汞撒布组合材料、汞撒布装置及将汞导入电子管内部的方法制造方法及图纸

一种适宜于甚至在部分氧化后的激发期间也能释放高于６０％汞量的汞撒布组合材料，它包括含有Ｈｇ和选自Ｔｉ、Ｚｒ及其混合物的第二金属的汞撒布金属互化物Ａ，以及含有Ｃｕ和选自Ｓｎ、Ｉｎ或其组合物的第二金属的助促合金或金属互化物Ｂ。除了将汞导入电子管的方法以外，还公开了包含Ａ和Ｂ组合材料的汞撒布装置，该方法是将一种所述装置导入开口电子管内，然后在电子管密封后于５５０°～９００℃之间温度对其加热，以便使Ｈｇ处于游离状态。（*该技术在2015年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种用于生产汞撒布装置的组合材料、由此而制造的汞撒布装置以及向电子管内导入汞的方法。在例如汞弧整流器、激光器、各种字母数字显示器以及特别是荧光灯中，使用少量的汞在该技术中是众所周知的。在上述装置中汞的准确用量对于这些装置的质量、尤其是对于生态原因是极端重要的。事实上，这种元素的高毒性由于含有该元素上述各装置的废弃物，或者在这些装置的意外破碎情况下，会造成生态自然环境的许多严重问题。这些生态自然环境的问题，在兼顾各电子管的功能的条件下，强制规定尽可能少量使用汞。后来在立法范围内也包括了这些考虑，近来国际规则的发展趋势是制定能够被导入电子管的汞量的最高极限例如，对于标准荧光灯，建议使用的总汞量不大于10mg/每个灯。在过去，汞以液体形态导入电子管内。然而，使用液态汞首先在生产电子管的工厂由于汞在室温下的高蒸气压而造成有关贮存和操作的问题。其次，关于将液态汞导入电子管的各技术的通常缺点是，难以按微升做到准确又可重复的汞的体积计量，这种困难通常造成该元素的导入量比需要量高得多。这些缺点促进了代替使用无定形液态汞的各种技术的发展。在若干先有技术文件中公开了使用包装在小盒内的液态汞。例如，在以下专利中叙述了上述方法在美国专利nos.4,823,047和4,754,193中提到使用金属小盒；而在美国专利nos.4,182,971和4,278,908中，汞容器是用玻璃制造的。在电子管封装后，通过引起容器破裂的加热处理来释放汞。这些方法一般都存在某些缺点。首先，生产小盒并将它们安装在电子管内十分复杂，尤其是它们必须安装到小尺寸的电子管内。其次，特别是如果小盒是用玻璃制造的话，小盒破碎会产生危及管子质量的碎片，以致于美国专利nos.4,335,326公开了一种组合装置，在该装置中包含汞的小盒又安装在一个用作屏蔽碎片的小盒内。此外，汞的释放常常是猛烈的，可能损坏电子管的内部结构。最后，这些系统仍然存在使用液态汞的缺点，它们没有完全解决有关几毫克汞的准确又可重复该用量的问题。美国专利nos.4,808,136和欧洲专利申请EP—568,317公开了使用渗入汞的片状或小球多孔材料，一旦灯管被封装后通过加热来释放汞。然而，为了将汞装载进电子管内，这些方法也要求复杂的操作，而且汞的释放量也难以重复。这些问题被以申请人的名义的美国专利nos.3,657,589所克服，该专利公开了使用具有通式TixZryHgz的汞的金属互化物，其中x和y可在0～13之间变化，总和(x＋y)可在3～13之间变化，z为1或2。这些化合物具有这样的性质，即汞的释放温度随特定化合物而变化，然而，它们又都是稳定的，在大气和真空中都高达约500℃，由此可兼顾电子管的装配操作，在该操作期间汞撒布装置可达到约400℃温度。在电子管封装后，通过激发操作从以上列举的化合物上释放汞，通常是对该材料在750℃～900℃之间加热约30秒钟来进行上述操作。可以通过激光辐射或汞撒布化合物的金属支承的感应加热来完成这种加热。使用由申请人以商品名称St505生产和销售的Ti3Hg化合物，特别是商标为“STAHGSORB”的压制粉粒环状容器或压制粉粒丸状或片状销售的St505化合物，或者商标为“GEMEDIS”、层压在金属带上的粉粒销售的St505化合物具有各种特殊优点。相对于先有技术而论，上述材料提供以下各种优点—如上所述，它们在可能达到约350～400℃温度的电子管生产周期内避免了汞蒸发的危险；—如同在引用的美国专利nos.3,657,589中所述，以化学吸附CO、CO2、O2、H2和H2O气体为目的，可以很容易将吸气剂材料添加到汞撒布化合物中，这会妨碍电子管作业；在汞释放的相同热处理期间激发吸气剂；—被释放的汞量是易于控制和可重复的。尽管它们具有良好的化学—物理性能并且容易使用，这些材料仍然存在在激发处理期间不能完全释放所含汞的缺点。事实上，生产含有汞的电子管的工艺过程包括电子管封装作业，该作业是通过玻璃熔化(例如荧光灯密封)或通过熔接密封(即通过低熔玻璃粘贴将两个预定形状的玻璃件焊接)来完成的。在上述作业期间，撒布汞的装置可直接加热高达约350°～400℃；在该步骤中，该装置被暴露于由熔融玻璃放出的气体和蒸气中，并在全部工业过程中都暴露于空气中。在这些条件下，撒布汞的材料发生表面氧化，最终结果是在激发过程中，总的汞含量约为40％产率。在激发操作期间未释放的汞然后在电子管的寿期中缓慢地被释放。这种特性以及电子管必须从其寿命周期一开始就明显工作的这一事实，导致引入该装置的所需汞量约为理论所需数量的两倍。为了克服这些问题，专利申请EP—A—091,297建议将Ni或Cu粉添加到Ti3Hg或Zr3Hg化合物中。根据该文献，将Ni和Cu添加到撒布汞的化合物中会引起由此而得到的组合材料熔化，这有利于在几秒钟内几乎释放全部的汞。这种熔化发生在Ni—Ti、Ni—Zr、Cu—Ti和Cu—Zr体系的低共熔点温度，该温度范围为从相对于66％Cu—34％Ti组成(原子百分比)的约880℃到相对于81％Ni～19％Ti组成的1280℃，尽管该文献错误地给出了相对于4％Ni～96％Ti组成的770℃熔化温度。该文献承认含汞化合物在电子管加工处理期间是变化的，它需要保护；为此，建议用钢、铜或镍板来包封粉粒的容器，该容器在由其内部产生的汞蒸气压力激发期间会破裂。这种解决办法并不完全令人满意事实上，如同在使用小盒的方法中所发生的一样，汞会猛烈爆发并造成对电子管内某些局部的损坏；容器制造相当复杂，因为它要求焊接小尺寸的金属件。此外，该文献未包括支持所指组合材料被评估为良好汞释放性能的实验数据。因此，本专利技术的目的是提供一种在电子管内撒布汞的已改进的组合材料，它能够克服先有技术的一个或多个缺点。特别是，本专利技术的目的首先是提供一种撒布汞的已改进的组合材料，该材料甚至在部分氧化后也能在激发阶段释放高于60％的汞量，以致于能够减少汞的总使用量。本专利技术的另一个目的是提供包含本专利技术组合材料的汞撒布装置。本专利技术的第三个目的是提供一种通过本专利技术装置将汞导入需要上述元素的电子管内的方法。按照本专利技术，通过使用由以下金属制造的撒布汞的组合材料可以达到本专利技术的这些和另外的目的—包括汞和选自钛、锆及其混合物的第二金属的撒布汞的金属互化物A；和—包括铜、选自锡、铟、银或其组合物的第二金属、还可能包括选自过渡金属的第三金属的合金或金属互化物B，其中过渡金属的数量不大于金属互化物B总重量的10wt％。本专利技术撒布汞的装置包含上述A和B材料的组合物，还可能包含吸气剂材料C，同时本专利技术的方法显示出权利要求23的特征。本专利技术的进一步目的和优点从以下参考附图的详细说明来看将显而易见，其中附图说明图1是根据本专利技术可能的实施方案的本专利技术汞撒布装置的透视图；图2和图2a分别是根据另一种可能实施方案的本专利技术装置的俯视平面图和沿11—11的截面图；图3、3a和3b分别是在两种可能的变化中，根据另一种实施方案的本专利技术装置的俯视平面图和沿111—111的两个截面图。本专利技术组合材料的组分A(在下文中被定义为汞撒布剂)如同在上述美国专利nos.3,657,589中所述是相应于化学式TixZryHgz的金属互化物，详细说明可参考专利nos.3本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种包含汞撒布金属互化物Ａ的汞撒布组合材料，该化合物Ａ包括汞和选自钛、锆及其混合物中的第二金属；其特征在于，该组合材料还包括一种助促合金或金属互化物Ｂ，该化合物Ｂ包括铜和选自锡、铟或银或其组合物的第二金属。

【技术特征摘要】
IT 1994-2-24 000341A/941.一种包含汞撒布金属互化物A的汞撒布组合材料，该化合物A包括汞和选自钛、锆及其混合物中的第二金属；其特征在于，该组合材料还包含一种助促合金或金属互化物B，该化合物B包括铜和选自锡、铟或银或其组合物的第二金属。2.根据权利要求1的汞撒布组合材料，其特征在于，助促化合物B包括铜、选自锡或铟或其组合物的第二金属和选自过渡金属的第三金属；其特征在于，该过渡金属以不大于化合物B总重量的10％而存在。3.根据权利要求1的汞撒布组合材料，其特征在于，该金属互化物A是Ti3Hg。4.根据权利要求1的汞撒布组合材料，其特征在于，该助促化合物是含有3wt％～63wt％Cu的Cu—Sn合金。5.根据权利要求4的汞撒布组合材料，其特征在于，该助促化合物是非化学计算相Cu6Sn5。6.根据权利要求1的汞撒布组合材料，其特征在于，该助促化合物是含有约40wt％～60wt％Cu的Cu—In合金。7.根据权利要求6的汞撒布组合物，其特征在于，该助促化合物是含有44wt％Cu的Cu—In合金。8.根据权利要求1的汞撒布组合材料，其特征在于，该助促化合物是含有约10wt％～80wt％Cu的Cu—Ag合金。9.根据权利要求1的汞撒布组合材料，其特征在于，组分A和B之间的重量比在20∶1～1∶20范围内。10.根据权利要求9的汞撒布组合材料，其特征在于，组分A和B之间的重量比在10∶1～1∶5范围内。11.一种汞撒布装置，其特征在于，它包含权利要求1的A和B的组合材料。12.根据权利要求11的汞撒布装置，其特征在于，它还包含一种吸气剂材料C。...

【专利技术属性】
技术研发人员：A夏博尔，C博菲涛，
申请(专利权)人：工程吸气公司，
类型：发明
国别省市：IT[意大利]