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高强度放电灯用陶瓷管[2]

2008-4-11  来源:中国照明网  作者:周太明  有41680人阅读

  摘 要:简要介绍对高强度放电(HID)灯用陶瓷管的要求;高纯氧化铝粉的制备;圆柱形、非圆柱形陶瓷管的制作成形方法;以及用于HID灯的透明陶瓷管的发展慨况。关键词:高强度放电灯 陶瓷管 成形方法 高纯氧化铝粉 PCA材料

  1.2圆柱形陶瓷管的成形

  生产圆柱形陶瓷管最常用的方法有等静压法(Isostatic Pressing)和挤压成形法(Extrusion) 。将氧化铝粉、粘结剂、氧化镁等添加剂与蒸馏水充分混合,所得粉浆在专用的喷雾干燥设备中雾化、干燥成颗粒状的干粉。然后如图1所示,将该粉末填充于空心圆柱形的橡皮模和实心的金属模之间,再从橡胶模的外部用高压液体径向施加等静压于模内的粉末,使其形成致密的圆柱形的陶瓷管坯。

  

图1 等静压制作陶瓷管示意图


  挤压成形法是将氧化铝粉末、粘结剂及添加剂与一种液态物质(或与其他附加的液态粘结剂)混合成面团状,然后被挤压穿过金属模具,形成不断伸长的空心或实心的陶瓷管或陶瓷棒。其过程如图2所示。这些长的管、棒可以根据要求被切割成所需的长度。这种挤压成形的方法适宜连续大规模生产。



图2 挤压成形法示意图

  1.3烧结过程

  成形后的陶瓷管坯料最后要进行烧结。生产过程中通常采用二次烧结。第一次烧结(预烧)是在比较低的温度下进行的,其目的是除去坯料中的有机粘结剂,并使其有足够的机械强度,以便其后坯料的机械加工、运输和装炉。为了使有机粘结剂在预烧时充分挥发,预烧必须在氧化气氛中进行。预烧的温度为12000C左右,保温2~3小时。坯料在经过预烧后便可进行最终的高温烧结。大规模生产时,高温烧结通常采用长约20m的隧道式氢气炉,以电加热。在最高温度18500C左右保温5小时。从升温到冷却的整个烧结过程约需35小时。高温烧结后,陶瓷管的尺寸缩小20%~30%,其密度达到理论值的99.9%,成半透明状。经过烧结,最终获得的PCA材料的物理特性列于表2。


 

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