[发明专利]钨电极及其制备方法，以及采用该钨电极的高压放电灯

说明书

本发明公开了一种钨电极的制备方法及利用该方法制备的钨电极，以及采用了该钨电极的高压放电灯，其中，制作方法包括：S1)形状上制备钨电极；S2)对钨电极进行酸蚀处理；S3)真空高温烧结使结晶粗大化；S4)对表面进行二次酸蚀处理，使其表面呈现近似多棱镜表面形状，且表面上具有峰谷凹凸，且凹凸高低差为5～25μm。实施本发明方法制备的钨电极(222)用于高压放电灯时，可抑制高压放电灯在制程过程中或点灭灯过程中发生的由于钨电极(222)和放电容器(1)的侧管部(11)石英玻璃之间的热胀冷缩系数之差所导致的石英玻璃裂纹(131)及高压放电灯破裂现象，提高了高压放电灯寿命。

技术领域

本发明涉及光电领域，特别涉及一种钨电极或以钨为主要成份的钨电极的制备方法，采用这种制备方法制备的钨电极，本发明还涉及采用了上述钨电极的高压放电灯。

背景技术

在投影机、曝光机等光学设备上有广泛需求的高压放电灯，在一个石英放电容器内对向安置两个以钨为主要成分的钨电极，所述电极的一端埋入石英玻璃内，并通过具有与石英膨胀系数接近的金属箔片（例如钼箔片）与外部电源导线连接，金属箔片（例如钼箔片）与石英玻璃通过外热源加热融合密封，形成相对密封的石英放电容器。石英放电容器内充入0.21mg/ mm³ 以上的水银及不低于18Kpa压力的诱电气体以及1*10^-8mol/cm³至1*10^-4mol/cm³的卤素。诱电气体在外部电压激励下发光，进一步激励水银发光。

上述高压放电灯，两个钨电极分别埋入石英玻璃中，相对位置由石英热熔固定，因所述钨电极与石英玻璃膨胀系数不同，热熔固定制程过程中或点灭灯时，与所述钨电极接触的石英玻璃部分容易出现裂纹，高压放电灯点灭灯过程中裂纹扩大，导致灯泡破裂。

目前，现有技术对于上述中提到的问题主要解决方式有如下几种：

1.在所述电极与石英玻璃之间安置耐高温中间介质（例如钨钼线圈或钼片），除去为了固定电极所必需的要与石英玻璃进行直接接触的部分外，在钨电极与石英玻璃之间均可加入中间介质（WO2009/011117专利），用以隔离钨电极与石英玻璃，从而减少电极热胀冷缩对石英玻璃造成的拉压应力，降低石英玻璃裂纹发生。

2.在所述电极的与石英玻璃接触的部分外表进行直轴向或螺旋轴向刻槽（如21010193399.1专利），减少所述电极与石英玻璃的接触面积，减少电极热胀冷缩时产生的对石英玻璃轴方向的拉压应力，从而抑制石英玻璃裂纹发生。

3.在与所述电极进行接触的石英玻璃管外表涂布保温膜或着装保温线圈，在灯泡灭灯过程中延缓石英玻璃温度下降速度，减少电极热胀冷缩对石英玻璃的压应力，抑制较大石英玻璃裂纹发生。

上述现有技术方法1和2，主要都是以减少电极与石英玻璃接触面积方式，减少电极热胀冷缩对石英玻璃的拉压力，用以达到抑制石英玻璃裂纹的目的。但，采用此种方式的高压放电灯具有以下缺陷：

a) 采用现有技术方法1和2的高压放电灯，具有共同特征：为了固定整个钨电极或与金属箔片进行电连接，所述钨电极在金属箔片（比如钼箔片）一端，需保留一段长度来直接与石英玻璃接触。即至少与金属箔片连接部分现有技术方法1和2所述中间介质或刻槽。

b）采用现有技术方法1和2的高压放电灯，不可避免的出现中间介质端部/角部或是刻槽起止端部。且中介介质或刻槽的至少一端/角被埋入石英玻璃内。

c）采用现有技术1的灯泡，其中间介质通常被卷曲或点焊在所述电极上，中间介质与所述电极具有较小的接触面，采用现有技术2的灯泡，所述电极因胚料拉压制或车削过程中出现的圆周方向的加工缺陷（例如凹凸的车刀纹），在刻槽加工后，位于槽峰部位的加工缺陷继续残留，并与石英玻璃形成近似线接触。