[发明专利]高度耐热的灯泡用玻璃及其用途

说明书

技术领域

本发明涉及用于具有钼组分的灯泡的，特别是用于泡体温度高于700℃的灯泡的碱土金属铝硅酸盐玻璃及其用途。

背景技术

用于高温灯(通常是指灯的泡体温度为550℃以上)的玻璃必须满足苛刻的要求。

可用的玻璃为碱土金属铝(硼)硅酸盐玻璃。由于碱金属离子干扰灯的再生卤素循环，因此所述玻璃必须基本上不含碱金属氧化物。这是因为在灯的工作过程中，由于来自灯丝的钨蒸气和卤素/惰性气体混合物的反应，因此在钨的卤化物的形成和分解之间建立平衡。与形成反应相比，分解反应在更高的温度下发生，使得钨重新沉积到灯丝上。如果这种循环受到污染组分(例如碱金属离子)的破坏，钨不沉积在灯丝上，而是作为黑色发亮的干扰性涂层沉积在玻璃泡体的内侧上。

为了用作用于含有钼组分作为电极材料或引线材料的灯泡的灯泡玻璃，所述玻璃的热膨胀必须与钼的热膨胀匹配，使得实现金属和玻璃的气密无应力熔合。

适于用作灯泡用泡体玻璃的玻璃必须满足的另外要求是适于拔管。为此，其必须具有足够的结晶稳定性。

所述玻璃必须满足的另外要求是高的玻璃化转变温度T_g和低的加工温度V_A。高的玻璃化转变温度的优点在于玻璃能够承受高的热应力。低的加工温度的优点在于可以在相对低的能量输入的情况下以高产率进行熔合，并且可以经济地进一步加工所述玻璃。然而，这些性能通常彼此背道而驰。

DE 37 36 887 C2描述了不含B₂O₃的低CaO玻璃。这些玻璃具有的缺点在于高的加工温度。

也已知用于白炽灯泡的玻璃要求含B₂O₃：

因此，由US 3,310,413已知的与钼熔合的玻璃含有4至9重量％的B₂O₃。由DE 33 05 587 A1已知的密封和泡体玻璃也需要3至7重量％的B₂O₃，而且还需要高比例的BaO(11-16重量％)。如此高的B₂O₃含量(尤其在与MgO结合时)降低粘度值，使得这些玻璃不适用于泡体温度高于650℃(例如约700℃)的卤素灯。玻璃的低耐热性导致灯泡胀形，这可继续进行至泡体爆炸的程度。这种玻璃的例子是市售玻璃V0，其具有如下组成(重量％)：56.8的SiO₂；16.4的Al₂O₃；4.7的B₂O₃；5.8的MgO；7.8的CaO；8.0的BaO；其具有的冷却温度上限UCP为721℃。

由DE 197 58 481 C1、DE 197 47 355 C1、DE 100 63 05 A1和DE 102004 048 097 A1已知的玻璃也含有B₂O₃。它们含有相对少量的CaO和相对少量的Al₂O₃。它们无法同时满足T_g和V_A方面的要求。由DE 10022 769 A已知的含有相对少量的CaO的玻璃也存在相同的情况。

此外，还期望玻璃具有低的熔点。

发明内容

本发明的目的是发现一种玻璃，其是高度耐热的，并且满足上述对于用于泡体温度高于700℃的灯泡的材料的要求。

通过主权利要求中所述的玻璃实现了所述目的。这种碱土金属铝硅酸盐玻璃具有非常平衡的组分比例，其只在相对窄的限度内变化，以兼具所有期望的性能。

本发明的玻璃含有56重量％至60重量％的SiO₂。在低含量的情况下，热膨胀将变得太大，而较高的含量将使热膨胀太小。在这两种情况下，玻璃都将与Mo不匹配，这将产生非气密性的卤素灯。优选SiO₂在56至58重量％的范围内。

所述玻璃含有17重量％至18重量％的Al₂O₃。偏离该范围也将导致失配的膨胀。较低的含量还将降低玻璃化转变温度T_g，这将降低耐热性。

所述玻璃含有0.5至2重量％的B₂O₃。这产生精确匹配的膨胀，并且可熔合性也得到改善。优选其含量为1.5至2重量％。