CN1210748C - 封接箔和所属的具有这种箔的灯泡 - Google Patents
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Abstract
用于灯泡制造业的封接箔，包含一种用钼做的金属基体和一种至少局部地涂敷在其上的涂层，涂层含有单独的或作为合金的钌。
Description
技术领域
本发明涉及一种封接箔和所属的具有这种箔的灯泡。这里所指的特别是钼箔，钼箔应用在挤压成形方面，如它们通常用于白炽灯和放电管的密封体那样。
背景技术
US-A 5 021 711已公开过一种封接箔和所属的具有这种箔的灯泡。为了受到更好的保护以防氧化，箔上施加有一层Al、Cr、Si、Ti或Ta的保护层，保护层的厚度为5至100nm。
DE-A 30 06 846公开过一种类似的技术，按此技术，为了达到同一个目的而施加了由Ta、Nb、V、Cr、Ti、Y、La、Hf或Sc形成的保护层。保护层的厚度为100至200nm。
在实际中，为了保护钼箔不受氧化，在箔-芯棒焊接点的范围中，大都使用一局部渗铬。按照这一很费工的方法，通过电阻焊而在芯棒和箔之间所制的焊接点用手插在一种类似砂粒的介质中，并保持着直到渗铬完成为止。局部的铬淀积是通过化学反应在一种对环境稍有不利的工艺程序中进行的。通过上述的铬淀积(防氧化保护)，封接箔-芯棒焊点便可达到更高的温度承受能力。这时的温度负荷可达到大约550℃。
在某些灯上，对封接箔密封的失效并不是箔-芯棒焊接点的氧化所致，而是有腐蚀性的填充成份(例如金属卤化物)或者填充气体对钼箔的侵蚀之故。为了限制上述侵蚀，以往都采取对钼箔喷砂的处理方法，借以改善玻璃-金属连接。但喷砂处理在电阻焊时会导致产生高的废品率，这是因为不导电的Al2O3微粒保留在钼箔表面上。此外，电阻焊电极的磨损也会大大增高。在喷砂过的箔的情况下，在大约70次焊接之后就需要更换电极(在未经处理的箔的情况下，相比的电极更换间隔大约为1000次焊接)，因此必须更频繁地换电极。
发明内容
本发明的任务是提供一种封接箔，这种箔得到良好的保护以防止氧化和侵蚀，而且仍能保证可焊性不变。
上述任务的技术方案在于一种用于灯泡制造业的封接箔，它由一个用纯的或掺杂的钼做的金属基体和至少局部地涂敷在其上的涂层构成，其中，涂层含有钌，该涂层的厚度最大为500nm，至少为20nm。。
为了防止氧化和侵蚀和为了获得良好的可焊性，钼箔部分地或者最好全面地用纯的钌或含钌的一种化合物加以涂层。适合作涂层材料的首先是纯钌以及含有低共熔成份的一种钼-钌合金。
含钌的涂层的厚度最好在0.02至1.0μm范围内。按一个特别优选的结构形式，层厚为0.02至0.09μm。
涂层可采用已知的涂层方法进行，最好用溅射法。
以钌或钌合金涂层过的钼箔，与以铬、硅、铝等涂层过的钼箔相反，是可以很好焊接的。
根据一个优选的结构形式，芯棒-箔焊点的抗氧化性可用相同的或类似的可用于封接箔的涂层材料。通过引线涂层的方法来加以提高。
本发明提出的电灯泡具有一个用石英玻璃或硬玻璃做成的灯泡外壳，它配有钼箔套管，这些套管至少是灯泡外壳的一个挤压密封体的组成部分。在至少一个挤压密封体中至少气密地挤压进一个钼箔。一个钼箔或多个钼箔根据本发明施加了含钌涂层。
在箔上施加的钌层(纯钌或者作为合金)首先可以使金属线编织的引线(也可以作为绕组设计)可靠而简单地与钼箔相连。不采用迄今所用的电阻焊，它须借助一种只适合于实心引线的膏料(钼或铂)或者在金属线编织的引线情况下要承受很高的废品率，现在可以实现一种硬焊工艺(最好在使用一种低共熔的MoRu-合金的条件下)，为这种工艺，相对低的温度就足够了(对纯Ru而言大概不到360℃)。仍只能达到1900至2000℃温度，而不是大约2300℃。
内电流引线最好是不旋绕的，其直径为10至100μm，特别是10至50μm。
按照一个特别优选的结构形式，内电流引线是单旋绕的，其外径为20至150μm，特别是20至80μm。
钼箔和金属线特别是其直径在10和100μm之间的金属线之间的导电连接点的制造方法，其特征在于：钼箔在与金属线的接触面范围内施加了含钌的涂层。该金属线尤其是用钨制成的。
按第二个结构形式，金属线可以是单旋绕的，从而可形成一个绕组。特别是该绕组的外径可以在20和80μm之间。
下面将参照几个实例对本发明做更详细的说明。
附图说明
图1金属卤化物灯泡的横断面；
图2另一实例白炽灯泡横断面；
图3金属卤化物灯泡的另一个实例的截面。
具体实施方式
在本发明的在图1中示意地绘出的优选实例中指的是一种电消耗功率为大约24000W的高压放电灯。这种灯具有一个用石英玻璃做的放电容器1。放电容器1有一个放电室2和两个在放电室2的彼此相对的边上所安置的柱状灯泡柄3，在图中只反映出其中一个的截面。两个用钨制成的电极4分别从放电室2延伸到灯泡柄3中的一个内，并在该处分别同一个圆盘形的钼圆片7相焊接。四个钼箔5同钼圆片7焊接起来，这些钼箔是均匀地沿着一个空心石英玻璃棒8的圆周面布置的。空心石英玻璃棒8是事先同钼箔5一起引入到空心的灯泡柄3的内腔之中的。钼箔5同灯泡柄3的石英玻璃和空心石英玻璃棒8的石英玻璃形成一个气密的封接体。封接在石英玻璃中的钼箔5具有一个75nm的钌涂层。电极4在灯泡柄3的范围内以钼箔6加以缠绕，但此钼箔并不封接在石英玻璃中。
在图2中所描绘的本发明的实例中指的是一种单面加座的高压放电灯。这种灯有一个用石英玻璃做的单侧挤压的放电容器9，在其中气密地封入了一种可电离的填充料，该填充料含有腐蚀作用的金属卤化物。在放电容器9中安置了两个电极22、23，它们分别经过一个嵌入在放电容器9的挤压密封体中的钼箔24、25而各自与一个从放电容器9伸出的引线26、27导电性地相连。放电容器9以微小的间距完全由一个单侧挤压的气密地封闭的包封灯泡28所围绕。包封灯泡28是用石英玻璃制成的，石英玻璃是以大约0.5％(重量)的Cer掺杂的。在包封灯泡28中有氮气，在室温条件下氮气所具有的冷充气压力在600mbar至700mbar之间。从放电容器中伸出的引线26、27分别经过一个嵌入在包封灯泡28的心柱中的钼箔29、30而各自与一个从包封灯泡28中伸出的引线导电性地相连。一个单侧挤压的和单侧加座的外灯泡13气密地包封着包封灯泡28。外灯泡13是抽成真空的，也是用一种掺杂了大约0.5％(重量)的Cer的石英玻璃制成的。从包封灯泡28中引出来的引线11、12分别经过一个嵌在外灯泡13的挤紧密封体中的钼箔14、15各自与一个从外灯泡13中引出来的引线16、17导电性地相连。从外灯泡13中引出来的引线16、17同从管座18中突出的触销19、20处于电接触中。在本实例中所用的钼箔都是用一种低共熔的Mo-Ru-金合涂层过的，涂层厚度为500nm。该合金的成分是：钼43％(重量)，钌57％(重量)(以至少40％钌为宜，高于50％钌为优)。引线26、12和17是用一种Mo-Ru-合金涂层的。
在图3的实例中指的是一种具有用石英玻璃制的灯泡36的卤族白炽灯35(在100W功率时12V)，该灯泡是利用挤紧密封体37气密地封闭的。在灯泡的挤紧密封体中嵌置了两个钼箔38。在灯泡内有一个双旋的发光体39，它的单旋的端部是作为内引线40作用的。内引线是分别同一个嵌置在挤紧密封体中的钼箔38相焊接的。从挤紧密封体37中伸出两条外引线34，它们各自同两个钼箔之一相连。嵌置在挤紧密封体中的这两个钼箔都是单面地在引线40所固定在其上的一边用一种低共熔的Mo-Ru-合金涂层的，涂层厚度为90nm。
螺旋线端40是用15μm厚的钨丝做成的，钨丝是单旋的。它的外径为55μm。螺旋线端和钼箔是通过一种硬焊工艺而彼此相连的。特别的优点在于：以往为了进行电阻接触焊，必须使用一种粉末层(粗粒度的钼)，绕组便是压入在该粉末层中。在焊接过程的电流通过时，由于不均匀的粉末层之故而出现多个分流。这种现象会导致高废品率，并会将单绕的引线外径的下限值限制到大约80μm，而按照本发明即使相应的外径在20和60μm之间也是可加工的。相反，钌层起焊剂作用，这时它均匀地润湿着钼箔和所布放的单绕组。没有分流，因此这一方法允许明显较小的引线与钼箔相连接，这些引线可以是特殊的绕组。
即使极细(只有10至100μm粗)的引线也可以按相似的方式珍惜而可靠地与钼箔相连。这样特别地表明，钌涂层的钼箔特别适合于具有高功率(20W至150W)的低压灯泡，但也值得用于高压灯泡。制造工艺大大简化了，因为可省去两个装配步骤，以外制造成本可低到70％。可以确定特别适用于一般照明和汽车照明用的卤族灯泡。
钌涂层还可以改善钼箔和引线之间的连接技术，这一原理不仅适用于内引线而且也适用于外引线，不过一般地说，内引线是较关键的。因此，钌涂层单面地只涂敷在靠近引线接触面的钼箔上。
Claims (8)
1.用于灯泡制造业的封接箔，它由一个用纯的或掺杂的钼做的金属基体和至少局部地涂敷在其上的涂层构成，其特征在于：涂层含有钌，该涂层的厚度最大为500nm，至少为20nm。
2.按权利要求1所述的箔，其特征在于：涂层由纯钌或一种钌化合物或者钌合金组成。
3.按权利要求1所述的箔，其特征在于：涂层的层厚度最大为0.09μm。
4.灯泡，包含用硬玻璃或石英玻璃制成的灯壳(1)，它至少在一个端上配有一密封体(3)，并包含一种发光器材以及一种填充料，其中，密封体配有至少一个钼箔作为一气密的绝缘套管(5，8)的一部分，该绝缘套管包括一条内引线，其特征在于：钼箔至少局部地具有一含钌的涂层，其中该涂层的厚度最大为500nm，至少为20nm。
5.按权利要求4所述的灯泡，其特征在于：密封体是作为挤压密封体或者作为封接体设计的。
6.按权利要求4所述的灯泡，其特征在于：外引线是用与钼箔所用相同的含钌涂层材料加以涂层的。
7.按权利要求4所述的灯泡，其特征在于：内引线是不旋绕的，其直径为10至250μm。
8.按权利要求4所述的灯泡，其特征在于：内引线是单旋的，其外径为20至150μm。
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