CN101602598B - 一种陶瓷灯管的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及陶瓷灯管技术领域，特别涉及一种陶瓷灯管的制备方法，本发明包括以下步骤，首先制备可燃性内模芯，根据所设计的陶瓷灯管形状制备与灯管形状一致的可燃性内模芯；其次将可燃性内模芯置于陶瓷灯管外模具内；然后将陶瓷粉料或者陶粉浆料填入陶瓷灯管外模具和内模芯之间的夹层内成型；接着开模修坯；再去可燃性内模芯和烧成；最后清洗、检验形成产品，采用上述制备方法不需要采用三件套和五件套生产陶瓷灯管，生产工序简单，生产效率高，一次性成型的陶瓷灯管不会因为套件之间烧结结合致密度不高，而影响产品质量。

Description

一种陶瓷灯管的制备方法
技术领域：
本发明涉及灯管技术领域，特别涉及一种陶瓷灯管的制备方法。
背景技术：
高压钠灯光效很高，透射性强，但显色性较差，适于作为户外泛光照明，很难作为室内照明。金属卤化物灯虽然比高压钠灯光效低一些，但它的量色指数高(Ra 85～90)，接近日光，所以可用于要求显色性高的室内大面积照明，如商场、图书馆、体育馆、办公室、汽车灯等，应用范围也十分广泛。过去采用石英玻璃作灯管，工作温度只有800℃，因而光效只有70～80lm/w，近年来欧洲、日本采用透明Al2O3陶瓷作灯管，工作温度可提高到1200～1300℃，光效可达95～1101m/w以上。金卤灯灯管是橄榄形，用陶瓷制作一体式的灯管，有很大的技术难度。
欧洲、日本对透明陶瓷金卤灯的开发十分重视，为了提高发光效率，生产橄榄形或球形的一体式陶瓷灯管，目前己有相当规模的生产规模。但是现有的透明陶瓷灯管的生产工艺是三件套(即把陶瓷灯管分解成中间发光部分和两端插电极部分，然后将它们烧结在一起)或五件套(即把陶瓷灯管分解成中间发光部分和两端插电极部分，两端插电极部分又分别分为两个半边部分，共分为五个部分，然后将它们烧结在一起)方式。国内金属卤化物灯发展也很快，2006年达到2400万支，但主要是采英玻璃管灯，光效较低。采用陶瓷灯管的仅约50万支，其发光效率提高15～20％左右，约为951m/w，主要生产工艺也是采用三件套式来生产陶瓷灯管。三件套和五件套生产工艺工序复杂，生产效率低；套件之间烧结结合会造成致密度不高，影响陶瓷灯管的质量。
发明内容：
本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种生产工序简单，生产效率高，产品质量高的一次性成型的陶瓷灯管制备方法。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种陶瓷灯管的制备方法，包括以下步骤：
第一步：可燃性内模芯的制备，根据所设计的陶瓷灯管形状制备与灯管形状一致的可燃性内模芯；
第二步：将可燃性内模芯置于陶瓷灯管外模具内；
第三步：将陶瓷粉料或者陶粉浆料填入陶瓷灯管外模具和内模芯之间的夹层内成型；
第四步：开模修坯；
第五步：去可燃性内模芯和烧成；
第六步：清洗、检验形成产品。
所述的可燃性内模芯为木材、气化温度为1000℃以下的橡胶、气化温度为1000℃以下的塑料或者气化温度为1000℃以下的石蜡中的一种。
所述的步骤三具体为将陶瓷粉料加入体积份数为1～2％的粘结剂后填入陶瓷灯管外模具和内模芯之间的夹层内，在常温下，在压力为200Kp～300Kp下等静压成型。
所述的步骤三具体为将陶瓷粉料以重量比为100∶15溶解于胶体形成陶粉浆料，将陶粉浆料填入陶瓷灯管外模具和内模芯之间的夹层内，在温度为60～150℃，压力为5Kp～10Kp下模压成型。
所述的步骤三具体为将陶瓷粉料以1∶1溶解于水形成陶粉浆料，在陶粉浆料中添加体积份数为1～3％的催化剂、体积份数为1～3％的引发剂、体积份数为1～3％的交联剂、体积份数为1～3％的润滑剂、体积份数为1～2％的粘结剂，在常温常压下填入陶瓷灯管外模具和内模芯之间的夹层内，静止1h成型。
所述的交联剂为C7H10N2O2，催化剂为C6H16N2，引发剂为(NH4)2S2O8，润滑剂为硬脂酸。
所述的粘结剂为聚乙烯醇。
所述的陶瓷粉体为氧化铝(Al2O3)粉、氧化镁(MgO)粉、氧化锆(ZrO2)粉中的一种。
所述的步骤五具体为先由常温升至400℃～1000℃去可燃性内模芯，然后常压下通入保护气氢气进行烧结，烧结温度为1300℃～1800℃，烧结时间为20～25h。
本发明有益效果为：本发明包括以下步骤，首先制备可燃性内模芯，根据所设计的陶瓷灯管形状制备与灯管形状一致的可燃性内模芯；其次将可燃性内模芯置于陶瓷灯管外模具内；然后将陶瓷粉料或者陶粉浆料填入陶瓷灯管外模具和内模芯之间的夹层内成型；接着开模修坯；再去可燃性内模芯和烧成；最后清洗、检验形成产品，采用上述制备方法不需要采用三件套和五件套生产陶瓷灯管，生产工序简单，生产效率高，一次性成型的陶瓷灯管不会因为套件之间烧结结合致密度不高，而影响产品质量。
具体实施方式：
为了更好的理解本发明，下面结合实施例对本发明作进一步的阐述。
实施例1
一种陶瓷灯管的制备方法，由以下步骤组成：
第一步：可燃性内模芯的制备，灯管形状设计成橄榄形状，选用木材为可燃性的内模芯的材料，根据所设计的陶瓷灯管形状制备与灯管形状一致，也将可燃性的内模制成芯橄榄形状；
第二步：将橄榄形状的可燃性内模芯置于陶瓷灯管外模具内；
第三步：选用高纯氧化铝粉(Al2O3)高纯为99.9％，磨细成粒径为0.5μm为陶瓷粉料，陶瓷粉料加入体积份数为2％的粘结剂聚乙烯醇，再将陶瓷粉料填入陶瓷灯管外模具和内模芯之间的夹层内，在压力为250Kp下，在常温下等静压成型5min；
第四步：冷却到常温时开模，对等静压成型的模坯进行修坯；
第五步：去可燃性内模芯和烧成；先由常温升至400℃，木材质的可燃性内芯燃烧完全，轻轻的振动，完全燃烧后的灰迹从模坯灯管的两端消去，去掉可燃性内模芯，然后常压下通入保护气氢气烧至温度为1500℃，烧结25h。
第六步：将烧结出来的陶瓷灯管清洗、检验包装成产品。实施例2
一种陶瓷灯管的制备方法，由以下步骤组成：
第一步：可燃性内模芯的制备，灯管形状设计成橄榄形状，选用木材为可燃性的内模芯的材料，根据所设计的陶瓷灯管形状制备与灯管形状一致，也将可燃性的内模芯制成橄榄形状；
第二步：将橄榄形状的可燃性内模芯置于陶瓷灯管外模具内；
第三步：将陶瓷粉料以重量比为100∶15溶解于胶体形成陶粉浆料，所述的胶体为粒子粒径在50nm～100nm之间的分散系，胶体粒子主要成分为石蜡和PE，其中石蜡粒子占重量分数的10％，PE粒子占重量分数的5％，其余为水，将陶粉浆料填入陶瓷灯管外模具和内模芯之间的夹层内，在压力为5Kp下模压成型10秒。
所述的步骤三具体为将陶瓷粉料将陶粉浆料填入陶瓷灯管外模具和内模芯之间的夹层内，在温度为60～150℃，压力为5Kp～10Kp下模压成型。
第四步：冷却到常温时开模，对模压成型的模坯进行修坯；
第五步：去可燃性内模芯和烧成；先由常温升至500℃，木材质的可燃性内芯燃烧气化，去掉可燃性内模芯，然后常压下烧至温度为1600℃，烧结24h。
第六步：将烧结出来的陶瓷灯管清洗、检验包装成产品。
实施例3
一种陶瓷灯管的制备方法，由以下步骤组成：
第一步：可燃性内模芯的制备，灯管形状设计成橄榄形状，选用木材为可燃性的内模芯的材料，根据所设计的陶瓷灯管形状制备与灯管形状一致，也将可燃性的内模芯制成橄榄形状；
第二步：将橄榄形状的可燃性内模芯置于陶瓷灯管外模具内；
第三步：将陶瓷粉料以1∶1溶解于水形成陶粉浆料，陶粉浆料添加体积份数为2％的催化剂C6H16N2、3％的引发剂(NH4)2S2O8、2％的交联剂C7H10N2O2、2％的硬脂酸润滑剂、体积份数为2％的粘结剂聚乙烯醇，在常温常压下填入陶瓷灯管外模具和内模芯之间的夹层内，静止1h成型。
第四步：开模，对成型的模坯进行修坯；
第五步：去可燃性内模芯和烧成；先由常温升至500℃，木材质的可燃性内芯燃烧完全，去掉可燃性内模芯，然后常压下烧至温度为1600℃，烧结24h。
第六步：将烧结出来的陶瓷灯管清洗、检验包装成产品。
实施例4
这是本发明的实施例4，与实施例1不同之处在于：选用气化温度为1000℃的塑料为可燃性的内模芯的材料，第五步中去可燃性内模芯和烧成；先由常温升至1200℃，塑料可燃性内芯燃烧完全，去掉可燃性内模芯，其它与实施例1相同，这里不再重复。
实施例5
这是本发明的实施例5，与实施例1不同之处在于，陶瓷粉体选用氧化镁(MgO)，其它与实施例1相同，这里不再重复。
实施例6
这是本发明的实施例6，与实施例1不同之处在于，陶瓷粉体选用氧化锆(ZrO2)，其它与实施例1相同，这里不再重复。
实施例7
这是本发明的实施例7，与实施例1不同之处在于选用气化温度为800℃的橡胶为可燃性的内模芯的材料，第五步中去可燃性内模芯和烧成；先由常温升至1000℃，橡胶可燃性内芯燃烧完全，去掉可燃性内模芯，陶瓷粉体选用氧化锆(ZrO2)，其它与实施例1相同，这里不再重复。
实施例8
这是本发明的实施例8，与实施例1不同之处在于，选用气化温度为1000℃的橡胶为可燃性的内模芯的材料，第五步中去可燃性内模芯和烧成；先由常温升至1200℃，橡胶可燃性内芯燃烧完全，去掉可燃性内模芯，陶瓷粉体选用氧化镁(MgO)，其它与实施例1相同，这里不再重复。
实施例9
这是本发明的实施例9，与实施例1不同之处在于，选用气化温度为450℃的石蜡为可燃性的内模芯的材料，第五步中去可燃性内模芯和烧成；先由常温升至5200℃，石蜡可燃性内芯燃烧完全，去掉可燃性内模芯，陶瓷粉体选用氧化镁(MgO)，其它与实施例1相同，这里不再重复。
实施例10
这是本发明的实施例10，与实施例1不同之处在于，选用气化温度为600℃的塑料为可燃性的内模芯的材料，第五步中去可燃性内模芯和烧成；先由常温升至700℃，塑料可燃性内芯燃烧完全，去掉可燃性内模芯，陶瓷粉体选用氧化镁(MgO)，其它与实施例1相同，这里不再重复。

Claims (1)

1.一种陶瓷灯管的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
第一步：可燃性内模芯的制备，根据所设计的陶瓷灯管形状制备与灯管形状一致的可燃性内模芯；
第二步：将可燃性内模芯置于陶瓷灯管外模具内；
第三步：将陶粉浆料填入陶瓷灯管外模具和内模芯之间的夹层内成型；
第四步：开模修坯；
第五步：去可燃性内模芯和烧成；
第六步：清洗、检验形成产品；
所述的第三步具体为将陶瓷粉料以1：1溶解于水形成陶粉浆料，在陶粉浆料中添加体积分数为1~3%的催化剂、体积分数为1~3%的引发剂、体积分数为1~3%的交联剂、体积分数为1~3%的润滑剂、体积分数为1~2%的粘结剂，在常温常压下填入陶瓷灯管外模具和内模芯之间的夹层内，静置1h成型；
所述的粘结剂为聚乙烯醇；
所述的可燃性内模芯为木材、气化温度为1000℃以下的橡胶、气化温度为1000℃以下的塑料或者气化温度为1000℃以下的石蜡中的一种；
所述的陶瓷粉料为氧化铝粉、氧化镁粉、二氧化锆粉中的一种；
所述的第五步具体为先由常温升至400℃~1000℃去可燃性内模芯，然后常压下通入保护气氢气进行烧结，烧结温度为1300℃~1800℃，烧结时间为20~25h。
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