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时间:2019-06-14
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1、紧凑型节能荧光灯管的材料与工艺第一章荧光灯材料概述:荧光灯灯管所用的结构材料种类不多,主要有灯管用的玻璃,荧光粉、电极用的金属和充入灯管内的气体四大部分。在灯管的制造过程中,对所用材料的性质,应有足够的认识,才能正确地制订其加工工艺,使产品的质量得到保证。正规的生产秩序,凡是投入产品使用的材料,都应有供应单位的质量保证,当缺乏这一保证资料时,就由使用厂家自行对准投产的材料做必要的理化试验,经过检验确保其材料的质量后方能投产,有进,对长期稳定供应的原材料或一次性大批量进货的原材料,都要进行抽样检验,只有这样,才能确保产品的质量。
2、对原材料质量的疏忽,必然导致产品的质量产生不稳定,有时会造成大批产品的报废,更严重的是会影响到一个企业的声誉,直到造成企业的倒闭的恶果。综上所述,对企业的管理人员和生产第一线的操作者,都对材料问题要引起十分重视,同样也就要求对所用的材料,要有基本的认识和了解,这就是我们学习这一章的目的。一、玻璃(一)概论:荧光灯灯管结构中,首先看到的就是玻璃管,而且它在灯管结构材料中占有绝大部分。玻璃在荧光灯管中的作用有三:(1)作为透光照明的主体;(2)在真空器件中起到密封作用;(3)在电性能上,它是一种绝缘材料;也就是说,荧光灯中的玻璃是
3、具有透光、密封和绝缘这三重作用,是灯管的主体材料。1.玻璃的定义玻璃是一种无机的透明非晶体,其物理性能具有各向同性的特征,它没有明显的熔点,只是随着温度的变化,其固化程度(粘度)有所不同,它是介于液体与结晶固体之间的一种物态,也就是说,其外形呈固态,其内在结构且具液态性质,故只能总称它为玻璃体。对这一个玻璃体的定义,可以进一步说明;它是无机透明体,且不同于有机玻璃和塑料,有机玻璃和塑料都是透明体,但它们都是由高分子按一定的规律组成,是一种有机物,具有可燃性。它是无机的非晶体,就是说,玻璃内部分子结构是没有规律的,和一般液体一样
4、,是杂乱无章的,它和一些无机的结晶体不同,如水晶、宝石、云母等都是无机的结晶体,其内部分子结构是严格的按一定规律排列着,这些结晶体,在不同的晶格方向上,往往有不同的物理性能,玻璃体则不然,由于它是非晶体,所以它具有各向同性的性质,也就是说,它的物理性能在各个方向上都是一样的。一切物质从液态到固态的转变过程统称为“凝固”,凡纯元素(金属或非金属)的结晶体都有一个严格的平衡结晶温度,高于这一温度则溶化,低于这一温度才能结晶(固化),这就是通常称之为“熔点”温度,象玻璃这种非晶物质则没有明显的结晶平衡温度,其液态到固态的凝固过程总是
5、在某个温度范围内逐渐形成的,而且其变化过程是可逆的。玻璃是由多种元素氧化物经过高温溶炼后冷却凝固的,各种氧化物的组成和含量比例的不同,都会直接影响玻璃的性能,其物理化学性质随温度变化具有连续性和可逆性。(二)玻璃的化学组成制造玻璃的主要原材料是石矿,如石英、长石、石灰石等,其中石英石则是制造玻璃最主要的原料,它在玻璃的组成中要占一半以上,其化学成分是二氧化硅。电光源中用的玻璃,主要由以下几种化学成分组成:二氧化硅(SiO2)氧化镁(MgO)氧化铝(Al2O3)氧化硼(B2O3)氧化钾(K2O)氧化铝(PbO)氧化钠(Na2O)
6、氧化钙(CaO)氧化钡(BaO)磷酐(B2O5)在以上成份中,SiO2,B2O3和P2O5等酸性氧化物,可单独溶制成玻璃,但在大多数玻璃中,它们是作为玻璃的主要成分,是构成玻璃结构的基本骨架,特别是SiO2在玻璃中约占组成重量的1/2~3/4。加入碱金属氧化物(如Na2O、K2O等)可以降低玻璃料的熔制温度,但是会降低玻璃的化学稳定性、热稳定性和机械强度。加入碱土金属化物(BaO、MgO、CaO、)却有助于改善和提高玻璃的化学稳定性和机械强度等性能。加入氧化铅(PbO)、氧化硼(B2O3)等是为了改善玻璃的热稳定性和加工性能。
7、为了改变或提高玻璃的某种性能,还可以加入其它辅助原料,如加入砒霜和芒硝作为“澄清剂”,还可以加入“着色剂”或“脱色剂”。所有这些化学成分,都是经过粉碎和按照一定的重量比混和,再进入窑炉熔制,其熔融液体是不透明的,只有在冷却凝固后才显示出透明的特性。荧光灯中常用玻璃的化学组成和物理性能如表1-1所示:其中白云石玻璃适用于粗管径的直管型荧光灯管,紧凑型节能荧光灯管都采用轻红丹料或红丹料玻璃。表1-1荧光灯中常有玻璃的化学组成和物理性能玻璃名称重量百分比(%)化学组成白云石玻璃轻红丹玻璃红丹玻璃SiO27465.563.5B2O3—
8、21Al2O3—11MgO3.61.5—CaO5.32—K2O1.24.5—Na2O15.411.514PbO—1229.5热膨胀系数(α*10-7)89±289±287±2软化温度(℃)700±10670±10640±10热稳定性(℃)≧130≧110≧110退火上限(℃)
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