[发明专利]用于非可见光兰色灯灯管外壳的玻璃组合物

说明书

本发明涉及一种用于非可见光兰色灯管的玻璃组合物。

本发明也涉及一种用于非可见光兰色灯管的玻璃外壳。

本发明还涉及一种由这种玻璃组合物制成玻璃灯管外壳的非可见光兰色荧光灯。

非可见光兰色灯管主要发射UV-A辐射(波长315-380nm)并有一点可见紫-兰光。这种灯管内含有汞蒸汽，在灯管工作期间，产生放电并伴随着发射出特征汞光谱线，特别是，例如含有要求的波长为365nm的光谱线。灯管外壳的内壁装(备)有一种吸收短波UV-B和UV-C辐射的荧光粉，因此，主要发射所述的长波UV-A形式的辐射。

非可见光兰色灯管常用来靠UV-A辐射使一些物质发荧光；这被称为光致发光。当周围环境黑暗时，光致发光是最清晰可见的。这就是灯管为什么会尽可能少发射可见光的理由。这靠灯管外壳的玻璃吸收大部分发出的可见光来达到。假如灯管处于熄灭状态，灯管外壳的玻璃是黑的。此玻璃只允许UV-A辐射和一些紫色和兰色光通过，因此，炽热的灯管是紫-兰色的。这种灯一定不能发射有害的UV-B(波长280-315nm)和UV-C(波长100-280nm)辐射；这种辐射几乎完全被灯管外壳内壁上的荧光粉吸收。

这种灯管特别用于检验矿物、宝石、邮票等，并用于鉴定伪造品，例如假币、假支票、假文件和图画。此灯管也可用来诊断和处理皮肤疾病和给舞池地面照明(迪斯科灯管)。

现有的非可见光兰色灯管的玻璃含有铅，其含量为约20wt.％PbO。PbO改进了加工性能并使玻璃的电阻增加。

使用PbO的一个缺点是它的毒性。在制造铅玻璃时，由于喷溅和蒸发，PbO释放到大气中，对环境和操作人员产生有害的影响。当铅玻璃经受热处理时，例如“桥接-制造”，定形、熔化期间，PbO会释放出来。因此，工作环境必须严格地相适应，以避免暴露在PbO之中。PbO的另一个缺点是原料价格高。PbO还有一个缺点是降低了致密的荧光灯管的发光效率，这是由于含铅的管玻璃经受一次热工作过程时PbO蒸发，随后凝聚在荧光粉上而引起的。这就是为什么长期以来要寻找一种灯管外壳用的玻璃类型的原因。这种玻璃应无铅，在可熔性，软化，膨胀和透光方面还应有所要求的物理性能。

俄国专利申请SU-A-1721031公开了一种用于非可见光兰色灯管的无铅玻璃。所述的玻璃组合物在365nm处有高透射，但含有2-4wt.％的B₂O₃。

使用B₂O₃的缺点是原料价格高，并对玻璃熔炉的耐熔材料有腐蚀性。熟知的无铅玻璃的另一个缺点是BaO含量高(6-8wt.％)和NiO含量高(7-9wt.％)，这些原料是昂贵的。由于BaO含量高，玻璃的结晶化趋势也显著增加。所述熟知的无铅玻璃也掺入含锑的组分作为澄清剂。可是，这种物质有毒，它主要以Sb₂O₃余留在玻璃中。

本发明的一个目的特别是提供一种用作非可见光兰色荧光灯管外壳的玻璃组合物，这种玻璃组合物无铅，又没有上述缺点，而UV和可见光的透射与众所周知的含铅玻璃组合物相同。

本发明另外的目的在于提供一种有这种玻璃组合物的灯管外壳，它透射UV-A辐射(主要波长在365nm)至少与现有灯管外壳一样好。

本发明更进一步的目的是提供一种非可见光兰色荧光灯，点亮时它与现有灯有相同颜色，因此现有灯与按本发明制得的灯可不引人注意而互换。

按本发明提供透射UV-光，无铅，用作荧光灯管外壳的黑色玻璃的目的由包含下列成分的以重量百分数表示的玻璃组合物而达到：

                SiO₂         65  - 75

                Al₂O₃       1   - 3

                Na₂O         14  - 18

                K₂O          0.5 - 5

                MgO           2   - 5

                CaO           3   - 6

                CoO           0.45- 1.0

                NiO           2.8 - 3.4