专利名称：低气压气体放电灯用汞合金的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种固态汞合金材料，具体是低气压气体放电灯用汞合金。
背景技术：
低气压气体放电灯利用波长为253.7nm的紫外线杀菌或激发荧光粉产生可见光，波长为253.7nm的紫外辐射输出在汞蒸汽压为0.8Pa附近具有最高的量子效率。紧凑型荧光灯、无极灯、杀菌灯、小管径冷阴极荧光灯等，这类低气压气体放电灯管壁温度高，液汞在高温下汞蒸汽压远大于0.8Pa，253.7nm紫外辐射输出效率低，发光效率低，要获得高光效，必须使用在较高温度下控制、稳定汞蒸汽压在0.8Pa附近的汞合金，目前普遍采用铋铟汞合金代替液汞，将铋铟汞合金放置在灯的排气管内。传统的铋铟汞合金在工作温度区域70-120℃范围内，汞蒸汽压为0.3-2.5Pa，在该温度区域内相对液汞具有较高的发光效率，但因铋铟汞合金在中间温度区域95-110℃内，汞蒸汽压会下降，降到0.3Pa，甚至更低，部分灯由于离散性的原因铋铟汞合金处于该温度区域，在该温度区域过低的汞蒸汽压使253.7nm紫外输出效率降低，发光效率低。传统的铋铟汞合金具有较宽的工作温度区域，但光输出随温度变化波动大，灯的光电参数离散性大。传统的铋铟汞合金还存在另一个缺点，在110-120℃完全成液体，在圆排气机自动化生产过程中排气管温度高，铋铟汞合金受热成液体易流入灯内，冷却成固态在后工序或运输中易划粉，造成荧光粉层脱落，流入灯内的合金工作温度与存放在排气管中的合金工作温度有差异，也影响灯的光电参数。
发明内容
本发明的目的是为了克服已有技术的不足，提供一种在工作温度区域内汞蒸汽压能更稳定、更准确地控制在0.8Pa附近，提高发光效率，提高产品的一致性，同时降低汞合金在高温下的流动性的低气压气体放电灯用的汞合金。
本发明的目的是这样实现的，是含有铋铟锌汞的合金，铋铟锌汞的质量比为Bi∶In∶Zn∶Hg＝40-86∶10-35∶0.5-25∶1-12。
本发明的优选方案，所述的锌(Zn)的质量含量为2-10％。
本发明的铋铟锌汞合金，在工作温度区域能更稳定，更准确地控制灯内汞蒸汽压在0.8Pa附近，使管壁温度高的低气压气体放电灯在较宽的工作温度区域具有更稳定的汞蒸汽压，从而获得最佳的发光效率，提高产品的稳定性、一致性，如图1所示。
本发明以上述的铋铟锌汞通过辅以包括镧(La)、铈(Ce)、银(Ag)、铜(Cu)、铁(Fe)、镍(Ni)等高熔点金属组成的铋铟锌多元汞合金，改善灯的启动性能，降低汞合金高温下的流动性。上述铋铟锌汞辅以La或Ce组成的多元汞合金可改善灯的启动性能，降低汞合金高温下的流动性。上述铋铟锌汞辅以Ag组成的五元汞合金，蒸汽压温度特性有所改变，降低汞合金高温下的流动性。
本发明以上述的铋铟锌汞通过辅以铜(Cu)、铁(Fe)、镍(Ni)组成的多元汞合金，蒸汽压温度特性不变，降低汞合金高温下的流动性。通过调配各种金属的比例，在70-120℃温度区域内，使灯内汞蒸汽压稳定在0.8Pa附近，使灯获得稳定的、最佳的发光效率，降低了汞合金在110℃以上的流动性。铋铟锌汞合金将灯的离散性缩小，使每只灯具有更一致的光电参数，使用汞合金的条件拓宽，可用于排气管温度较高的圆排气机自动化生产。
本发明按以上所述的合金配比后，可以用常规的熔融滴制成球丸的方法制造，也可以是用常规的模铸成球丸或圆柱体的方法制造，也可以是用常规的压制成球丸或圆柱体的方法制造。
图1为汞合金的汞蒸汽压、光输出——温度特性图中PHg指汞合金的汞蒸汽压 Lm指灯输出光通量 ℃指汞合金的温度A为Bi-In-Zn-Hg的汞蒸汽压随温度变化曲线B为Bi-In-Hg的汞蒸汽压随温度变化曲线具体实施方式
实施例1铋铟锌汞合金按质量比(m/m)配比Bi∶In∶Zn∶Hg＝65∶26∶5∶4，经熔融滴制成球丸，应用在15-28w紧凑型荧光灯中，平均光效比典型Bi∶In∶Hg＝65∶30∶5的铋铟汞合金高2％，光输出稳定性、一致性明显优于铋铟汞合金，110-150℃不易流动。
实施例2铋铟锌镧汞合金按质量比(m/m)Bi∶In∶Zn∶La∶Hg＝75∶20∶0.5∶0.5∶4，经熔融模铸成球丸，应用在13-20w紧凑型荧光灯，平均光效高，低温启动性能优于铋铟汞合金。
实施例3铋铟锌铈汞合金按质量比(m/m)配比Bi∶In∶Zn∶Ce∶Hg＝86∶10∶2∶1∶1经熔融模铸成球丸，应用在20-85w紧凑型荧光灯中，平均光效比典型Bi∶In∶Hg＝65∶30∶5的铋铟汞合金高，铋铟锌铈汞齐流入灯内的比例由铋铟汞合金的5％降至0.5％，可用于圆排气机自动化生产。
实施例4铋铟锌银汞合金按质量比(m/m)配比Bi∶In∶Zn∶Ag∶Hg＝68∶23∶4∶2∶3经熔融模铸成球丸，应用在13-20w紧凑型荧光灯，平均光效高，光输出稳定，可用于圆排气机自动化生产。
实施例5将铋铟锌汞按质量比(m/m)配比Bi∶In∶Zn∶Hg＝45∶25∶5∶5经熔融喷雾冷却成合金粉，铋铟锌汞合金粉与Zn粉按质量百分比为80∶20混合压制成圆柱体，应用在5-28w紧凑型荧光灯中，平均光效高，光输出稳定，降低汞合金高温下的流动性，可用于圆排气机自动化生产。
实施例6将铋铟锌汞按质量比(m/m)配比Bi∶In∶Zn∶Hg＝43∶35∶10∶5经熔融喷雾冷却成合金粉，铋铟锌汞合金粉与Ni粉按重量百分比为93∶7混合压制成圆柱体，应用在15-85w紧凑型荧光灯中，平均光效高，光输出稳定，降低汞合金高温下的流动性，可用于圆排气机自动化生产。
实施例7将铋铟锌汞按质量比(m/m)配比Bi∶In∶Zn∶Hg＝40∶30∶10∶12经熔融喷雾冷却成合金粉，铋铟锌汞合金粉与Cu粉按质量百分比为92∶8混合压制成圆柱体，应用在5-15w紧凑型荧光灯中，平均光效高，光输出稳定，降低汞合金高温下的流动性，可用于圆排气机自动化生产。
权利要求
1.低气压气体放电灯用汞合金，其特征在于是含有铋铟锌汞的合金，铋铟锌汞的质量比为Bi∶In∶Zn∶Hg＝40-86∶10-35∶0.5-25∶1-12。
2.根据权利要求1所述的低气压气体放电灯用汞合金，其特征在于所述的锌的质量含量为2-10％。
全文摘要
本发明公开了一种低气压气体放电灯用汞合金，是含有铋铟锌汞的合金，铋铟锌汞的质量比为Bi∶In∶Zn∶Hg＝40－86∶10－35∶0.5－25∶1－12。由常规制造方法制得的本发明汞合金能使灯在工作温度区域内汞蒸汽压更准确更稳定地控制在0.8Pa附近，使灯具有最佳发光效率，同时降低汞合金高温下的流动性，可用于圆排气机自动化生产，与现有技术相比，具有一致性更好的光电参数，更节能，使用更方便的特点。
文档编号H01J61/18GK1869264SQ20061003617
公开日2006年11月29日 申请日期2006年6月30日 优先权日2006年6月30日
发明者何志明 申请人:何志明