专利名称：：荧光灯用汞齐的制备方法
技术领域：
：本发明涉及照明用合金的制备方法，更具体地说，涉及一种荧光灯用汞齐的制备方法。众所周知，一般的荧光灯使用时间较长时，随着管壁温度升高，灯管内的汞气压会大大超过最佳值(6×10-3乇)，而激发汞原子的发光效率也大大降低，导致灯管的光通量降低。为了防止这种现象的出现，人们往往采用Bi-In-Hg或Bi-Pb-Sn-Hg等合金(汞齐)来代替目前使用较普遍的液汞以控制灯管内汞蒸气压，确保灯管在较高的温度下仍保持较高的光通量。为此，汞齐的制造方法的研究已引起了人们的广泛兴趣，如日本特开昭61-58131(1986)揭示了一种荧光灯用汞齐的制造方法，它是将汞齐原料如Bi、In、Hg或Bi、Pb、Sn、Hg等放入一底部设有喷嘴的容器中，用高频线圈或电炉加热使所放入的原料呈熔融状，在熔融汞齐的上方充以惰性气体(如氮气等)，对惰性气体进行加压，熔融汞齐就从喷嘴喷出，在喷嘴下方设置一盛放悬浮着一定粒径的无机分散体氧化铝的水的悬浊液的液槽，使所滴入的汞齐冷却固化，而得到形状与机械强度均较好的汞剂产品。而日本专利特开昭61-58132则揭示了一种与上述专利部分相同的制造汞齐的方法，不同的是它在液槽中放入溶有增粘剂(如聚乙烯醇)的粘性溶液，粘性液的粘度调节至7厘泊以上。在这样的粘性液中冷却所滴入的熔融汞齐，产品质量好，不会发生泪状突起。但是，上述的方法均涉及高温加热熔融汞齐原料，这样，就不可避免地引起汞的蒸发，对环境造成一定的污染并影响操作工的身心健康。本发明的目的是提供一种简单方便而又不会造成汞污染的荧光灯用汞齐的制造方法。本发明的构思是这样的一种荧光灯用汞齐的制备方法，包括原料熔化、呈滴状冷却、固化成形，所述原料熔化包括先熔化除汞之外的汞齐原料，然后加入惰性保护液，并通过惰性保护液将一定量的液汞注入进行汞齐化。所述的惰性保护液为水或丙三醇。所述汞齐中汞所占的重量为汞齐总重的3～15%，最佳为6%。本发明的优点和效果是明显的，它提供的这种制备荧光灯用汞齐的方法，不是直接熔炼汞齐，而是先高温熔炼除汞之外的制备汞齐用的合金，再在惰性保护液存在下，在相对低的合金可熔化的温度下加入液汞进行汞齐化，如此就避免了汞蒸气对于环境的污染，并有利于操作工的身心健康。采用本发明的方法制备的汞齐质量好，用于荧光灯中，尤其用于采用密封灯罩致使散热条件差的SL灯和HL灯中，可有效地改善它们的高温性能，使之始终保持较高的光通量。下面，将结合具体实施例，进一步阐述本发明的优点和效果。实施例1.Bi-Pb-Sn合金的制备在-1000ml配备三通凡尔的石英钳锅中，放入以一定比例混和的金属Bi、金属Pb和金属Sn的混合物，金属Bi占三者总重的47～50%，金属铅占三者总重的30～39%，而金属Sn则占三者总重的20～24%，然后将系统抽真空，当真空度达到10-4mmHg后，通惰性气体，如氩气。然后加热石英钳锅至锅内金属混合物全部熔融而形成Bi-Pb-Sn的合金，加热的方法采用已有技术中已知的，如电加热或煤气加热等。所得Bi-Pb-Sn合金的熔点为96℃。实施例2.Bi-In合金的制备合金的制备采用与实施例1中所描述的相同的方法进行，除了所用起始原料为金属Bi和金属In(纯度99.99%以上)，金属Bi占二者总重的55～60%，所得Bi-In合金的熔点为121℃。实施例3.合金的汞齐化将实施例1中制备的Bi-Pb-Sn合金或实施例2中所制备的Bi-In合金置于-1000ml的玻璃烧杯中，加入惰性保护液，加入量一般为合金体积的2倍以上，惰性保护液可以是水或丙三醇。对于Bi-In合金的汞齐化来说，则因Bi-In合金的熔点高(121℃)，所以，保护液要用高沸点的丙三醇。加热使惰性保护液沸腾，因所用惰性保护液沸点高于合金的熔点，所以，这时合金必然处于熔化状态，然后再降温至保护液停止沸腾，如对于Bi-Pb-Sn合金来说，可将保护液的温度降至≥96℃，而对于Bi-In合金，则保护液的温度则降至≥121℃，且保护液中无气泡上升，这时，用注射器通过保护液向熔化的合金中注入一定量的液汞，液汞加入量一般为合金总重的3～15%，最佳为6%。略加搅拌，即形成了分布均匀的Bi-Pb-Sn-Hg或Bi-In-Hg的汞齐溶液。因为汞齐化是在保护液的存在下进行的，在保护液停止沸腾的情况下，汞蒸气不会造成对环境的污染。实施例4.汞齐粒的制备汞齐成形可以采用已有技术中所使用的方法而进行。如在一盛放有汞齐溶液的玻璃容器的下方，放置一内装冷却用阻尼液的液槽，阻尼液可以采用丙三醇或具有一定粘度的聚乙烯醇溶液(如日本专利特开昭61-58132中所揭示的)，玻璃容器的底部设有圆形滴孔，上部有针形压力控制阀。将实施例3中所制备的汞齐和保护液同时放入玻璃容器中，加热，汞齐从容器底部的圆形滴孔中滴出，落入阻尼液中，冷却固化，依靠表面张力的作用而形成珍珠样的汞齐粒。由于上述步骤也是在保护液的存在下进行的，故进一步减少了汞污染可能，且所述的玻璃容器不一定要采用密封的(如已有技术中的)，这样，就简化了生产工艺。汞齐粒的大小可以通过改变圆形滴孔的孔径或通过针形阀改变玻璃容器内的压力来调节，一般说来，汞齐的重量为每粒90-110g，较佳为100g。实施例5.启动性能比较将实施例4中所制得的Bi-Pb-Sn-Hg汞齐采用已有技术的方法导入SL型荧光灯灯管(如采用Bi-In-Hg，则还须加入辅助汞齐In-Hg)，然后，将采用液汞的SL型荧光灯灯管作对比进行试验，将二种灯同时置于15℃的环境温度下，测定灯管起跳后到建立稳定光通量的时间，即启动性能。结果见表1。＊注光通量为五个灯管的光通量的平均值。由表1可以看出，液汞灯管2.5～3分钟可建立稳定光通，而Bi-Sn-Hg灯管需3～3.5分钟达到稳定，它的性能与液汞接近。又因其无须采用辅助汞齐，而降低了生产成本。实施例6高温性能试验对比将采用液汞的灯管和采用Bi-Pb-Sn-Hg的灯管同时置于15℃的环境温度下，同时通电工作，采用已有技术中已知的任意方式测其光通量Eo，再分别测定灯管管壁温度达到70℃和90℃时的光通量E1和E2，而得到高温工作条件下的光通保持率。光通保持率可以用下式进行计算光通保持率(%)＝(E1或E2)/(E0)×100%所得结果列于表2中。表2类型15℃光通量Eo(lm)70℃光通量E1(lm)90℃光通量E2(lm)70℃光通量保持率(％)90℃光通量保持率(％)液汞灯管42030827073.3364.50Bi-Pb-Sn-Hg灯管41639538294.9591.95</table></tables>由上可以看出，采用本发明的方法制备的Bi-Pb-Sn-Hg汞齐用于灯管中，与采用液汞的灯管相比，光通保持率约高25～27%，其高温性能优于液汞灯管。本发明的Bi-Pb-Sn-Hg或Bi-In-Hg可用于各种规格、各种形式的荧光灯中，尤其Bi-Pb-Sn-Hg可直接代替液汞，且不必添加辅助汞齐，在不改变制灯工艺的条件下，生产出性能良好的灯管。由此可见，本发明的优点和效果是明显的。权利要求本发明涉及一种荧光灯用汞齐的制造方法，包括原料熔化、呈滴状冷却、固化成形，所述原料熔化包括先熔化除汞之外的汞齐原料，然后加入惰性保护液，并通过惰性保护液将一定量的液汞注入进行汞齐化。采用本发明的方法制备汞齐可避免汞蒸气的污染，并有利于操作工的身心健康。所制得的汞齐质量好，可代替液汞用于各种类型的荧光灯中，并使灯管具有较好的常温启动性能和高温稳定性，使灯管始终保持较高的光通量。全文摘要1.一种荧光灯用汞齐的制备方法，包括原料熔化、呈滴状冷却、固化成形，其特征在于所述原料熔化包括先熔化除汞之处的示齐原料，然后加入惰性保护液，并通过惰性保护液将一定量的液汞注入进行汞齐化。文档编号H01J61/18GK1039145SQ8810408公开日1990年1月24日申请日期1988年6月30日优先权日1988年6月30日发明者朱升和申请人:上海照明电器公司