含汞金卤灯、金卤丸及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于照明光电技术领域，具体的说是涉及一种含汞金卤灯的金卤丸和其制 备方法以及一种含萊金齒灯。
【背景技术】
[0002] 金属卤化物灯（简称金齒灯)，作为一种高压气体放电光源，因具备高的光效，理想 的显色指数以及长的寿命，而备受市场关注。其发光原理是在阴极发射的热电子作用下， 汞和金属卤化物混合蒸气产生电弧放电。
[0003] 金卤丸(金卤灯制备过程中，金属卤化物在是以球丸形式添加）是决定金卤灯光 学性能的重要因素之一。其发光钠-铊-铟系列发光金卤丸是一种常用的发光金卤丸。 钠-铊-铟系列金卤丸的发光效率都在801m/w左右，很少达到901m/w。另外，在石英金卤 灯中，钠-铊-铟系列发光金卤丸在灯的寿命后期，由于钠原子不断向石英管渗透，导致灯 的相对色温不同程度上升，导致灯的光色变化很大，影响使用效果。此外，部分金卤物沉积 在电弧管的冷端，这不仅带来颜色漂移，而且对电弧管带来一定的腐蚀，从而影响到金卤灯 的寿命。
【发明内容】
[0004] 本发明的目的在于克服现有技术的上述不足，提供一种含钠、铊、铟、钙及铈的金 卤丸和其制备方法以及含汞金卤灯，旨在解决现有钠-铊-铟系列发光金卤丸导致含汞金 卤灯色温稳定性差，对电弧管造成腐蚀的技术问题。
[0005] 为了实现上述发明目的，本发明的技术方案如下：
[0006] -种含萊金卤灯的金卤丸,其含有碘化钠、碘化铭、碘化铟、碘化興和碘化铺，且 所述碘化钠、碘化铊、碘化铟、碘化钙和碘化铈金卤物中的钠、铊、铟、钙及铈的摩尔比为 (0.3~0.8):(0.01~0.05):(2.0XKT3~5.0Xl(T3):(0.1~0.4):(L0Xl(r3~ 6. 0X1(T3)。
[0007] 以及，一种上述的含汞金卤灯的金卤丸的制备方法，包括如下步骤：
[0008] 将碘化钠、碘化铊、碘化铟、碘化钙和碘化铈金卤物按照（0.3~0.8) : (0.01~ 0.05) : (2.0XKT3 ~5.0XKT3) : (0.1 ~0.4) : (1.0XKT3 ~6.0XKT3)进行混合 后，在无氧的气氛中加热至熔融，获得熔融液；
[0009] 将所述熔融液喷出至高纯度惰性气体保护的气氛中，并使喷出后自然形成液珠在 所述高纯度惰性气体保护的气氛中冷却、凝固成球；
[0010] 采用吸附的方式将凝固成的球的表面残留的微量杂气除去后进行筛分，得到所述 金卤丸。
[0011] 以及，一种含汞金卤灯，其包括电弧管和填充在所述电弧管的电弧腔体内的金卤 丸和汞金属，所述金卤丸为上述的金卤丸，或者按照上述含汞金卤灯的金卤丸制备方法制 备的金齒丸。
[0012] 上述含汞金卤灯的金卤丸采用碘化钠、碘化铊、碘化铟、碘化钙和碘化铈金卤物协 同作用替代现有钠-铊-铟系列发光金卤丸，使得含有该金卤丸含汞金卤灯色温稳定，有效 避免了对电弧管造成腐蚀，使得含汞金卤灯光效高，具有良好的显色指数和色温，使用寿命 长。其中，金卤丸中的碘化铈在可见光谱区有密集线状光谱，并且碘化钠与碘化铈形成低熔 点的络合物，其蒸汽压明显高于碘化钠的蒸汽压，从而大大提高了金卤灯的发光效率，同时 降低了钠原子向石英管壁渗透速率，降低了灯色温的变化速率。此外碘化钙的添加，利于卤 钨循环，从而提高金卤灯光效。
[0013] 上述含汞金卤灯的金卤丸制备方法采用熔融法将金卤丸中金卤物组分熔融后喷 射自然成球，使得制备的该含汞金卤灯的金卤丸粒径和粒重均匀，性能稳定，而且良品率和 生产效率高。
【附图说明】
[0014] 图1为本发明实施例含汞金卤灯中金卤丸制备方法工艺是流程示意图；
[0015] 图2为本发明实施例含汞金卤灯结构示意图；
[0016] 图3为本发明实施例含汞金卤灯电极结构示意图。
【具体实施方式】
[0017] 为了使本发明要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合 实施例与附图，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用 以解释本发明，并不用于限定本发明。
[0018] 本发明实施例提供了一种色温稳定、光效高的含萊金齒灯的金齒丸。该含萊金 卤灯的金齒丸含有碘化钠、碘化铊、碘化铟、碘化钙和碘化铈，且所述碘化钠、碘化铊、碘化 铟、碘化钙和碘化铈金卤物中的钠、铊、铟、钙及铈的摩尔比为（0.3~0.8) : (0.01~ 0. 05) ： (2. 0X1(T3 ~5. 0X1(T3) : (0? 1 ~0? 4) : (1. 0X1(T3 ~6. 0X1(T3)。这样，含 有该成分的金卤丸采用碘化钠、碘化铊、碘化铟、碘化钙和碘化铈金卤物协同作用替代现有 钠-铊_铟系列发光金卤丸，使得下文如图2所示的含汞金卤灯如含汞石英金卤灯色温稳 定，有效避免了对电弧管造成腐蚀，使得含汞金卤灯光效高，具有良好的显色指数和色温， 使用寿命长。具体地，金卤丸中的碘化铈在可见光谱区有密集线状光谱，并且碘化钠与碘 化铈形成低熔点的络合物，在含汞金卤灯在工作过程中，两者形成络合物的蒸汽压明显高 于碘化钠的蒸汽压，从而大大提高了该含汞金卤灯的发光效率，同时降低了钠原子向石英 管壁渗透速率，使得灯色温的变化速率相对降低，肉眼几乎看不出色差，对使用效果影响较 小。此外碘化钙的添加，避免了金卤物在电弧管1冷端沉积，有效避免了对电弧管造成腐 蚀，非常有利于卤钨循环，从而提高金卤灯光效。碘化铟能提高含汞金卤灯的显色指数。因 此，当含汞金卤灯如含汞石英金卤灯在工作时，该碘化钠、碘化铊、碘化铟、碘化钙和碘化铈 等金卤盐协同作用，有效克服了现有钠-铊-铟系列发光金卤丸的存在的技术问题。
[0019] 为了使得上述金卤丸的作用更好的发挥，在优选实施例中，金卤丸的直径为 0. 5mm~0. 8mm;在另一优选实施例中，该金卤丸的粒重为0. 5mg~1.lmg;在进一步优选实 施例中，该金齒丸的粒重为0. 5mg~1.lmg，直径为0. 5mm~0. 8mm。该优选的金齒丸具备 均匀的形状与重量，不但保证了组分的均匀性，而且有利于金卤灯制备过程中能顺利加入。 因为在添加过程中，每个电弧管是按照金卤丸的数目加入的。
[0020] 相应地，本发明实施例还提供了一种制备上述实施例中含汞金卤灯的金卤丸的制 备方法，该方法工艺如图1所示。该方法包括如下步骤：
[0021] S01.制备碘化钠、碘化铊、碘化铟、碘化钙和碘化铈混合物熔融液：将碘化钠、碘 化铊、碘化铟、碘化钙和碘化铈金卤物按照（0.3~0.8) : (0.01~0.05) : (2. 0X10_3~ 5.0X10_3) : (0.1~0.4) : (1.0X10_3~6.0X10_3)进行混合后，在无氧的气氛中加热 至熔融，获得熔融液；
[0022] S02.将混合物熔融液喷出冷却、凝固成球：将步骤S01制备的熔融液喷出至高纯 度惰性气体保护的气氛中，并使喷出后自然形成液珠在所述高纯度惰性气体保护的气氛中 冷却、凝固成球；
[0023] S03.对凝固成的球除杂、筛分处理：采用吸附的方式将步骤S02中凝固形成的球 的表面残留的微量杂气除去后进行筛分，得到所述金卤丸。
[0024] 其中，上述步骤S01中将碘化钠、碘化铊、碘化铟、碘化钙和碘化铈进行混合处理 可以按照常规的方式混合，没有特别要求。在对两者形成的混合物进行加热熔融的过程中， 无氧气氛可以是充满惰性的气氛环境，也可以是真空的气氛环境，具体的可以根据生产条 件选取。加热熔融的温度优选为700~750°C，更优选的缓慢加热至混合物熔融，该温度范 围在实现混合物熔融的同时，保证了混合物中的组分不发生分解等副反应。
[0025] 在加热熔融之前，优选在无氧的气氛中于100~150°C下预处理，处理时间优选但 不仅仅为50分钟。
[0026] 上述步骤S02中的高纯度惰性气体保护的气氛优选为高纯度的氩气或者氮气，更 优选为氩气。当熔融混合液从喷嘴喷出后，会自然形成液珠，当液珠在该高纯度惰性气体保 护的气氛中以一定速率飞行时会迅速降温冷却，凝固成小球。
[0027] 为了使得液珠在落地之前具有足够的冷却时间，且形成的球的外形、密度、粒径等 更加优异，在优选实施例中，该混合液从喷嘴喷出时的速率为20cm/s~50cm/s，或者喷出 的高度为50cm~80cm。
[0028] 熔融混合液喷出设备可