CN104465305A - 金卤灯电极和陶瓷金卤灯 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种金卤灯电极和陶瓷金卤灯。该金卤灯电极包括钨电极杆和钼片，所述钨电极杆的一端与所述钼片同轴电连接，另一端部外表面缠绕有钨丝螺旋，在所述钨丝螺旋的相邻螺旋钨丝之间夹设有球形或类似球形的若干发射球；其中，所述发射球由如下重量百分比组分构成：氧化铪0.05%～0.5%、氧化镧0.5%～3%、氧化镱0.05%～10%、余量为钨。该金卤灯电极的电子逸出功低，有效降低了电极的工作温度和抑制钨金属的蒸发和生长，保证钨金属颗粒结构的稳定，使用寿命长，且发光效率高。陶瓷金卤灯是以上述金卤灯电极作为正负电极，因此，该陶瓷金卤灯环保安全，光效高，使用寿命长。

Description

金卤灯电极和陶瓷金卤灯

技术领域

本发明属于照明光电技术领域，具体的说是涉及一种金卤灯电极和陶瓷金卤灯。

背景技术

近年来陶瓷金卤灯技术发展日益成熟，性能参数大幅提升并在各方面远远超越传统的石英金卤灯，其使用开始快速推广。虽然如此，但是陶瓷金卤灯的性能尚待完善。

电极作为陶瓷金卤灯的重要部件，它的构造直接影响金卤灯的性能。其中，目前对于中等功率陶瓷金卤灯的常用电极结构如图1所示，其主要包括钼片（钼箔）02、所述钼片02具有相对的两端，其一端与电极棒01(主要成分是钨和二氧化钍合金)同轴连接，另一端与电连接的引出线04（主要成分是钼），在电极棒01的与钼片02呈同轴电连接端相对的另一末端还电连接有钨丝螺旋03。其中，电极棒01作为放电电弧的起端或者末端，具有在高温下抗卤化物化学腐蚀；电极棒01中的二氧化钍作为发射材料，可以降低钨金属的功函数。这将有利于电极棒01在较低的温度下工作，有效地抑制金属钨的蒸发以及在电弧管壁的沉积，从而保证金卤灯的正常工作。虽然二氧化钍作为发射材料会提高金卤灯的光效，但是钍是放射性元素，在衰变过程中，钍除释放α、β粒子外，还会释放γ射线，因此，现有以二氧化钍作为发射材料的金卤灯在生产和使用中存在放射性污染。另外，采用二氧化钍与钨合金形成的电极棒使得陶瓷金卤灯的光效有所提高，但是在实际使用中并不太理想，还有待进一步提高。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的上述不足，提供一种无钍金卤灯电极和中功率的陶瓷金卤灯，旨在解决现有陶瓷金卤灯以二氧化钍作为发射材料而导致的在生产和使用中存在放射性污染和光效相对差的技术问题。

为了实现上述发明目的，本发明的技术方案如下：

一种金卤灯电极，包括钨电极杆和钼片，所述钨电极杆的一端与所述钼片同轴电连接，另一端部外表面缠绕有钨丝螺旋，在所述钨丝螺旋的相邻螺旋钨丝之间夹设有球形或类似球形的若干发射球；其中，所述发射球由如下重量百分比组分构成：

氧化铪   0.05%～0.5%；

氧化镧   0.5%～3%；

氧化镱   0.05%～10%；

余量为钨。

以及，一种陶瓷金卤灯，包括金卤灯电极、陶瓷袖管和与所述陶瓷袖管连通的陶瓷放电腔以及设置于所述放电腔内的发光药丸，所述金卤灯电极上述的金卤灯电极，且所述金卤灯电极的表面缠绕有钨丝螺旋的钨电极杆一端和钨丝螺旋伸入所述陶瓷放电腔内，钨电极杆的另一端和钼片密封于所述陶瓷袖管内。

本发明金卤灯电极通过在缠绕于钨电极杆一端的钨丝螺旋中夹设无钍元素的发射球，使得该金卤灯电极无辐射，其在生产和使用中安全环保；此外，该发射球通过氧化镧、氧化铪、氧化镱和钨金属的协同作用，使得该金卤灯电极的电子逸出功低，有效降低了电极的工作温度和抑制钨金属的蒸发和生长，保证钨金属颗粒结构的稳定，使用寿命长，且发光效率高。

上述陶瓷金卤灯由于采用上述金卤灯电极作为电极，因此，该陶瓷金卤灯环保安全，光效高，使用寿命长。

附图说明

图1为现有金卤灯电极结构示意图；

图2为本发明实施例无钍金卤灯电极结构示意图；

图3为本发明实施例无钍金卤灯电极中发射小球制备方法流程示意图；

图4为本发明实施例陶瓷金卤灯结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合实施例与附图，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明实施例提供了一种无辐射、环保安全和光效高的无钍金卤灯电极1，其结构如图2所示。该金卤灯电极1包括钨电极杆11和钼片12，该钨电极杆11的一端与钼片12一端呈同轴电连接，另一端部外表面缠绕有钨丝螺旋13，在钨丝螺旋13的相邻螺旋钨丝131之间夹设有球形或类似球形的若干发射球15，在钼片12的与钨电极杆11呈同轴电连接端相对的另一端部还电连接有引出线14。

具体地，在如图2所示的无钍金卤灯电极1中，钨电极杆11的一端与钼片12一端呈同轴电连接可以采用引出线14进行电连接。采用钼片12与钨电极杆11同轴连接时，该钼片12能有效实现电弧管末端优秀的气密性，以便高压气体放电的顺利进行。当然，也可以直接将钨电极杆11的一端与钼片12一端进行同轴焊接，采用直接焊接方法连接时，为了使得钨电极杆11与钼片12之间焊接牢固，还可以在钨电极杆11的一端与钼片12一端的焊接处加设以过渡钼片（无图显示）。在钼片12的与钨电极杆11呈同轴电连接端相对的另一端部还电连接有引出线14。其中，该两处的引出线14的材质主要成分是钼。

缠绕在钨电极杆11的与钼片12电连接端相对的另一端部外表面的钨丝螺旋13的长度没有特别的要求，可以按照本领域钨丝螺旋常规的长度设计即可。由于在上述实施例中，在相邻两根螺旋钨丝131之间夹设有发射球15，因此，该钨丝螺旋13的钨丝直径应该满足能够夹设住发射球15即可。其中，发射球15由如下重量百分比组分构成：

氧化铪   0.05%～0.5%；

氧化镧   0.5%～3%；

氧化镱   0.05%～10%；

余量为钨。

该发射球15通过氧化镧、氧化铪、氧化镱和钨金属的协同作用，使得该金卤灯电极1的电子逸出功低，有效降低了该金卤灯电极1的工作温度和抑制钨金属的蒸发和生长，保证钨金属颗粒结构的稳定，使用寿命长，且发光效率高。具体地，构成发射球15的氧化镧能有效降低钨金属的功函数，因而降低了该金卤灯电极1的电子逸出功，从而有效降低了该金卤灯电极1的工作温度和抑制钨金属的蒸发；氧化铪能与氧化镧生成稳定的混合物，有效抑制氧化镧在工作中挥发，这样当该金卤灯电极1工作时，氧化镧沿着钨颗粒表面，从发射球15内部扩散到发射球15表面的时间得到了延长，从而提高了金卤灯的寿命；氧化镱的能有效抑制钨金属颗粒的生长，并且颗粒结构可控，颗粒尺寸较小，维持了钨金属颗粒结构的稳定。

在具体实施例中，上述发射球15中氧化铪的重量百分含可以是0.05%、0.1%、0.15%、0.2%、0.25%、0.30%、0.35%、0.40%、0.45%、0.50%；氧化镧的重量百分含可以是0.5%、0.8%、1%、1.5%、2%、2.5%、3%；氧化镱的重量百分含可以是0.05%、0.1%、0.5%、1%、1.5%、2%、2.5%、3%、3.5%、4%、4.5%、5%、6%、6.5%、7%、8%、9%、10 %。

为了使得发射球15更好的发挥其作用，使得该金卤灯电极1的电子逸出功更低，使得金卤灯光效更高，作为本发明的优选实施例，发射球15是间隔的夹设在钨丝螺旋13的相邻螺旋钨丝131之间，且同一相邻螺旋钨丝131之间夹设的两两相邻的发射球15的间距为0.05mm～0.1mm。在具体实施例中，两两相邻的发射球15的间距可以为0.05mm、0.06mm、0.07mm、0.08mm、0.09mm、0.10mm等间距。

作为本发明的另一优选实施例，上述各实施例中的发射球15的直径为0.1mm～0.3mm。在具体实施例中，该发射球15的直径可以为0.1mm、0.15mm、0.20mm、0.25mm、0.3mm等尺寸，更优选为0.20mm。

作为本发明的又一优选实施例，上述各实施例中的发射球15按照如图3所示的工艺方法进行制备，其包括如下步骤：

S01.通过球磨处理，制备氧化铪、氧化镧、氧化镱、钨粉的混合物料：将氧化铪、氧化镧、氧化镱、钨粉按比例混合后在真空或惰性气体气氛中进行球磨处理，得到混合物料；

S02.将混合物料模压后烧结制备发射球15：将步骤S01制备的混合物料模压制成球形或类似球形颗粒后置于还原气氛中于1460℃～1480℃下烧结处理，并继续在还原气氛中冷却。

具体地，上述步骤S01中的氧化铪、氧化镧、氧化镱、钨粉混合比例如上文所述，以四者总重量量为100%计，该氧化铪为0.05%～0.5%，氧化镧为0.5%～3%，氧化镱为0.05%～10%，余量为钨。在具体实施例中，氧化铪的重量百分含可以是0.05%、0.1%、0.15%、0.2%、0.25%、0.30%、0.35%、0.40%、0.45%、0.50%；氧化镧的重量百分含可以是0.5%、0.8%、1%、1.5%、2%、2.5%、3%；氧化镱的重量百分含可以是0.05%、0.1%、0.5%、1%、1.5%、2%、2.5%、3%、3.5%、4%、4.5%、5%、6%、6.5%、7%、8%、9%、10%。

在该步骤S01中，为了使得氧化铪、氧化镧、氧化镱、钨粉各组分在球磨中混合更加均匀，且提供球磨效率，在优选实施例中，该选用颗粒尺寸为2μm～5μm的氧化铪、氧化镧、氧化镱、钨粉为原料。

在进一步优选实施例中，步骤S01中球磨处理的工艺条件为：以钨球为球磨介质，球磨转速为180r/min～250r/min，球料比为(8～15)∶1，球装填系数为5%～9%，球磨时间为30h～60h。该优选实施例中的球磨处理的工艺条件能使得四组分经球磨后混合更加均匀，且球磨效率高。

在具体实施例中，该球磨处理的工艺条件为：以钨球为球磨介质，球磨转速为200r/min，球料比为10∶1，球装填系数为6%，球磨时间为40h。

在该步骤S01中，当球磨处理在惰性气体中进行时，该惰性气体可以选用Ar，当然如果条件允许，还可以选用其他惰性气体。

上述步骤S02中，氧化铪、氧化镧、氧化镱、钨粉经球磨后形成的混合物的模压条件优选为：500Mpa～2700Mpa，时间为5min～30min，更优选为2000Mpa，时间为10min。在优选模压条件下，经模压后得到的混合物小球密实，其在烧结中不易发生松散现象，因此，经该优选模压条件处理和煅烧后获得的发射球15密实，球形或类类似球形的结构稳固，且其发射性能更加优异，从而使得金卤灯电极1使用寿命延长。

在该步骤S02中，在1460℃～1480℃的温度下烧结处理时，烧结的温度优选为20min～50min，更优选为30min。该优选的烧结温度和时间能使得氧化铪、氧化镧、氧化镱、钨粉混合物充分烧结，使得最终的发射球15结构和性能稳定，密实。

作为优选实施例，烧结处理的还原气氛为氢气还原气氛，该氢气还原气氛能保证混合物中的钨粉不被氧化，同时还可以提高发射球15成品的密度，降低孔隙率，从而进一步提高发射球15的性能，延长金卤灯电极1使用寿命。

经上述实施例烧结处理后，该发射球15的球重为0.1mg～0.5mg。

因此，上述实施例中的金卤灯电极1采用氧化镧、氧化铪、氧化镱和钨金属作为发射材料，替代现有电极采用二氧化钍，使得金卤灯电极1在生产和使用中无射线辐射，安全环保。将氧化镧、氧化铪、氧化镱和钨金属发射材料制成小球状，并将小球即图2中的发射球15夹设在钨丝螺旋13的相邻螺旋钨丝131之间，优选的发射球15是间隔的夹设在相邻螺旋钨丝131之间，通过发射球15中的氧化镧、氧化铪、氧化镱和钨金属的协同作用以及发射球15位置的设置，使得该金卤灯电极1的电子逸出功低，有效降低了电极1的工作温度和抑制钨金属的蒸发和生长，保证钨金属颗粒结构的稳定，使用寿命长，且光效高。

相应地，本发明实施例还提供了一种安全环保、光效高且使用寿命长的中功率的陶瓷金卤灯，其结构如图4所示，包括如上文所述的金卤灯电极1、陶瓷袖管2和与陶瓷袖管2连通的陶瓷放电腔3以及设置于放电腔内3的发光药丸4，其中，金卤灯电极1的表面缠绕有钨丝螺旋13的钨电极杆11一端及钨丝螺旋13伸入所述陶瓷放电腔3内，钨电极杆11的另一端和钼片12密封于所述陶瓷袖管2内。在该陶瓷金卤灯中，发光药丸4可以采用直接选用现有的发光药丸，钨电极杆11的另一端和钼片12密封于所述陶瓷袖管2的方法和封料均可以采用现有陶瓷金卤灯的封装方法，由于钼片12的存在，使得陶瓷袖管2经密封封装后具有优秀的气密性，保证了高压气体放电的顺利进行。陶瓷袖管2经封装后，与钼片12一端部电连接的引出线14伸出陶瓷袖管2之外，以便与电源连接。

在优选实施例中，设置于陶瓷放电腔3内的发光药丸4是由碘化钠、碘化铊、碘化铟制成，且碘化钠、碘化铊、碘化铟的摩尔比为(0.005～0.015):(6.0×10^-4～7.0×10^-4):(4.0×10^-5～4.7×10^-5)。该优选配比能使得形成的发光药丸4具有良好的光效、显色指数和色温。

具体地，该发光药丸4制备方法优选如下：

将上述碘化钠、碘化铊、碘化铟发光组合物混合均匀形成混合物后，置于具有喷嘴的石英容器中，在110℃～150℃优选为130℃下进行预真空处理40min～60min，优选为50min钟，然后缓慢加热至混合物熔融，搅拌处理后如搅拌30min后，将熔融的混合物从喷嘴喷出，熔融的液珠在高纯的惰性气体如氩气传质过程中迅速冷却固化成球，最后将所得产物在分子泵高真空***下，进一步除去吸附在球表面上的微量杂气，在H₂O与O₂含量低于1ppm的手套箱内进行筛分。产品经检验合格后既可用于陶瓷金卤灯的生产。其中，缓慢加热至混合物熔融的升温速率为1℃/min～3℃/min。

在进一步优选实施例中，经上述陶瓷金卤灯实施例中的，该发光药丸4直径是0.3mm～0.8mm，优选为0.5mm；粒重为0.3mg～1.1mg，优选为0.5mg。该优选尺寸和粒重的发光药丸4更能方便、快速、准确的通过注丸器注入到陶瓷放电腔3内。

含有如果图2所示的无钍金卤灯电极1的陶瓷金卤灯的功率优选为150W～400W。

因此，上述陶瓷金卤灯由于采用上述金卤灯电极1作为电极，因此，该陶瓷金卤灯环保安全，光效高，使用寿命长。进一步地，通过对发光药丸4成分和含量的调配，使得陶瓷金卤灯具有优异的光效和色温。

现结合具体实例，对本发明实施例金卤灯电极和陶瓷金卤灯的结构和性能作进一步详细说明。

实施例1

一种金卤灯电极和陶瓷金卤灯，金卤灯电极的结构如上文所述和附图2所示，陶瓷金卤灯的结构如上文所述和附图3所示。其中，该金卤灯电极1中的发射球15的组分：0.05wt%氧化铪、1%氧化镧、6%的氧化镱、其余为钨，其平均直径为0.1mm，其间隔夹设在钨丝螺旋13的相邻螺旋钨丝131之间，且在同一相邻螺旋钨丝131之间夹设的两两相邻的发射球15的平均间距为0.05mm。

该发射球15的制备方法如下：

将平均粒径尺寸范围3um氧化铪、氧化镧、氧化镱和钨金属颗粒粉末，按照0.05wt%氧化铪、1wt%氧化镧、6wt%的氧化镱、其余为钨的比例放入高能球磨机中,加入钨球球磨介质,采用Ar作为保护气氛,对粉末进行高能球磨，球磨工艺为:球磨转速为200r/min，球料比为10∶1，球装填系数为6%，球磨时间为40h，然后将粉末模压成形,压制成0.1mm球状颗粒,然后在氢气为保护气氛中于1470±10℃烧结30min，并在氢气为保护气氛冷却得到该发射球15。

该陶瓷金卤灯设置于放电腔3内的发光药丸4中碘化钠、碘化铊和碘化铟的摩尔比为0.01:6.6×10^-4:4.4×10^-5。其制备方法如下：

将摩尔比为0.01:6.6×10^-4:4.4×10^-5的碘化钠、碘化铊和碘化铟混合均匀形成混合物后，置于具有喷嘴的石英容器中，在130℃下进行预真空处理50分钟，然后缓慢加热至混合物熔融，搅拌30分钟，将熔融的混合物从喷嘴喷出，熔融的液珠在高纯的氩气传质过程中迅速冷却固化成球，然后将所得产物在分子泵高真空***下，进一步除去吸附在球表面上的微量杂气，在H₂O与O₂含量低于1ppm的手套箱内进行筛分，检验。制备得到的发光药丸4直径是0.5mm，粒重为0.5mg。

另外，该陶瓷金卤灯的功率设定为400w。

实施例2

一种金卤灯电极和陶瓷金卤灯，金卤灯电极的结构如上文所述和附图2所示，陶瓷金卤灯的结构如上文所述和附图3所示。其中，该金卤灯电极1中的发射球15的组分：0.1wt%氧化铪、1wt%氧化镧、6wt%的氧化镱，其余为钨，其平均直径为0.2mm，其间隔夹设在钨丝螺旋13的相邻螺旋钨丝131之间，且在同一相邻螺旋钨丝131之间夹设的两两相邻的发射球15的平均间距为0.07mm。

该发射球15的制备方法参照实施例1中发射球15制备方法，其中，球磨工艺为:球磨转速为180r/min，球料比为8∶1，球装填系数为5%，球磨时间为40h，然后将粉末模压成形,压制成0.2mm球状颗粒,然后在氢气为保护气氛中于1470±10℃烧结20min。

该陶瓷金卤灯设置于放电腔3内的发光药丸4如实施例1中发光药丸。

另外，该陶瓷金卤灯的功率设定为400w。

实施例3

一种金卤灯电极和陶瓷金卤灯，金卤灯电极的结构如上文所述和附图2所示，陶瓷金卤灯的结构如上文所述和附图3所示。其中，该金卤灯电极1中的发射球15的组分：0.3wt%氧化铪、1wt%氧化镧、6wt%的氧化镱，其余为钨，其平均直径为0.3mm，其间隔夹设在钨丝螺旋13的相邻螺旋钨丝131之间，且在同一相邻螺旋钨丝131之间夹设的两两相邻的发射球15的平均间距为0.1mm。

该发射球15的制备方法参照实施例1中发射球15制备方法，其中，球磨工艺为:球磨转速为250r/min，球料比为15∶1，球装填系数为9%，球磨时间为60h，然后将粉末模压成形,压制成0.3mm球状颗粒,然后在氢气为保护气氛中于1470±10℃烧结30min。

该陶瓷金卤灯设置于放电腔3内的发光药丸4如实施例1中发光药丸。

另外，该陶瓷金卤灯的功率设定为400w。

实施例4

一种金卤灯电极和陶瓷金卤灯，金卤灯电极的结构如上文所述和附图2所示，陶瓷金卤灯的结构如上文所述和附图3所示。其中，该金卤灯电极1中的发射球15的组分：0.5wt%氧化铪、1wt%氧化镧、6wt%的氧化镱，其余为钨，其平均直径为0.2mm，其间隔夹设在钨丝螺旋13的相邻螺旋钨丝131之间，且在同一相邻螺旋钨丝131之间夹设的两两相邻的发射球15的平均间距为0.07mm。

该发射球15的制备方法参照实施例1中发射球15制备方法，其中，球磨工艺为:球磨转速为180r/min，球料比为8∶1，球装填系数为5%，球磨时间为40h，然后将粉末模压成形,压制成0.2mm球状颗粒,然后在氢气为保护气氛中于1470±10℃烧结20min。

该陶瓷金卤灯设置于放电腔3内的发光药丸4如实施例1中发光药丸。

另外，该陶瓷金卤灯的功率设定为400w。

实施例5

一种金卤灯电极和陶瓷金卤灯，金卤灯电极的结构如上文所述和附图2所示，陶瓷金卤灯的结构如上文所述和附图3所示。其中，该金卤灯电极1中的发射球15的组分：0.1wt%氧化铪，0.5wt%氧化镧，6wt%的氧化镱，其余为钨，其平均直径为0.2mm，其间隔夹设在钨丝螺旋13的相邻螺旋钨丝131之间，且在同一相邻螺旋钨丝131之间夹设的两两相邻的发射球15的平均间距为0.07mm。

该发射球15的制备方法参照实施例1中发射球15制备方法，其中，球磨工艺为:球磨转速为200r/min，球料比为9∶1，球装填系数为7%，球磨时间为50h，然后将粉末模压成形,压制成0.2mm球状颗粒,然后在氢气为保护气氛中于1470±10℃烧结50min。

该陶瓷金卤灯设置于放电腔3内的发光药丸4如实施例1中发光药丸。

另外，该陶瓷金卤灯的功率设定为400w。

实施例6

一种金卤灯电极和陶瓷金卤灯，金卤灯电极的结构如上文所述和附图2所示，陶瓷金卤灯的结构如上文所述和附图3所示。其中，该金卤灯电极1中的发射球15的组分：0.1wt%氧化铪，3wt%氧化镧，6wt%的氧化镱，其余为钨，其平均直径为0.2mm，其间隔夹设在钨丝螺旋13的相邻螺旋钨丝131之间，且在同一相邻螺旋钨丝131之间夹设的两两相邻的发射球15的平均间距为0.07mm。

该发射球15的制备方法参照实施例1中发射球15制备方法，其中，球磨工艺为:球磨转速为180r/min，球料比为8∶1，球装填系数为5%，球磨时间为40h，然后将粉末模压成形,压制成0.2mm球状颗粒,然后在氢气为保护气氛中于1470±10℃烧结20min。

该陶瓷金卤灯设置于放电腔3内的发光药丸4如实施例1中发光药丸。

另外，该陶瓷金卤灯的功率设定为400w。

实施例7

一种金卤灯电极和陶瓷金卤灯，金卤灯电极的结构如上文所述和附图2所示，陶瓷金卤灯的结构如上文所述和附图3所示。其中，该金卤灯电极1中的发射球15的组分：0.1wt%氧化铪，1wt%氧化镧，0.05wt%的氧化镱，其余为钨，其平均直径为0.2mm，其间隔夹设在钨丝螺旋13的相邻螺旋钨丝131之间，且在同一相邻螺旋钨丝131之间夹设的两两相邻的发射球15的平均间距为0.07mm。

该发射球15的制备方法参照实施例1中发射球15制备方法，其中，球磨工艺为:球磨转速为180r/min，球料比为8∶1，球装填系数为5%，球磨时间为40h，然后将粉末模压成形,压制成0.2mm球状颗粒,然后在氢气为保护气氛中于1470±10℃烧结20min。

该陶瓷金卤灯设置于放电腔3内的发光药丸4如实施例1中发光药丸。

另外，该陶瓷金卤灯的功率设定为400w。

实施例8

一种金卤灯电极和陶瓷金卤灯，金卤灯电极的结构如上文所述和附图2所示，陶瓷金卤灯的结构如上文所述和附图3所示。其中，该金卤灯电极1中的发射球15的组分：0.1wt%氧化铪、1%氧化镧、10%的氧化镱，其余为钨，其平均直径为0.2mm，其间隔夹设在钨丝螺旋13的相邻螺旋钨丝131之间，且在同一相邻螺旋钨丝131之间夹设的两两相邻的发射球15的平均间距为0.07mm。

该发射球15的制备方法参照实施例1中发射球15制备方法，其中，球磨工艺为:球磨转速为180r/min，球料比为8∶1，球装填系数为5%，球磨时间为40h，然后将粉末模压成形,压制成0.2mm球状颗粒,然后在氢气为保护气氛中于1460～1480℃烧结20min。

该陶瓷金卤灯设置于放电腔3内的发光药丸4如实施例1中发光药丸。

另外，该陶瓷金卤灯的功率设定为400w。

实施例9

一种金卤灯电极和陶瓷金卤灯，其中，该金卤灯电极的结构以及发射球的组分均匀实施例2中金卤灯电极。

该陶瓷金卤灯设置于放电腔3内的发光药丸4中碘化钠、碘化铊和碘化铟的摩尔比为0.01:6.0×10^-4:4.0×10^-5。其制备方法参照实施例1中发光药丸4的制备方法。制备得到的发光药丸4直径是0.3mm，粒重为0.3mg。

另外，该陶瓷金卤灯的功率设定为150w。

实施例10

一种金卤灯电极和陶瓷金卤灯，其中，该金卤灯电极的结构以及发射球的组分均匀实施例2中金卤灯电极。

该陶瓷金卤灯设置于放电腔3内的发光药丸4中碘化钠、碘化铊和碘化铟的摩尔比为0.01:7.0×10^-4:4.7×10^-5。其制备方法参照实施例1中发光药丸4的制备方法。制备得到的发光药丸4直径是0.8mm，粒重为1.1mg。

另外，该陶瓷金卤灯的功率设定为150w。

对比例1

一种400w陶瓷金卤灯，其电极如图1所示的现有结构以及采用二氧化钍为发射材料，设置于放电腔内的发光药丸如实施例1中的发光药丸。

陶瓷金卤灯相关性能测试

采用电光源快速光色测试***对上述实施例1至实施例10和对比实例1提供的400w陶瓷金卤灯的发光效率（光通量与功率的比值）、显色指数和相对色温等性能进行测试。其中，电光源快速光色测试***由复旦大学光学实验室提供。

具体测试条件：每次测试前，用色温为2856K的标准光源，先对***进行光通量定标和光谱定标。开始测试光源前，先在球内燃点陶瓷金卤灯20分钟以上，使光源稳定燃点。

在待测金卤灯正常工作200h后，使用电光源快速光色测试***进行测试，每一组陶瓷金卤灯样品量为12个，其中竖直点灯为6个，水平点灯为6个。光源在每个测试点的每个参数取这些有效灯参数的平均值。

根据上述测试方法得到的测试结果如下述表1：

表1

从表1中可以看出，本发明实施例提供的无钍陶瓷金卤灯发光效率高，色温和相对指数高，如实施例2中提供的陶瓷金卤灯发光效率高达75Lm/w，色温高达3970K，相对指数高达85。另外，由于上述实施例中陶瓷金卤采用上文所述的无钍金卤灯电极，因此，该无钍陶瓷金卤灯在制备和使用中安全环保。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种金卤灯电极，包括钨电极杆和钼片，所述钨电极杆的一端与所述钼片同轴电连接，另一端部外表面缠绕有钨丝螺旋，在所述钨丝螺旋的相邻螺旋钨丝之间夹设有球形或类似球形的若干发射球；其中，所述发射球由如下重量百分比组分构成：

氧化铪   0.05%～0.5%；

氧化镧   0.5%～3%；

氧化镱   0.05%～10%；

余量为钨。

2.如权利要求1所述的金卤灯电极，其特征在于：所述发射球间隔的夹设在钨丝螺旋的相邻螺旋钨丝之间，且同一相邻所述螺旋钨丝之间夹设的两两相邻的所述发射球的间距为0.05mm～0.1mm。

3.如权利要求1所述的陶瓷金卤灯电极，其特征在于：所述发射球的直径为0.1mm～0.3mm。

4.如权利要求1～3任一所述的金卤灯电极，其特征在于：所述发射球的制备方法包括如下步骤：

将氧化铪、氧化镧、氧化镱、钨粉按所述比例混合后在真空或惰性气体气氛中进行球磨处理，得到混合物料；

将所述混合物料模压制成球形或类似球形颗粒后置于还原气氛中于1460℃～1480℃下烧结处理，并继续在还原气氛中冷却。

5.如权利要求4所述的金卤灯电极，其特征在于：在所述烧结处理的步骤中，于1460℃～1480℃下烧结处理的时间为20min～50min。

6.如权利要求4所述的金卤灯电极，其特征在于：在制备所述混合物料的步骤中，所述氧化铪、氧化镧、氧化镱、钨粉的尺寸为2μm～5μm。

7.如权利要求4所述的金卤灯电极，其特征在于，在制备所述混合物料的步骤中，所述球磨处理的工艺条件为：以钨球为球磨介质，球磨转速为180r/min～250r/min，球料比为(8～15)∶1，球装填系数为5%～9%，球磨时间为30h～60h。

8.一种陶瓷金卤灯，包括金卤灯电极、陶瓷袖管和与所述陶瓷袖管连通的陶瓷放电腔以及设置于所述陶瓷放电腔内的发光药丸，所述金卤灯电极为权利要求1～7任一所述的金卤灯电极，且所述金卤灯电极的表面缠绕有钨丝螺旋的钨电极杆一端和钨丝螺旋伸入所述陶瓷放电腔内，钨电极杆的另一端和钼片密封于所述陶瓷袖管内。

9.如权利要求8所述的陶瓷金卤灯，其特征在于：所述陶瓷金卤灯的功率为150W～400W。

10.如权利要求8或9所述的陶瓷金卤灯，其特征在于：所述发光药丸由摩尔比为(0.005～0.015):(6.0×10^-4～7.0×10^-4):(4.0×10^-5～4.7×10^-5)的碘化钠，碘化铊和碘化铟制备而成。