[发明专利]耐腐蚀性氧化铝构件及高辉度放电灯用的发光管

说明书

本发明是关于在由多结晶氧化铝形成的耐腐蚀、耐压性构件及高辉度放电灯中使用的发光管。

水银灯和高压钠灯等高辉度放电灯，封装有发光效率高、变色性优良的金属卤化物作为发光物质。这种金属卤化物在发光管内进行气化，形成高压，同时具有强烈的腐蚀性，所以广泛使用的发光管是由耐压、耐腐蚀性优良的多结晶氧化铝构成的发光管。

然而，即使是这样，结晶粒子边界处很容易受到腐蚀性物的侵蚀，结晶粒子越小，粒子边界越多，即存在耐腐蚀性降低的情况。另一方面，从强度方面看，由于结晶粒子边界形成一种接合部位，粒子边界越多，即结晶粒子越小，越能提高强度。为此，为获得足够的强度，粒子必须小，而为获得耐腐蚀性，粒子又必须大，所以两个条件难以同时确立。

由于氧化铝制构件耐腐蚀性优良，作为对酸等化学品具有很强耐化学品性的容器和器具，得到广泛地利用，但是，对同时要求具有耐化学品性和强度的部位，由于上述理由，使用受到了限制。

此外，上述由多结晶氧化铝制成发光管时，总光线透射率为95％，光的直线光透射率为3％，由于比使用石英玻璃时(总光线透射率100％)低，所以为提高透射率进行后处理，烧成后利用机械研磨和化学法研磨，研磨发光管的表面，形成光滑面，例如可使总光线透射率达到98％，直线光透射率达到20％。

构成发光管的氧化铝，通常是由平均粒径为20～30μm的氧化铝结晶相互连接形成，表面呈轻微的凹凸状。为此，对这种表面进行研磨可提高透射率。然而，这种研磨作业是曲面研磨作业，由于发光管自身很小，所以是很麻烦的工序。

因此，本发明鉴于上述问题，而提供一种耐腐蚀性优良，同时耐压性，即强度也优良的耐腐蚀性氧化铝构件，还提供一种具有很高的耐腐蚀性和强度，同时不经过机械研磨和化学法研磨等研磨工序就能使透光率优良的多结晶氧化铝制的高辉度放电灯用发光管。

为解决上述课题，权利要求1的发明氧化铝构件是由多结晶氧化铝形成的耐腐蚀构件，其特征是表面的平均结晶粒径，与包括壁厚中心线的内部平均结晶粒径比较，大2-10倍。

通过这样付与表面和内部之间的粒径差，曝露部分的表面，结晶粒径大，可提高耐腐蚀性，另一方面，内部结晶粒径小，由于保持了烧成时的状态，所以强度不会降低。

权利要求2的发明，特征是上述构成中，1mm壁厚的总光线透射率在85％以上，这样就确保了最低限度的透光性，而且可用作要求耐腐蚀性和高强度的机器窗构件和容器。

权利要求3的发明高辉度放电灯用发光管，特征是由权利要求2记载的氧化铝构件所构成。权利要求4的发明，特征是包括壁厚中心线的内部平均粒径为10～100μm。根据这种构成，即使不进行机械研磨或化学法研磨，也可以用作发光管。

权利要求5的发明，特征是权利要求3或4的发明中，壁厚为0.1～7mm，控制在这之间，可得到总光线透射率在98％以上，直线光透射率在5％以上的发光管。这样在制造多结晶氧化铝的发光管中，不必像过去那样，为提高透射率而进行必须进行的机械研磨或化学法研磨，就能形成良好的发光管。

图1(a)是表示本发明高辉度放电灯用发光管的表面部分剖面的模式图。

(b)是没实施热处理的发光管表层部分剖面的模式图。

图2是制造具有图1(a)剖面特性高辉度放电灯用发光管方法的示意流程图。

图3是表示图2中烧成和热处理工序的温度分布图。

以下根据图面详细说明本发明具体化的实施形态。

以下根据图面说明本发明具体化的实施形态。图1(a)示出了本发明高辉度放电灯用发光管的剖面模式，图中S表示氧化铝构件的表面，图示下方是内部方向，1表示表面部分氧化铝的结晶粒子，2表示内部氧化铝的结晶粒子、相对于内部氧化铝的平均结晶粒径，表面部分氧化铝的平均结晶粒径要大2～10倍。

另外，比内部氧化铝平均结晶粒径大2-10倍的表面氧化铝粒子，虽然取决于构件的壁厚，但最好以壁厚的1～10％存在。图1(b)表示未实施热处理的以前多结晶氧化铝部件的剖面模式。

这样，相对于内部的平均结晶粒径，氧化铝构件表面的氧化铝平均结晶粒径要大2-10倍，即，表面的氧化铝平均结晶粒径变大，可形成优良的耐腐蚀性，而内部的氧化铝平均结晶粒径由于较小，所以强度不会降低。