[发明专利]金属陶瓷杆的制作及金属陶瓷电极组件

说明书

技术领域

本发明涉及一种金属陶瓷杆的制作方法及用此杆制成的电极组件，特别是一种金属陶瓷杆的制作及金属陶瓷电极组件。

背景技术

现经实验证明影响金属陶瓷卤化物灯使用寿命的关键之一，即是电弧管毛细管的内径与电极间的间隙匹配，目前使用的电极组件，多为电极、钼螺旋、铌引线的组成，而电极与毛细管封接处，钼螺旋的3～4毫米部分被焊料浸盖，在灯的点燃过程中钼螺旋的膨胀系数与焊料、陶瓷电弧管毛细管的不一致，若钼螺旋过大的膨胀会造成毛细管炸开引起电弧管早期失效，若过小，在灯的点燃过程中，卤化物和铌金属引线反应造成焊接开裂，在二次点燃时高压触发铌金属引线与钼螺旋打火引起毛细管开炸后电弧管早期失效。

中国专利号200810163614.6“陶瓷金属卤化物灯专用电极组件、电弧管及其制造方法”，也提供了一种由新颖材料制作成的金属陶瓷杆分别与带有钨圈的钨电极杆和馈电用的金属杆连接构成的专用电极组件。

中国专利号200710020489.9“陶瓷金属卤化物灯电极组件的制备工艺”为由位于同一直线上的钨制电极，过渡钼线和铌引线连接成，过渡钼线与钨制电极的杆部上套有钼螺旋的结构。

即上述两专利仍采用在钼杆外侧绕有钼圈的结构。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供一种金属陶瓷杆的制作及金属陶瓷电极组件，由高纯度氧化铝制作金属陶瓷杆，再由金属陶瓷杆制作金属陶瓷电极组件，能控制、确保电极组件与陶瓷金属电弧管毛细管孔间的封接匹配问题，操作可靠性强，能提高保证电极组件封装区的质量，延长灯的使用寿命，减少环境污染。

本发明解决上述问题所采用的技术方案为：金属陶瓷杆的制作，按重量百分比的配比将各原料称重：

60～70%a-Al₂O₃多晶体氧化铝粉   30～40%纳米钼粉

20～30%的高分子材料聚乙烯（PE）颗粒

加工步骤：1）、将60～70%高纯并为400～450目的a-Al₂O₃多晶体氧化铝粉与30～40%纳米钼粉充分搅拌混合成混合物粉；

2）、将上述制得的混合物粉中的70～80%的混合物粉取出，再与加热到100～105℃的20～30%的高分子材料聚乙烯（PE）充分混合均匀成浆料造粒，注塑成金属陶瓷杆坯料；

3）、通过化学物二甲苯、甲苯、醋酸正丁酯、醋酸乙酯、正丁醇、乙醇中的一种或两种以上浸泡28～32小时后，脱脂除去聚乙烯（PE），低温800～900℃在还原性气体氢气中烧结成为素坯、并在高温1800-1900℃经真空烧结形成金属陶瓷化材料，制得金属陶瓷杆2。

将上述制得的金属陶瓷杆2作金属陶瓷电极组件的主要构件。

金属陶瓷电极组件，包括电极、电极杆1、铌引线3，在金属陶瓷杆2的两端分别固定铌引线3的一端，和电极、电极杆1的一端，并固定焊接处直径分别小于铌引线3的直径和金属陶瓷杆2的直径。

所述铌引线、电极、电极杆放在模具内，采用激光高温熔融技术分别焊接固定在金属陶瓷杆2的两端上，将三段焊接连接成在同一直线上整体的金属陶瓷电极组件。

与现有技术相比，本发明的优点在于：将原电极组件中缠绕在钼杆上的钼螺旋结构，用金属陶瓷杆来代替，原灯在点燃过程中因钼螺旋、焊料、陶瓷电弧管毛细管的膨胀系数都不一致，因此电极组件与毛细管间的封接和间隙匹配很难得到保证，间隙太小易使毛细管炸开、开裂，间隙太大灯中的卤化物会透过间隙与铌引线起化学反应造成焊接开裂、腐蚀。

现将电极组件中的金属陶瓷杆，采用和电弧管毛细管一样的金属陶瓷材料制作，还在中间加入钼粉，使电极组件的导电率与钼材料导电率相同，同时电弧管毛细管封接区各电极组件材料的热胀冷缩率相差不大，既解决并保证了电极组件与电弧管毛细管之间间隙封接匹配的问题，还延长了金属陶瓷卤化物灯的使用寿命，减少了金属陶瓷卤化物灯的早期失效报废后对环境造成的污染，使用寿命延长至20000小时，提高寿命一倍以上，并可在35～2000W大功率陶瓷金属卤化物灯中安装使用。

附图说明

图1、本发明的结构示意图。

图2、本发明的使用状态参考图（电弧管毛细管局部图）。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的实施例作进一步详细描述。

按重量百分比的配比将各原料称重：

60～70%a-Al₂O₃多晶体氧化铝粉   30～40%纳米钼粉