NL8002385A

NL8002385A - Boogbuis voor hoge-druk-natriumontladingslamp, alsook werkwijze voor het binden van een materiaal met hoog aluminiumoxydegehalte.

Info

Publication number: NL8002385A
Application number: NL8002385A
Authority: NL
Original assignee: Westinghouse Electric Corp
Priority date: 1979-05-07
Filing date: 1980-04-24
Publication date: 1980-11-11
Also published as: DE3016893A1; CA1143779A; US4291250A; JPS55150543A; GB2051649B; GB2051649A; FR2456385A1; BE883131A

Description

- 1 - Η.

Boogbuis voor hoge-druk-natriumontladingslamp, alsook werkwijze voor het binden van een materiaal met hoog aluminiumoxydegehalte.

De uitvinding heeft betrekking op boogbuizen voor hoge-druk-natriumontladingsiampen, alsook op een werkwijze voor het binden van een materiaal met een hoog’ gehalte aan aluminiumoxyde.

5 De hoge-druk-natriumontladingslamp met zijn zeer efficiënte goud-gele ontlading vindt op enorme schaal toepassing bij verlichting van straten en verkeerswegen.

Eén van de meest kritische bewerkingen bij de vervaardiging van een hoge-druk-natriumontladingslamp is het afdichten 10 van de eindkappen van metaal met hoog smeltpunt aan het boogbuislichaam van polykristailijn aluminiumoxyde of saffier. Verder zijn de meeste gevallen van lampuitval te wijten aan een breuk van de afdichting tussen de boogbuis en zijn eindkappen, en kunnen deze in de meeste gevallen 15 verder worden geïdentificeerd als een defekt van de verbinding tussen het afdichtingsfrit en de' eindkap aan' het scheidingsvlak tussen beiden.Commerciële hoge-druk-natriumontladingslampen maken gebruik van een glasachtig afdichtingsfrit voor het binden van het boogbuislichaam 20 aan de eindkappen van metaal met hoog smeltpunt, en dit glasachtige afdichtingsfrit bevat in vrijwel alle gevallen in hoofdzaak aluminiumoxyde en calciumoxyde in ongeveer eutectische verhouding. De meeste van deze afdichtfritten omvatten algemeen kleine hoeveelheden van andere metaal-25 oxyden zoals siliciumdioxyde, magnesiumoxyde, bariumoxyde, yttriumoxyde, enz. Verschillende van deze afdichtsamen-stellingen samen met de werkwijze volgens welke de polykristailijn aluminiumoxydeboogbuis wordt verbonden met de eindkap van metaal met hoog smeltpunt in de hoge-30 druk-natriumontladingslamp, zijn beschreven in het

Amerikaanse octrooischrift 3.281.309, het Amerikaanse octrooischrift 3.469.729, en het Amerikaanse octrooischrift 3.588.577. Het niet aangepast zijn van de binding tussen het afdichtende glasfrit en de eindkap'van metaal met hoog 35 smeltpunt werd reeds eerder ingezien, en pogingen zijn 800 2 3 85 % j* - 2 - onafgebroken voortgezet om dit probleem op te lossen.

Eên poging tot een oplossing van het probleem wordt beschreven in het Amerikaanse octrooischrift 3.448.319, waarbij een suspensie van wolfraamtrioxyde in een geschikt 5 bindmiddel, gemengd met een kleine verhouding van de afdichtsamenstelling, wordt aangebracht op hèt inwendige oppervlak van de eindkap. Bij dit bekende proces moet grote zorg worden getroffen om te waarborgen, dat de wolfraamlaag volledig wordt bedekt, met een laag keramisch 10 afdichtmateriaal, zodat niets van het wolfraam wordt blootgesteld aan de alkalische.metaaldamp in de boogbuis.

Het Amerikaanse octrooischrift 3.598.435 beschrijft een proces, waarbij zirkoniumd'ioxyde wordt gevormd op het niobium door het bekleden van het metaal met hoog smeltpunt 15 met zirkoniumhydride of alternatief door zirkoniumoxyde of een zirkonium-rijke niobiumlegering te gebruiken door diffusie van zirkonium in het niobiumoppervlak. Bij gebruik van zirkonium wordt evenwel aangenomen, dat dit verantwoordelijk is voor een ongewenst bros worden van de 20 eindkap van niobium.

Meer recent is de toepassing van een binnen een eindkap aangebrachte voorbekleding van metallisch silicium, zoals beschreven in het Amerikaanse octrooischrift 4.103.200, hetgeen de binding tussen de eindkappen van 25 metaal met hoog smeltpunt en het calciumoxyde-aluminiumoxyde afdichtingsfrit aanmerkelijk verbetert. De eindkapafdichting en methode volgens de onderhavige uitvinding vormt een verdere verbetering over de afdichting zoals beschreven in genoemd Amerikaans octrooischrift.

30 Verder is gevonden, dat de afdichting tussen het boogbuislichaam en de eindkap een kritische faktor kan vormen bij het bedrijf van hoge-druk-natriumontladingslampen bij de hogere temperaturen, die vereist zijn voor het voortbrengen van een verbeterde lichtbron met het oog op 35 kleurweergave van verlichte voorwerpen. Een dergelijke lamp wordt beschreven in de Amerikaanse octrooiaanvrage Serial” No, 923.597.

Volgens de onderhavige uitvinding omvat een boogbuis voor een hoge-druk-natriumontladingslamp een langwerpige 40 boogbuis, welke een langwerpig buisvormig keramisch boog- 800 23 85 - 3 - ν’ buislichaam heeft, en een paar eindkappen van metaal met hoog smeltpunt, welke een bekleding van silicide van metaal met hoog smeltpunt hebben op het inwendige oppervlak daarvan, dat is verzegeld aan de uiteinden 5 van het langwerpige buisvormige keramische boogbuislichaam, en deze einden afsluit.

Bij voorkeur wordt een glanzend afdichtfrit, dat in hoofdzaak bestaat uit aluminiumoxyde en calciumoxyde, tussengeplaatst tussen de bekleding van silicide van metaal 10 met hoog smeltpunt en het keramische boogbuislichaam.

De uitvinding omvat verder een werkwijze voor het binden van een metaal met hoog smeltpunt aan een materiaal met een hoog gehalte aan aluminiumoxyde, welke werkwijze omvat het bekleden van het metaal met hoog smeltpunt 15 met een suspensie, die in hoofdzaak bestaat uit een mengsel van poeder van metaal met hoog smeltpunt en siliciummetaal-poeder een vloeibare drager, het bakken van het metaal met hoog smeltpunt met de suspensie daarop aangebracht in' een vacuum gedurende een vastgestelde tijd bij een vast-20 gestelde temperatuur voor het vormen van een silicide van het metaal met hoog smeltpunt, het bekleden van een materiaal met hoog gehalte aan aluminiumoxyde en het beklede metaal met hoog smeltpunt met een afdichtfrit, dat in hoofdzaak bestaat uit calciumoxyde en aluminiumoxyde, 25 het assembleren van het materiaal met een hoog aluminium-oxydegehalte en het metaal met hoog smeltpunt, en het bakken van dit samenstel volgens een vastgesteld verzege-lingsschema.

De eindkappen van metaal met hoog smeltpunt, bij 30 voorkeur niobium, worden bekleed met een dikke suspensie, die in hoofdzaak bestaat uit een mengsel van poeder van niobium als voorkeursmetaal met hoog smeltpunt en silicium- . ~ metaalpoeder en een drager. De verhouding van het niobium- poeder tot het siliciumpoeder is bij voorkeur 3 tot 7.

35 Deze bekleding wordt op gewenste wijze aangebracht in een 2 hoeveelheid van ongeveer 1,8 tot 6,0 mg per cm oppervlak, en kan worden afgezet door of verven of sproeien. Het beklede metaal met hoog smeltpunt wordt vervolgens gebakken gedurende een vastgestelde tijd bij een vastgestelde 40 temperatuur voor het voortbrengen van een bekleding van 800 23 85 /1 i - 4 - silicide van het metaal met hoog smeltpunt. Een gebruikelijke glaskit, die in hoofdzaak bestaat uit aluminiumoxyde en calciumoxyde, kan vervolgens worden aangebracht op het scheidingsvlak van het aluminiumoxydekeramiek en het 5 metaal met hoog smeltpunt, en worden verzegeld door middel van een gebruikelijk verhittingsschema.

Het is gebleken, dat de bekleding een sterke chemisch reaktieve binding vormt met zowel de niobiummetaaleindkap· en het oxydefrit, wanneer een dunne laag van de bekleding 10 wordt gebruikt als tussenlaag voor het in.wezen vormen van een niobiummetaalsilicidefrit gegradeerde dichting.

De uitvinding zal thans nader worden toegelicht aan de hand van uitvoeringsvoorbeelden onder verwijzing naar de tekening. In de tekening toont: 15 fig. 1 een blokschema, waarin een werkwijze is toegelicht voor het verzegelen van een onderdeel van metaal met hoog smeltpunt aan een 'aluminiumoxydekeramische boogbuis; fig. 2 een aanzicht in perspectief van een kenmerkende 20 eindkap voor een hoge-druk-natriumontladingslamp; fig. 3 een zijaanzicht, gedeeltelijk in doorsnee, van een kenmerkende boogbuis voor een hoge-druk-natrium-ontladingslamp; fig. 4 een zijaanzicht, gedeeltelijk in doorsnee, 25 van een alternatieve constructie voor het ene einde van een boogbuis van een hoge-druk-natriumontladingslamp; en fig. 5 een zijaanzicht, gedeeltelijk in doorsnede, van.nog een andere uitvoering van een boogbuis voor een 30 hoge-druk-natriumontladingslamp, waarbij de uitvinding wordt toegepast.

In de tekening, waarbij in de verschillende figuren overeenkomstige verwijzingscijfers gebruikt zijn voor overeenkomstige delen, is in fig. 1 een blokschema 35 getoond, dat de verschillende stappen toont, die betrokken zijn bij het verzegelen van een deel van metaal met hoog smeltpunt aan een aluminiumoxydekeramische boogbuis.

Een hoeveelheid siliciummetaalpoeder met een deeltjesgrootte corresponderende met een maaswijdte van 325, wordt gemengd 40 met een hoeveelheid poeder van metaal met hoog smeltpunt 800 2 3 85 - 5 - -k met een deeltjesgrootte overeenkomende met een maaswijdte van ongeveer- 325, en een vloeibare drager. Dit mengsel wordt vervolgens in een kogelmolen gemalen .gedurende 24 uur'voor het verkrijgen van een door en door dispersie.

5 Het poedermengsel in zijn vloeibare drager, welke laatste bij voorkeur alcohol of amylacetaat is, heeft een consistentie, die is gelegen ergens tussen dunne pasta en een visceuze vloeistof. De viscositeit van deze suspensie kan worden gevarieerd, zoals de vakman duidelijk zal zijn, 10 in afhankelijkheid van of het de bedoeling is om deze suspensie aan te brengen op de eindkap van metaal met hoog smeltpunt door opschilderen met een borstel, of door het te sproeien op het metaaloppervlak. Elk van deze methoden is geschikt gebleken.

15 De suspensie wordt aangebracht'op het inwendige oppervlak van een niobiumeindkap in een hoeveelheid van ongeveer 1,8 tot 6,10 mg/cm bekleed oppervlaktegebied.

Het beklede deel van metaal met hoog smeltpunt wordt vervolgens gebakken bij ongeveer 1400 tot 1600°C gedurende 20 20 tot 30 min. in een vacuum, teneinde het poeder van metaal met hoog smeltpunt - en het silieiumpoeder te laten reageren met elkaar en met de eindkap van metaal met hoog smeltpunt, en door verhitting de vloeistofdrager te verwijderen.

25 Nadat het onderdeel van metaal met hoog smeltpunt aldus is geprepareerd, wordt één of elk van het deel van metaal met hoog smeltpunt en het aluminiumoxyde-keramische deel of boogbuis aan hun grensvlak bekleed met een gebruikelijke calciumoxyde - aluminiumoxyde 30 afdichtingsfrit en worden delen geassembleerd voor verhitting in overeenstemming met een gebruikelijk afdichtings-schema van het soort, dat wordt beschreven in het Amerikaanse octrooischrift 3.469.729.

Een dergelijk afdichtingsschema omvat bijv. het 35 verhitten van de geassembleerde boogbuis van kamertemperatuur tot ongeveer 700°C in ongeveer 3 min., vervolgens van 700°C tot 1425°C - 1550°C met een snelheid van ongeveer 40°C per min. gedurende ongeveer 20 min. Het samenstel wordt vervolgens gehouden op een temperatuur van 1425°C -40 1550°C gedurende een periode van ongeveer 1 min., en daarna 800 23 85 - 6 - wordt het samenstel afgekoeid in een snelheid van ongeveer 30°C per minuut tot 700°C, op welk tijdstip de oven wordt uitgezet en het samenstel in staat wordt gesteld om af te koelen tot kamertemperatuur. Een alter-5 natief afdichtingsschema omvat het brengen van de boogbuis van kamertemperatuur tot 1365 - 1400°C in ongeveer 20-25 min., het houden van de boogbuis op deze temperatuur van 1365 -1400°C gedurende ongeveer 5 min., en vervolgens het'verminderen van de temperatuur tot ongeveer 1000°C in onge-10 veer 12 min., waarna deze temperatuur van 1000°C wordt aangehouden gedurende ongeveer 10 min. De oventemperatuur wordt vervolgens verlaagd tot ongeveer 200°C in 25 min., op welk punt de ovenenergie wordt afgesloten, en de boogbuis in staat wordt gesteld om af te koeien tot kamer-15 temperatuur.

In de omstandigheden, waarbij een eindkap van metaal met hoog smeltpunt wordt vastgezet aan een buisvormige polykristallijn aiuminiumoxyde of saffieren boogbuislichaam kan de assemblering van de voorbeklede eindkap van metaal 20' met hoog smeltpunt aan het boogbuislichaam plaatsvinden voorafgaand aan het aanbrengen van het veizegelingsfrit.

In deze omstandigheid wordt vervolgens het verzegelingsfrit aangebracht aan een gebied van het boogbuislichaam aangrenzend aan het einde van de rok van de eindkap van metaal 25 met hoog smeltpunt, en gedurende de verhittingscyclus zal het frit vloeien naar het gebied tussen de eindkap en het boogbuislichaam door capillaire werking, zoals bekend is in de techniek van de keramische boogbuisver-vaardiging. Het is daarbij niet kritisch voor de werkwijze 30 volgens de uitvinding, of de aluminiumoxyde-calciumoxyde-verzegeiingsfrit wordt aangebracht aan de betreffende onderdelen voor of na het assembleren.

Verschillende alternatieve boogbuisconstructies worden gebruikt bij de vervaardiging van hoge-druk-35 natriumontladingslampen. In alle gevallen moet een afdichting worden verkregen tussen de boogbuis van polykristallijn aluminium of saffier en een onderdeel van metaal met hoog smeltpunt. Bij· één doelmatige constructie wordt gebruik gemaakt van eindkappen van metaal met 40 hoog smeltpunt van het soort, getoond in fig. 2 in samenhang 800 2 3 85

N

- 7 - met de boogbuis, getoond in fig. 3. De eindkap 10 omvat in het algemeen een vlak eindgedeelte 12 en een ringvormig rokgedeelte 14, en kan een stuk van een buisje 16 van metaal met hoog smeltpunt omvatten, dat steekt door het midden 5 van het vlakke eindgedeelte 12. Tenminste één einde van de boogbuis van een hoge-druk-natriumontladingslamp moet een buisje bevatten teneinde te zorgen voor het uiteindelijke vullen van de boogbuis met het de ontlading ondersteunende natrium-kwikamalgaam, en een geschikt startgas.

10 Hoewel sommige fabrikanten een buisje opnemen in beide uiteinden van de boogbuis teneinde te zorgen voor een uniformiteit van de onderdelen, is er slechts één noodzakelijk en in de uitvoering, getoond in fig. 3 omvat de eindkap 10 aan de rechterzijde van de boogbuis geen 15 buisje 16.

In fig. 3 is een kenmerkende boogbuis voor een keramische ontladingslamp getoond, welke een buisvormig boogbuislichaam 18 van polykristallijn aluminiumoxyde of saffier omvat, afgesloten aan elk einde door een eindkap 20 10 van metaal met hoog smeltpunt, bij voorkeur van niobium.

Gedragen öp Jtiet eindkapsamenstel zijn tegenovergelegen geplaatste boogondersteuningselektrodes 20, die zoals getoond in fig. 3, zijn gemonteerd op het buisje van de dit buisje dragende eindkap via een band 22, en rechtstreeks 25 aan de geen buisje dragende eindkap door middel van een overeenkomstige band 22. Een invoergeleider 24 van metaal met hoog smeltpunt voert stroom naar de rechtse elektrode, zoals getoond in fig. 3, terwijl het niobiumbuisje 16, dat is gesoldeerd aan het midden van de niobiumeindkap 30 bij 26, elektrische stroom voert naar de linkerelektrode 20.

Het scheidingsvlak of oppervlak 30 van het rokgedeelte 14 van de eindkap 10 is bekleed met de suspensie van poeder van metaal met hoog smeltpunt en siliciummetaal-poeder, evenals de gedeelte van het vlakke eindgedeelte 35 12 van de eindkap aangrenzend aan het rokgedeelte 14.

Deze bekleding 32 wordt vervolgens gebakken in een vacuum gedurende ongeveer 20 tot 30 min. bij tussen ongeveer 1400°C tot 1600°C. Dè eindkappen worden vervolgens geplaatst op de einden van een boogbuislichaam 18, en een afdichtfrit, 40 dat in hoofdzaak bestaat uit calciumoxyde en aluminiumoxyde 80023 85 5 - 8 - in ongeveer eutectische verhoudingen, maar dat tevens kleine hoeveelheden van siliciumoxyde, magnesiumoxyde, of bariumoxyde kan bevatten, wordt aangebracht aan de intersectie van de uiteinden van de eindkaprokgedeelten 5 14 en het boogbuislichaam rond de gehele omtrek van het boogbuislichaam, en het samenstel wordt geplaatst in een oven. Dit samenstel wordt vervolgens verhit volgens een gebruikelijk afdichtingsschema, dat het glasachtige afdicht-frit 34 doet vloeien door capillaire werking naar alle 10 grensvlakgebieden tussen de eindkap 10 en het boogbuislichaam 18.

De werkwijze volgens de uitvinding kan eveneens worden toegepast bij boogbuizen van hoge-druk-natrium-ontladingslampen, die zijn geconstrueerd volgens de uit-15 voering, getoond in fig. 4. In deze uitvoering is hèt boogbuislichaam 18 afgesloten door een polykristallijne aluminiumoxydeschijf 36, die is verzegeld aan het boogbuislichaam bij 38 door êên of andere gebruikelijke afdichtfrit, zoals beschreven in de eerdergenoemde Amerikaanse 20 octrooischriften. In deze uitvoering steekt een buisje van metaal met hoog smeltpunt, bij voorkeur tantalium of niobium, uit door een opening in het midden van de polykristallijne aluminiumoxydeschijf 36, en draagt aan zijn binneneinde een elektrode-ondersteuningsband 22 en een 25 elektrode 20. In de getoonde uitvoering wordt de suspensie van metaalpoeder met hoog smeltpunt en siliciummetaal-poeder, gesuspendeerd in een vloeibare drager, bijv. alcohol of amylacetaat, aangebracht op het buisje in het gebied 40, dat bedoeld is om het scheidingsvlak te 30 vormen met de opening in de keramische eindkap 36 op dezelfde wijze, als deze suspensie werd aangebracht aan het inwendige oppervlak van de eindkap 10. Het beklede buisje wordt vervolgens gebakken in een vacuum bij een temperatuur van ongeveer 1400°C tot 1600°C gedurende ongeveer 20 tot 35 30 min., voorafgaand aan de assemblering met de keramische eindschijif 36, hetgeen wederom geschiedt door middel van een gebruikelijk calciumoxyde-aluminiumoxyde-afdicht-frit bij 42.

Er dient verder op te worden gewezen, dat variërende 40 hoeveelheden van het calciumoxyde-aluminiumoxyde afdichtfrit- 800 23 85 - 9 - materiaal kunnen worden gemengd met de suspensie van poeder van metaal met hoog smeltpunt en siliummetaalpoeder, alvorens de suspensie wordt aangebracht op het onderdeel van metaal met hoog smeltpunt. Er zijn met succes lampen 5 verzegeld met suspensie en fritcombinatiés, lopende van 90 % suspensie en 10’ % frit tot 10 % suspensie en 90 % frit. Wanneer zulke mengsels worden gebruikt, is het gebleken de voorkeur te verdienen, dat de verhouding van suspensie tot frit ligt in de orde van grootte van ongeveer 80 % 10 suspensie en 20 % glasachtig afdichtfrit.

Een nieuwe boogbuisconstructie, die wordt beschreven in de samenhangende Amerikaanse octrooiaanvrage Serial No. 036.949, is getoond in fig. 5. In deze constructie bezit een monolithisch boogbuislichaam 44 met halfgesloten einden 15 bij 46 van een uniforme polykristallijne aluminiumoxyde-constructie slechts kleine openingen 50, welke dienen om het gebruikelijke buisje 16 van metaal met hoog smeltpunt, bij voorkeur niobium op te nemen, waaraan de elektrodes 20 zijn vastgelast bij 48. Op de niobiumeindkap 10, die het 20 overige vormt van dit sub-assemblement, is de bekleding 32 van silicide van metaal met hoog smeltpunt afgezet, in de getoonde configuratie op het gehele inwendige eindkap-oppervlak samen met dat gedeelte van het buisje 16, dat zich uitstrekt door de opening 50 in het eindgedeelte 46 25 van de monolithische boogbuis 44. Evenals bij de andere uitvoeringen wordt een gebruikelijk calciumoxyde-aluminium-oxyde-afdichtfrit gebruikt voor het afzegelen van het eindkap-buisje-sub-assemblement aan het boogbuislichaam, en is deze frit gelegen tussen alle beklede metaalopper-30 vlakken van het inwendige van de eindkap en het buisje en de gedeelten van het polykristallijne aluminiumoxyde-boogbuislichaam, dat een scheidingsvlak daarmee vormt.

Zoals duidelijk zal zijn bij deze uitvoering, wordt een veel grotere afdichtingsweg verschaft aan het tussenvlak 35 tussen de metalen delen en het polykristallijne aluminium-oxydeboogbuislichaam, en wordt daardoor gezorgd voor een lamp, die kan werken bij veel hogere temperaturen, zonder dat de verzegeling verbreekt, waardoor een natriumont-ladingslamp kan worden verkregen met een verbeterde kleur-40 weergave.

800 2 3 85 - 10 -

De bekleding van silicide van metaal met hoog smeltpunt wordt bereid door kogelmalen van een mengsel van poeder van metaal met hoog smeltpunt en siliciummetaalpoeder in een vloeibare drager, bij voorkeur amylacetaat of 5 alcohol gedurende een periode van 24 uur. Het poeder van metaal met hoog smeltpunt en het siliciummetaalpoeder heeft bij voorkeur een deeltjesgrootte overeenkomende met een maaswijdte 325, en het poeder van metaal met hoog smeltpunt kan bestaan uit niobium, tantalium, wolfraam, en molybdeen. 10 Succesvolle verbeteringen in afdichtzegelingen werden tot stand gebracht met een verhouding van poeder van metaal met hoog smeltpunt tot siliciummetaalpoeder van ongeveer 80 % poeder van metaal met hoog smeltpunt en 20 % siliciummetaalpoeder tot ongeveer 10 % metaalpoeder met hoog 15 smeltpunt en 90 % siliciummetaalpoeder. In de voorkeursuitvoering wordt ongeveer 30 % metaalpoeder met hoog smeltpunt gebruikt met 70 % siliciummetaalpoeder. Aftrek-sterkteproeven werden uitgevoerd onder gebruikmaking van een 4 mm brede niobiumstrook, bevestigd aan een poly-20 kristallijn aluminiumoxydelichaam met een gebruikelijke afdichtfrit. Wanneer er geen adhesie-bevorderende bekleding werd gebruikt, bedroeg de aftreksterkte slechts 0,011 kg, met een siliciummetaalbekleding op de niobiumstrook hadden de betere monsters een aftreksterkte van 1,27 kg, terwijl 25 bekledingen van silicide van metaal met hoog smeltpunt, waarbij gebruik gemaakt was van 30 % metaalpoeder met hoog smeltpunt en 70 % siliciummetaalpoeder voor het voortbrengen van de bekleding van silicide van metaal met hoog smeltpunt aftreksterktes verkregen werden zoals opgegeven in onder-30 staande tabel.

Proef No. Mengsel van metaal met Maximale aftrek- _ laag smeltpunt sterkte 1 30 % Nb / 70 % Si 8,07 kg 2 30 % Ta / 70 % Si 7,80 " 35 3 30 % W / 70 % Si 6,85 " 4 30 % Mo / 70 % Si 9,25 " 5 puur Si 1,27 " 900 23 85 - 11 - λ

Het voorgaande illustreert duidelijk de aanmerkelijke vordering in adhesie, die plaatsvindt, wanneer er een bekleding van silicide van metaal met hoog smeltpunt wordt aangebracht op het niobiumoppervlak, dat moet 5 worden verzegeld aan een polykristallijn aluminiumlichaam met een calciumoxyde-aluminiumoxyde-wasachtig afdichtfrit.

Lampen, die gebruik maken van een bekleding van silicide van metaal met hoog smeltpunt op de niobiumeindkap, verkregen van ongeveer een 30 %-niobiummetaalpoeder en 10 70 %-siliciummetaalpoedermengsel zijn beproefd over meer dan 1000 uur zonder dat daarbij verzegelingsdefekten optraden.

Zoals duidelijk blijkt uit het voorgaande heeft het verzegelingsproces volgens de uitvinding gezorgd voor een aanmerkelijk verbeterde afdichting tussen de niobium-15 eindkappen en het polykristallijne aluminiumoxydelichaam van een boogbuis in hoge-druk-natriumontladingslampen.

- conclusies - 800 23 85

Claims

1. Boogbuis voor een hoge-druk-natriumontladingslamp, met het kenmerk, dat de lamp een langwerpig buisvormig keramisch boogbuislichaamorgaan heeft, en een paar eindkappen van metaal met hoog smeltpunt, waarbij 5 een bekleding van silicide van metaal met hoog smeltpunt is aangebracht op het inwendige oppervlak daarvan, welke bekleding is verzegeld aan de uiteinden van het langwerpige buisvormige keramische boogbuislichaamorgaan en deze einden afsluit.

2. Afgedichte hoge-druk-natriuraontladingslampboogbuis, met het kenmerk, dat de lamp een langwerpig aluminiumoxydeboogbuislichaam heeft, een eindkap van metaal met hoog smeltpunt, geassocieerd met elk einde van het boogbuislichaam, en middelen voor het verzegelen 15 van de eindkappen aan de einden van het boogbuislichaam, welke middelen omvatten een bekleding van een silicide van een metaal met hoog smeltpunt op het inwendige oppervlak van de eindkappen van metaal met hoog smeltpunt, en een glasachtig afdichtfrit, in hoofdzaak bestaande 20 uit aluminiumoxyde en calciumoxyde, tussengeplaatst tussen ‘de bekleding van silicide van metaal met hoog smeltpunt en het aluminiumoxydeboogbuislichaam.

3. Boogbuis volgens conclusie 2, m e t h e t kenmerk, dat het aluminiumoxydeboogbuislichaam bestaat 25 uit polykristallijn aluminiumoxyde, en dat de eindkap van niobium is.

4. Boogbuis volgens conclusie 2 of 3,met het kenmerk, dat het boogbuislichaam cirkelvormige openingen heeft in de einden daarvan met een diameter 30 die aanzienlijk kleiner is dan de diameter van het boogbuislichaam, dat elke eindkap van metaal met hoog smeltpunt een buisje van metaal met hoog smeltpunt heeft, dat steekt door het midden daarvan, waarbij het buisje steekt door de opening met kleine diameter, en dat de afdichtmiddelen 35 omvatten de bekleding van een silicide van een metaal 800 2 3 85 - 13 - % met hoog smeltpunt zowel op het inwendige oppervlak van de eindkappen van metaal met hoog smeltpunt en het oppervlak van het buisje, dat zich uitstrekt door de opening met kleine diameter in het boogbuislichaam. 5

5. Werkwijze voor het binden van een metaal met hoog smeltpunt aan een materiaal met een hoog gehalte aan aluminiumoxyde, gekenmerkt door het bekleden van het metaal met hoog smeltpunt met een suspensie, die in hoofdzaak bestaat uit een mengsel van poeder van metaal 10 met hoog smeltpunt en siliciummetaalpoeder en een vloeibare drager, het bakken van het metaal met hoog smeltpunt met de suspensie daarop aangebracht in een vacuum gedurende een vastgestelde tijd bij een vastgestelde temperatuur voor het vormen van een silicide van metaal met hoog 15 smeltpunt, het bekleden van het materiaal met een hoog gehalte aan aluminiumoxyde en/of het metaal met hoog smeltpunt met een afdichtfrit, in hoofdzaak bestaande uit calciumoxyde en aluminiumoxyde, het assembleren van het materiaal met een hoog gehalte aan aluminiumoxyde en het 20 metaal met hoog smeltpunt met het afdichtfrit daartussen, en het bakken van. dit samenstel in overeenstemming met een vastgesteld afdichtschema.

6. Werkwijze volgens conclusie 5, m e t het kenmerk, dat de vloeibare drager alcohol is.

7. Werkwijze volgens conclusie 5 of 6,met het kenmerk, dat het metaal met hoog smeltpunt wordt bekleed met een suspensie in een hoeveelheid van ongeveer 1,6 tot 6,0 mg per cm2. 1 800 23 85 Werkwijze volgens conclusie 5, 6 of 7, m e t 30 het kenmer k,dat het bakken van het metaal met hoog smeltpunt, waarop de suspensie is aangebracht, geschiedt bij een temperatuur van ongeveer 1400°C tot 1600°C gedurende ongeveer 20 tot 30 min.’