所述的石英金卤灯用石英玻璃管的制备方法，其特征在于，其步骤如下(1) 溶胶制备以氧化铝、正硅酸乙酯和丙烯酸为原料，以丁醇铝为先驱物， 以水为溶剂，以HN03为胶溶剂制成氧化铝溶胶；其中原料氧化铝、正 硅酸乙酯和丙烯酸的重量比为1: (l一3): (0.5—1.5)， 丁醇铝、水和 HN03的重量比为1: (3—5): (2—4);(2) 镀膜液制备以正硅酸乙酯、去离子水和无水乙醇按照物质的量的比l:(l一3): (30—50)混合搅拌，混合物在常温下静置老化4—8天；取氧化铝溶胶在115'C—125t:下回流5—15小时，除去氧化铝溶胶中的催 化剂氨气；然后将混合物与氧化铝溶胶混合制得镀膜液；(3) 镀膜选取羟基含量低于2ppm的石英玻璃管，清洗并烘干后，采用真 空镀膜机将镀膜液镀于石英玻璃管内壁上，然后将镀膜石英玻璃管取 出，置于浓度为5—15%的三甲基氯硅溶液中浸泡，取出后再将其置于无 水乙醇中浸泡，取出后干燥，即得成品。
4、 根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，在步骤(1)中，所述的原料氧化铝、正硅酸乙酯和丙烯酸的重量比为1: 2: 1; 丁醇铝、水和 丽03的重量比为1: 4: 3。
5、 根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，在步骤(2)中，正硅 酸乙酯、去离子水和无水乙醇物质的量的比1: 2: 40。
6、 根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，在步骤(3)中，镀膜前石英玻璃管清洗和烘干方法为先后用碱液、酸液、蒸馏水和阴阳离子水清洗，再用无水乙醇漂洗后，然后红外线加热烘干l一3小时，烘干混 度为140。C一160。C。
7、 根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，在步骤(3)中，所述 的三甲基氯硅溶液的浓度为10%，溶剂为正已烷。
8、 根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，在步骤(3)中，将镀 膜液镀于石英玻璃管内壁上的方法如下将石英玻璃管和镀膜液放入真空 镀膜机内，开机械泵和分子泵抽气，当真空度优于1X10—3Pa后停分子泵， 以石英玻璃管为支撑体，采用蒸镀方法，将真空镀膜机的蒸镀丝的放电电 压调至1300V—1700V，冲入氩气，使蒸镀丝在石英玻璃管内稳定放电，镀 膜反应4一5小时，完成镀膜。
9、 根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，在步骤(3)中，镀膜 石英玻璃管在三甲基氯硅溶液中浸泡的时间为10—20小时；在无水乙醇 中浸泡30—50分钟；其干燥方法是，从无水乙醇中取出，待自然干燥后， 再采用红外烘干l一3小时，烘干温度为95°C—105°C。
全文摘要
本发明公开了一种石英金卤灯用石英玻璃管，其特征在于，在石英玻璃管的内壁上镀设有镀膜。本发明还公开了一种石英金卤灯用石英玻璃管的制备方法，其特征在于，它包括溶胶制备、镀膜液制备和镀膜步骤。本发明石英金卤灯用石英玻璃管可以克服钪和稀土的卤化物在高温下与石英管作用造成钠损失，从而影响金卤灯性能和寿命的技术问题。用本发明方法对石英金卤灯所用的石英管镀膜后，在保证石英金卤灯光效光色不降低、灯电压不上升的前提下，延长了金卤灯寿命，可代替陶瓷管开发中高档金卤灯，大大幅度降低生产成本。
文档编号C03C17/23GK101279820SQ200810025360
公开日2008年10月8日 申请日期2008年4月29日 优先权日2008年4月29日
发明者徐传龙 申请人:徐传龙