CN102709148B - 具有净化空气的氧化铝陶瓷电弧管及制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种具有净化空气的氧化铝陶瓷电弧管的制造方法，包括以下步骤：首先是按氧化铝陶瓷的化学组成将二氧化硅，氧化镁，氧化锌和氧化铝按总重量的100％配料，再加入按上述配料重量5.0-8.0％的复合添加剂及30-50％的水，将上述组分经球磨制成浆料，将浆料经处理后制得粉料，粉料经压制或注射成型制得生坯，经过初烧及再烧结制得氧化铝陶瓷电弧管。
Description
技术领域
本发明属于陶瓷领域，特别是指具有净化空气的氧化铝陶瓷电弧管及其制造方法。
背景技术
氧化铝陶瓷是指以氧化铝为基材并利用陶瓷制造工艺制备具有一定透光性的陶瓷。氧化铝陶瓷不但具有陶瓷本身的耐高温、耐腐蚀、高绝缘、高强度等特性，还具备有玻璃的光学性能和许多其他材料所不可比的优势如电导率低等，所以氧化铝陶瓷逐渐在特种仪器制造，照明技术，无线电子技术，光学及高温技术等领域得到日益广泛的应用。
氧化铝晶体的双折射率相差小，氧化铝陶瓷的最大特点是透明性且对可见光和红外光的良好透过性，此外氧化铝陶瓷还具有电绝缘好，热导率高的优点。因此氧化铝陶瓷在高强气体放电灯管，高温红外探测用窗等领域的应用也越来越广。
由于现空气质量越来越差，为了保持一定范围内的空气质量，空气净化器或空气清新剂的使用量也逐渐提高，但空气净化器需要大量的电能而空气清新剂实际也是化工产品带有一定的副作用。
发明内容
本发明的目的是提供一种技术方案，通过该技术方案能够在作为电弧管使用的同时提高使用范围内的空气质量。
本发明是通过以下技术方案实现的：
具有净化空气的氧化铝陶瓷电弧管，所述电弧管包括有氧化铝陶瓷管体和两个电极，所述氧化铝陶瓷管体包括有直型管和带细管的端部组成，所述电极通过细管设置于直型管内，在所述氧化铝陶瓷管体内充有汞和金属卤化物气体，所述电极通过导线引出。
所述的氧化铝陶瓷其重量百分比组成为：二氧化硅：3-7％；氧化镁：1.2-3.5％；氧化锌：5.5-8.5％，余量为氧化铝。
所述氧化锌为纳米粉末，粒径在15nm以下。
所述的氧化镁为单晶氧化氧化镁或轻质氧化镁。
具有净化空气的氧化铝陶瓷电弧管的制造方法，首先是按氧化铝陶瓷的化学组成将二氧化硅，氧化镁，氧化锌和氧化铝按总重量的100％配料，再加入按上述配料重量5.0-8.0％的复合添加剂及30-50％的水，将上述组分经球磨制成浆料，将浆料经处理后制得粉料，粉料经压制或注射成型制得生坯，经过初烧及再烧结制得氧化铝陶瓷电弧管。
所述初烧温度为900-1250℃并保温1-4小时。
所述烧结温度为1600-1800℃并保温2-4小时。
所述复合添加剂重量百分比组成为：粘合剂：40-50％；增塑剂：40-60％；分散剂：5-10％。
所述粘合剂为聚乙烯醇，所述的增塑剂为聚乙二醇，所述的分散剂为聚丙烯酸胺。
本发明的有益效果是：
在本发明中通过使用氧化锌及相应的量并通过使用纳米极颗粒的要求，氧化铝陶瓷电弧管中产生的光线光谱中，波长280-400nm的紫外线光被吸收，可见波长在400-700nm之间不受任何影响而且纳米级氧化锌对可见光是透明的，氧化铝陶瓷在吸收紫外线后，分解出自由移动的带负电的电子，同时在陶瓷体内留下带正电的空穴，这种空穴可以激活空气中的氧成为活性氧，提高范围内的空气质量。
附图说明
图1，本发明氧化铝陶瓷电弧管结构示意图。
具体实施方式
本发明提供一种具有净化空气的氧化铝陶瓷电弧管及制造方法，以下通过具体实施例来详细说明本发明。
具有净化空气的氧化铝陶瓷电弧管，所述电弧管包括有氧化铝陶瓷管体和两个电极（16，17），所述氧化铝陶瓷管体包括有直型管11和带细管（14，15）的端部（12，13）组成，所述电极（16，17）通过细管（14，15）设置于直型管11内，在所述氧化铝陶瓷管体内充有汞和金属卤化物气体，所述电极通过导线引出。
所述的氧化铝陶瓷其重量百分比组成为：二氧化硅：3-7％；氧化镁：1.2-3.5％；氧化锌：5.5-8.5％，余量为氧化铝。在所制得的氧化铝陶瓷中，氧化铝的重量组成不低于82％。
所述氧化锌为纳米粉末，粒径在20nm以下，要求氧化锌的粒径是因为该粒径能够影响到氧化铝陶瓷的透光率，若氧化锌的粒径超过20nm，在制得的氧化铝陶瓷上会有雪花结构生成，会影响到透光的均匀性。
所述的氧化镁为单晶氧化氧化镁或轻质氧化镁，优选为单晶氧化镁。
具有净化空气的氧化铝陶瓷电弧管的制造方法，首先是按氧化铝陶瓷的化学组成将二氧化硅，氧化镁，氧化锌和氧化铝按总重量的100％配料，再加入按上述配料重量5.0-8.0％的复合添加剂及30-50％的水，将上述组分经球磨24小时制成浆料，将浆料经处理后制得粉料，粉料的粒径不超过100目，粉料经压制或注射成型制得生坯，压制的压力为50MP-200MP，经过初烧及再烧结制得氧化铝陶瓷电弧管。
所述初烧温度为900-1250℃并保温1-4小时。
所述烧结温度为1600-1800℃并保温2-4小时，在烧结过程中，升温的范围为30分钟升温50-75℃。
所述复合添加剂重量百分比组成为：粘合剂：40-50％；增塑剂：40-60％；分散剂：5-10％。
所述粘合剂为聚乙烯醇，所述的增塑剂为聚乙二醇，所述的分散剂为聚丙烯酸胺。
实施例1
氧化铝陶瓷的化学组成以重量百分比计：二氧化硅：3％；氧化镁：2.0％；氧化锌：8.5％，氧化铝：86.5％，按上述组成配料并加入按配料计重量百分比5.0％的复合添加剂和40％的水，经制浆，造料，成型制得氧化铝陶瓷电弧管生坯，于氢气炉中经900℃下烧结并保温2小时得到毛坯，待冷却后同样于氢气炉中经1700℃下烧结并保温2小时，在升温时维持升温速度为30分钟升温60℃，制得氧化铝陶瓷电弧管。经测试，电弧管的透光率83％，用该氧化铝陶瓷电弧管以20W为基准点亮1小时后监测空气中活性氧的量同相邻区域比提高2倍。
实施例2
氧化铝陶瓷的化学组成以重量百分比计：二氧化硅：7％；氧化镁：1.2％；氧化锌：5.5％，氧化铝：86.3％，按上述组成配料并加入按配料计重量百分比8.0％的复合添加剂和30％的水，经制浆，造料，成型制得氧化铝陶瓷电弧管生坯，于氢气炉中经1250℃下烧结并保温2小时得到毛坯，待冷却后同样于氢气炉中经1700℃下烧结并保温2小时，在升温时维持升温速度为30分钟升温75℃，制得氧化铝陶瓷电弧管。经测试，电弧管的透光率75％，用该氧化铝陶瓷电弧管以20W为基准点亮1小时后监测空气中活性氧的量同相邻区域比提高1.3倍。
实施例3
氧化铝陶瓷的化学组成以重量百分比计：二氧化硅：3.0％；氧化镁：3.5％；氧化锌：7.0％，氧化铝：86.5％，按上述组成配料并加入按配料计重量百分比6.0％的复合添加剂和50％的水，经制浆，造料，成型制得氧化铝陶瓷电弧管生坯，于氢气炉中经1000℃下烧结并保温1小时得到毛坯，待冷却后同样于氢气炉中经1800℃下烧结并保温4小时，在升温时维持升温速度为30分钟升温50℃，制得氧化铝陶瓷电弧管。经测试，电弧管的透光率81％，用该氧化铝陶瓷电弧管以20W为基准点亮1小时后监测空气中活性氧的量同相邻区域比提高1.7倍。
实施例4
氧化铝陶瓷的化学组成以重量百分比计：二氧化硅：5.0％；氧化镁：3.0％；氧化锌：6.0％，氧化铝：86％，按上述组成配料并加入按配料计重量百分比5.0％的复合添加剂和40％的水，经制浆，造料，成型制得氧化铝陶瓷电弧管生坯，于氢气炉中经900℃下烧结并保温4小时得到毛坯，待冷却后同样于氢气炉中经1650℃下烧结并保温4小时，在升温时维持升温速度为30分钟升温60℃，制得氧化铝陶瓷电弧管。经测试，电弧管的透光率81％，用该氧化铝陶瓷电弧管以20W为基准点亮1小时后监测空气中活性氧的量同相邻区域比提高1.5倍。
实施例5
氧化铝陶瓷的化学组成以重量百分比计：二氧化硅：4％；氧化镁：3.5％；氧化锌：8.5％，氧化铝：84％，按上述组成配料并加入按配料计重量百分比7.0％的复合添加剂和45％的水，经制浆，造料，成型制得氧化铝陶瓷电弧管生坯，于氢气炉中经1100℃下烧结并保温3小时得到毛坯，待冷却后同样于氢气炉中经1750℃下烧结并保温4小时，在升温时维持升温速度为30分钟升温60℃，制得氧化铝陶瓷电弧管。经测试，电弧管的透光率83％，用该氧化铝陶瓷电弧管以20W为基准点亮1小时后监测空气中活性氧的量同相邻区域比提高2倍。
实施例6
氧化铝陶瓷的化学组成以重量百分比计：二氧化硅：7％；氧化镁：2.5％；氧化锌：8.5％，氧化铝：82％，按上述组成配料并加入按配料计重量百分比5.0％的复合添加剂和45％的水，经制浆，造料，成型制得氧化铝陶瓷电弧管生坯，于氢气炉中经1250℃下烧结并保温2小时得到毛坯，待冷却后同样于氢气炉中经1700℃下烧结并保温2小时，在升温时维持升温速度为30分钟升温60℃，制得氧化铝陶瓷电弧管。经测试，电弧管的透光率84.5％，用该氧化铝陶瓷电弧管以20W为基准点亮1小时后监测空气中活性氧的量同相邻区域比提高2倍。
以上所述仅是对本发明技术方案的具体描述，当然本领域的技术人员可以根据本技术方案进行改进，这些改进应当被认为是本发明的保护范围内。
Claims (6)
1.具有净化空气的氧化铝陶瓷电弧管，其特征在于：所述电弧管包括有氧化铝陶瓷管体和两个电极，所述氧化铝陶瓷管体包括有直型管和带细管的端部组成，所述电极通过细管设置于直型管内，在所述氧化铝陶瓷管体内充有汞和金属卤化物气体，所述电极通过导线引出；
所述的氧化铝陶瓷其重量百分比组成为：二氧化硅：3-7％；氧化镁：1.2-3.5％；氧化锌：5.5-8.5％，余量为氧化铝；所述氧化锌为纳米粉末，粒径在20nm以下。
2.根据权利要求1所述的具有净化空气的氧化铝陶瓷电弧管，其特征在于：所述氧化锌为纳米粉末，粒径在15nm以下。
3.根据权利要求1所述的具有净化空气的氧化铝陶瓷电弧管，其特征在于：所述的氧化镁为单晶氧化镁或轻质氧化镁。
4.具有净化空气的氧化铝陶瓷电弧管的制造方法，其特征在于，包括以下步骤：首先是按氧化铝陶瓷的化学组成将二氧化硅，氧化镁，氧化锌和氧化铝按总重量的100％配料，再加入按上述配料重量5.0-8.0％的复合添加剂及30-50％的水，将上述组分经球磨制成浆料，将浆料经处理后制得粉料，粉料经压制或注射成型制得生坯，经过初烧及再烧结制得氧化铝陶瓷电弧管；
所述的氧化铝陶瓷其重量百分比组成为：二氧化硅：3-7％；氧化镁：1.2-3.5％；氧化锌：5.5-8.5％，余量为氧化铝；所述氧化锌为纳米粉末，粒径在20nm以下；
所述复合添加剂重量百分比组成为：粘合剂：40-50％；增塑剂：40-60％；分散剂：5-10％；
所述粘合剂为聚乙烯醇，所述的增塑剂为聚乙二醇，所述的分散剂为聚丙烯酸胺。
5.根据权利要求4所述的具有净化空气的氧化铝陶瓷电弧管的制造方法，其特征在于：所述初烧温度为900-1250℃并保温1-4小时。
6.根据权利要求4所述的具有净化空气的氧化铝陶瓷电弧管的制造方法，其特征在于：所述烧结温度为1600-1800℃并保温2-4小时。
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