[实用新型]一种电极组件

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种电极组件。

背景技术

目前全球陶瓷金卤灯电弧管生产商主要采用以下两种电极的结构形式：第一种结构，如图1所示，是分别将装套有钨弹簧4的钨芯棒1，密绕有钼螺旋5的钼杆2和用于作为外引线的铌杆3采用激光焊接的方法准直焊接在一起，或铌杆和密绕有钼螺旋的钼杆通过电子束焊的方法连接，为钨-钼-铌非等径结构的三段式电极结构，世界上大多电光源企业都采用这种结构；另外一种结构是国内外有少数企业采用金属陶瓷杆取代钼杆作为连接杆或在钼杆和铌杆之间增加一端金属陶瓷杆的各段非等径的电极结构。以上两种结构形式的电极无论在结构本身还是在封接方式上都存在不可避免的缺陷，影响整灯的性能。

现有技术由于钼螺旋的存在，使得钼螺旋冷端周围及其间隙在重复点燃使用中不可避免会渗透进金属卤化物蒸汽并凝结在间隙中，这就会导致成灯的色温和光效逐渐发生变化；由于采用钨钼铌材料作为电极组件，钼连接杆较高的热导率使电弧管的热量被导至毛细管末端，使之温度提高，反而剥弱电弧管的温度，影响灯的使用性能。

发明内容

针对现有技术的缺点，本实用新型的目的是提供一种阻止热量向电极组件末端的过量传导，保证成灯各方面的优异性能的电极组件结构。

为实现上述目的，本实用新型的技术方案为：一种电极组件结构，其包括依次连接的钨芯棒、金属陶瓷杆和引线结构，该钨芯棒的一端为放电端，另一端与金属陶瓷杆的一端连接，金属陶瓷杆的另一端连接引线结构。本方案采用高热阻的金属陶瓷杆，阻止了热量向电极组件末端的过量传导，保证了成灯各方面的优异性能。

该钨芯棒外径和金属陶瓷杆外径尺寸相当，其为了增加钨芯棒的表面积，使钨芯棒不致温度过高，而不用在钨电极头加套散热螺旋。而传统结构的钨放电极端部绕上螺旋钨丝，借以末端散热，但对尖端放电不利且由于处于高温易造成钨蒸发损害发光效果。

具体地，该金属陶瓷杆由氧化铝、氧化钇、镁铝尖晶石、钇铝石榴石和金属：钨、钼、铬、钽、铌、钒、铪、锆、钛中的至少一种材料混合，得到金属包覆的难熔氧化物颗粒，金属的质量分数大于或等于40%，且小于或等于55%。当然，还可以进一步添加少量的氧化镁、氧化锆或陶瓷纤维，使金属陶瓷杆的膨胀系数和半透明氧化铝泡壳接近，且起到增韧效果，提高产品机械性能，制成的金属陶瓷电导率要求高于1×10⁶s/m,热导率控制在25～45W/Mk。

该引线结构采用高温抗氧化性能好且电阻率小于70μΩ·cm,膨胀系数小于9×10^-6/K的材料制成，其可以由铬基、镍基、铪基、铼基或IrPt特种合金或NiAl金属间化合物或ZrC、NbC、TaC、HfC、WC制成。

该金属陶瓷杆与引线结构连接的一端或金属陶瓷杆引出端形成有限位结构。

该限位结构为在金属陶瓷杆末端加工成圆台或锥形状或方形梯台或者在金属陶瓷杆末端焊接一块到三块定位片或者用激光烧结一到三个凸起形成或者用机械方法加工一到三个凸起形成。

该钨芯棒的放电端加工成圆形头或平形头，该钨芯棒上具有缩颈结构、锥形头或螺旋式凹槽结构。

圆形头或平形头能有效提高热电子的发射能力，加工成缩颈结构、锥形头或螺旋式凹槽结构以降低电极组件后端的温度，防止温度向后传递。

该钨芯棒和金属陶瓷杆通过激光焊接或电弧焊焊接起来，再在金属陶瓷杆另一端用激光或电弧焊焊接引线结构，用于与外电路相接。

该电极组件结构的实用新型，包括依次相连接的钨芯棒及金属陶瓷杆，该钨芯棒的一端为放电端，另一端与金属陶瓷杆的一端连接，金属陶瓷杆的另一端直接作为引线结构。

该钨芯棒和金属陶瓷杆外径与高效陶瓷管的管脚内径尺寸相当。由于高效陶瓷管的管脚末端设有比管脚内径大的焊接槽，加上电极组件金属陶瓷杆末端设有与焊接槽配合的定位结构，焊接槽通过填充焊料实现气密性封装，引线结构穿过焊料作为外接电极。

本实用新型解决了传统陶瓷金卤灯电极钼螺旋及其间隙中不可避免的会渗透进金属卤化物蒸汽并凝结在间隙中，导致电弧管中金属卤化物不断减少，影响成灯色温和光效的问题；其次解决了传统电极用钼铌材料作为电极连接体，由于其较高的热导率将放电腔的热量较多的传到至电极管及端部，使电极管的温度提高，而放电腔的温度减弱，导致影响成灯的使用性能的问题；最后解决了传统电极采用各组件直径不相同的垂直结构，在电弧管封装时两端电极位置距离难于准确固定，导致不利与成灯制作的一致性问题。