节能灯、荧光灯用汞制品的性能分析

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1、节能灯、荧光灯用汞制品的性能分析荧光灯包括直管与环管荧光灯、紧凑型荧光灯（俗称节能灯）、2D荧光灯、紫外线杀菌灯、无极荧光灯等电光源，其发光原理就是基于汞原子在灯管中受激发而产生紫外线，由该紫外线激发荧光粉发光或透过管壁起到杀菌消毒作用。到目前为止，对荧光灯而言汞是不可缺少的，也是无法替代的元素；但是汞元素对人体与环境是有害的，且由于汞的危害日趋严重而越来越受到重视。实际上制灯工业在使用汞元素的同时，人们也始终不懈地努力防止汞害的产生。欧盟环保指令已于今年8月13日开始执行，欧盟的限制有害物的指令也将于2006年开始执行，我国也在制定相关的技术政策，这有力地提高了企业对防治汞污染的重视程度。目

2、前，一些节能灯生产厂，T8、T5、T4直管荧光灯与环型荧光灯生产厂为实现清洁生产，加大技术改造的投入，研究精确控制液汞用量或用固汞替代液汞的方法。鉴于市场上国内外汞制品有六种之多，本人经向专家请教，整理有关资料，将目前节能灯、荧光灯常用汞制品的性能与使用方法作以介绍：一、汞包（Capsule）。先将纯汞密封在"草帽状"或"圆柱状"的"镍壳"中，制成汞包（Capsule）。汞包中的纯汞量可以很精确地控制，汞包在常温下以及在制灯工艺过程均无汞原子的蒸发，，也不会形成纯汞（液汞）的流失，因此环保效果优良。汞包一般焊于芯柱的内导丝上，灯管制成后，通过高频电流击穿镍（Ni）壳，使汞原子放出。汞包一般适用

3、于管壁负载较低的直管荧光灯T12、T8等或具有"冷端"设计的紧凑型"H"灯，灯管性能与液汞相同。二、金属海绵体蓄汞。该技术一般采用铁铜或镍铜制成金属海绵体，并压制成片状或丸状。因为铁、铜、镍等元素可以很好地浸润纯汞，而不与汞起作用，因此所制的"海绵压缩体"有良好的蓄积液汞的性能。海绵体中蓄积的汞量可以很精确地控制，片状或丸状的含汞海绵体，必须密封存放，减少汞的蒸发，可以防止液汞的流失，该技术对于环境保护有显著的成效。应用海绵体片状或丸状其制灯工艺无须改变，灯管制成后海绵体中的纯汞即可自动释放出来参与工作。海绵体片状或丸状，一般适用于裸点的节能灯或直管荧光灯。因其本质仍是纯汞，并不能解决高温管壁

4、所导致的温升光衰，不适用于球灯，灯管性能接近纯汞。三、汞与金属粉末调制成的混合物汞齐。该技术就像牙科医生补牙采用的办法，将纯汞与适量的Bi、Sn、Pb、Zn、Ag等金属粉末调和成面团状的混合物，然后压制成"柱状"或"片状"，1-2小时后凝固，形成汞齐（非共晶体）。这种汞与金属粉末调制成的混合物汞齐，在常温下其表面的汞气压低于液汞，而且能防止纯汞的流失，对于制灯地区有良好的环保作用，可以精确地控制汞量，有利于消费地区的环保；制灯工艺方便，无需高频释汞，但缺点是此类汞齐的特性与纯汞相近，只适用管壁温度较低的裸点的节能灯或直管荧光灯，灯管性能接近纯汞。四、钛汞合金汞齐。钛汞齐是钛元素与汞元素在800

5、℃的高温下，于密封容器中形成的金属间化合物Ti3Hg,然后将这种合金磨成粉状压制在镍带上，同时镍带的另一面压制一层消气剂材料，即ZrAl16合金。钛汞合金在500℃以下是不分解的，不释汞的；因此在室温下，以及在制灯排气过程中均无汞蒸气污染，对于制灯地区而言，防止汞害污染的效果最好。只有等灯管制成后，将镍带通过高频电流加热到800℃以上才能使Ti3Hg分解，并施放出所含的汞原子，这个反应是不可逆的，Ti原子再也无法吸回这些释出的汞原子。钛汞合金汞齐可以很精确地控制汞量，有利于消费地区的环保。另一个优点就是：同时配用的ZrAl16是良好的吸气剂，有利于提高灯管的真空度，有利于提高灯管的性能和寿命。

6、一般适用于管壁负载较轻的直管荧光灯或冷阴极灯，灯管性能同纯汞。五、低熔点汞齐（Amalgam）。这种汞齐的熔点较低，其熔点一般都在200℃以下。这是由汞（Hg）与铋、锡、铅、锌、银、铟、铜等元素组成的二元或多元共晶合金，如：AgCuSnHg、ZnHg、BiSnPbHg、BiInHg等。这类汞齐的特点是常温下汞气压较低，不会流失，有较好的环保作用，可以精确控制汞量，非常受消费地区的欢迎；这类汞齐的另一个优点是，在某个选定的温度区域内，能使灯管内保持最佳的汞气压，克服"温升光衰"现象，确保灯管处于最高亮度。此类汞齐的制造一般在密封容器中，（真空或充N2）熔炼成共晶合金。采用不同的元素配比和不同的含

7、汞量熔炼出的合金具有不同的最佳温度区域。低熔点汞齐（Amalgam）一般在介质溶液中制粒成正球体，该汞齐可以内置于灯管，亦可以置于排气管内。制灯工艺无须变更，制成的灯管无须高频烘烤释汞，只需加温到100℃即能大量释汞，而且其释汞是可逆反应（高温时放出的汞原子，低温能吸回）。此类汞齐的优点是既环保又节能，应用较广泛。工作区域低于50℃的汞齐（低温汞齐）适用于直管荧光灯（如：T5、T8）或有冷端的"H