高度耐热的灯泡用玻璃及其用途制造技术

本发明专利技术涉及高度耐热的灯泡用玻璃及其用途，尤其涉及具有钼组分的灯泡用碱土金属铝硅酸盐玻璃，其具有如下组成（基于氧化物的重量％）：ＳｉＯ２　５６－６０、Ａｌ２Ｏ３　１７－１８、Ｂ２Ｏ３　０．５－２、ＭｇＯ　０．５－２、ＣａＯ＞１４－１５．５、ＳｒＯ　０－３、ＢａＯ　６－８、ＺｒＯ２　０－５、ＣｅＯ２　０－０．１、ＴｉＯ２　０－０．５。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及用于具有钼组分的灯泡的，特别是用于泡体温度高于700°C的灯泡的 碱土金属铝硅酸盐玻璃及其用途。
技术介绍
用于高温灯(通常是指灯的泡体温度为550°C以上)的玻璃必须满足苛刻的要求。可用的玻璃为碱土金属铝(硼)硅酸盐玻璃。由于碱金属离子干扰灯的再生卤素 循环，因此所述玻璃必须基本上不含碱金属氧化物。这是因为在灯的工作过程中，由于来自 灯丝的钨蒸气和卤素/惰性气体混合物的反应，因此在钨的卤化物的形成和分解之间建立 平衡。与形成反应相比，分解反应在更高的温度下发生，使得钨重新沉积到灯丝上。如果这 种循环受到污染组分(例如碱金属离子)的破坏，钨不沉积在灯丝上，而是作为黑色发亮的 干扰性涂层沉积在玻璃泡体的内侧上。为了用作用于含有钼组分作为电极材料或引线材料的灯泡的灯泡玻璃，所述玻璃 的热膨胀必须与钼的热膨胀匹配，使得实现金属和玻璃的气密无应力熔合。适于用作灯泡用泡体玻璃的玻璃必须满足的另外要求是适于拔管。为此，其必须 具有足够的结晶稳定性。所述玻璃必须满足的另外要求是高的玻璃化转变温度Tg和低的加工温度\。高 的玻璃化转变温度的优点在于玻璃能够承受高的热应力。低的加工温度的优点在于可以在 相对低的能量输入的情况下以高产率进行熔合，并且可以经济地进一步加工所述玻璃。然 而，这些性能通常彼此背道而驰。DE 37 36 887 C2描述了不含B2O3的低CaO玻璃。这些玻璃具有的缺点在于高的 加工温度。也已知用于白炽灯泡的玻璃要求含B2O3 因此，由US 3，310,413已知的与钼熔合的玻璃含有4至9重量％的化03。由DE 33 05 587 Al已知的密封和泡体玻璃也需要3至7重量％的化03，而且还需要高比例的 Ba0(ll-16重量％)。如此高的B2O3含量(尤其在与MgO结合时)降低粘度值，使得这些玻 璃不适用于泡体温度高于650°C (例如约700°C)的卤素灯。玻璃的低耐热性导致灯泡胀 形，这可继续进行至泡体爆炸的程度。这种玻璃的例子是市售玻璃V0，其具有如下组成(重 量％ ) 56. 8 的 SiO2 ；16. 4 的 Al2O3 ；4. 7 的 B2O3 ；5. 8 的 MgO ；7. 8 的 CaO ；8. 0 的 BaO ；其具有 的冷却温度上限UCP为721°C。由 DE 197 58 481 Cl、DE 197 47 355 Cl、DE 100 63 05 Al 禾口 DE 102004 048097 Al已知的玻璃也含有B203。它们含有相对少量的CaO和相对少量的A1203。它们无法 同时满足Tg和Va方面的要求。由DE 10022 769 A已知的含有相对少量的CaO的玻璃也存 在相同的情况。此外，还期望玻璃具有低的熔点。
技术实现思路
本专利技术的目的是发现一种玻璃，其是高度耐热的，并且满足上述对于用于泡体温 度高于700°C的灯泡的材料的要求。通过主权利要求中所述的玻璃实现了所述目的。这种碱土金属铝硅酸盐玻璃具有 非常平衡的组分比例，其只在相对窄的限度内变化，以兼具所有期望的性能。本专利技术的玻璃含有56重量％至60重量％的Si02。在低含量的情况下，热膨胀将 变得太大，而较高的含量将使热膨胀太小。在这两种情况下，玻璃都将与Mo不匹配，这将产 生非气密性的卤素灯。优选SiO2在56至58重量％的范围内。所述玻璃含有17重量％至18重量％的A1203。偏离该范围也将导致失配的膨胀。 较低的含量还将降低玻璃化转变温度Tg，这将降低耐热性。所述玻璃含有0. 5至2重量％的B203。这产生精确匹配的膨胀，并且可熔合性也 得到改善。优选其含量为1. 5至2重量％。所述玻璃中可存在至高达5重量％的量的&02。优选所述玻璃中存在，特别 优选其量为0.2至5重量％。更特别优选其含量不超过2重量％。所述玻璃的&02含量 有助于实现期望的高的玻璃化转变温度Tg，特别是> 780°C的玻璃化转变温度Tg。所述玻璃的B2O3和&02的比例(在各种情况下都为重量％ )优选> 2。这简化了 在熔融过程中微溶的在玻璃中的溶解。特别优选> 2的比例。所述玻璃含有的碱土金属氧化物在特别窄的限度内所述玻璃中，BaO的存在量为6至8重量％ (优选7-8重量％ )，并且CaO的存在 量为> 14至15. 5重量％ (优选14. 1至15.5重量％)。另外，所述玻璃可含有至高达3重 量％的31<)。按照与BaO类似的方式，SrO增加粘度。高BaO含量有助于在灯的工作过程中 抑制灯变黑的增加(外部泡体内侧上的沉积物)和白色沉积物的形成(同样在外部泡体的 内侧上)。特别地，同样降低或完全抑制了在制备过程中发生结晶的趋势。尤其是抑制了特 别关键的钙长石的形成，这是一种Ca-Al硅酸盐，其将导致在拔管过程中在玻璃中产生缺 陷。令人吃惊的是，在此普遍存在的相对高含量的Al2O3和相对高含量的CaO的情况下，也 是如此。作为高的CaO含量的结果，有利地实现了低的加工温度。所述玻璃含有0. 5至2重量％的MgO。特别地，在含有CaO和BaO的铝硅酸盐玻璃 中加入MgO有助于增强玻璃的结构。MgO内含物支持了玻璃的高结晶稳定性，这是管的制备 过程所必需的。优选MgO含量为至少1. 5重量％的MgO。已发现> 7. 5至15. 0的CaO与B2O3的比(在各种情况下都为重量％ )有利于实 现兼具实际上相反的性能，高Tg和低VA。出于同样的原因，(CaCVB2O3)XAl2O3的值(在各 种情况下都为重量％ )为130至260是有利的。在高度耐热的灯中，卤素填充物一般是含有溴化物和/或氯化物的气体，并且来 自玻璃和灯丝的杂质(例如碱金属离子)与所述溴化物或氯化物发生反应，在这种情况下 形成碱金属溴化物和/或碱金属氯化物，其作为白色沉积物沉淀在泡体玻璃的内侧上。这 会降低灯中的卤素浓度，并且再生卤素循环受到影响或不能进行。因此，玻璃中碱金属氧化 物的含量是重要的。其应该较低。通过如下方式可保持低的碱金属含量即使用低碱金属 含量的原料，并且在混合物的制备过程中和熔融罐的插入件中使用清洁条件。水的含量也是重要的。灯的工作温度越高，对非常低含量的碱金属氧化物和水的要求就越高。在本专利技术 玻璃(其适于用作泡体温度高于700°C的灯泡用泡体材料)的情况下，碱金属氧化物含量优 选限制为小于0. 03重量％ (优选Na2CHK2O < 200ppm)，并且水的含量优选限制为小于0. 03 重量％。结果，特别是由于总的平衡组成，即使在上述高温下并且灯长时间工作后，也减少 了变黑。本领域技术人员将知道如何通过选择原料和熔融条件以及选择熔融罐的工作过 程中的参数，将水的含量保持为足够低。优选水的含量为0. 01重量％至< 0. 03重量％。所述玻璃中的CeO2产生使UV吸收边缘向更长波长处移动的影响。另外，它用作 澄清剂。已发现CeO2减少了在泡体内侧上的干扰性卤化物沉积物，并且以这种方式在灯的 工作过程中的变黑也将减少。为此，本专利技术的玻璃还可含有至高达0. 1重量％的Ce02。较高含量将导致所述玻 璃不期望地变黄。优选CeO2为0-0. 05重量％。所述玻璃还可含有其它常规澄本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于具有钼组分的灯泡的碱土金属铝硅酸盐玻璃，其特征在于，具有如下组成（基于氧化物的重量％）：ＳｉＯ↓［２］　５６－６０Ａｌ↓［２］Ｏ↓［３］　１７－１８Ｂ↓［２］Ｏ↓［３］　０．５－２ＭｇＯ　０．５－２ＣａＯ　＞１４－１５．５ＳｒＯ　０－３ＢａＯ　６－８ＺｒＯ↓［２］　０－５ＣｅＯ↓［２］　０－０．１ＴｉＯ↓［２］　０－０．５。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：额尔哈德迪克，英戈基普尼克，
申请(专利权)人：肖特公开股份有限公司，
类型：发明
国别省市：DE[德国]