[发明专利]玻璃灯管与金属电极的封接方法

说明书

技术领域

本发明涉及电光源，特别是一种玻璃灯管与金属封接的方法。 

背景技术

目前电光源灯用玻璃管与金属封接的方法主要有：过渡玻璃封接方法和铅焊料连接方法。 

过渡玻璃连接方法是通过一道或多道膨胀系数不同的玻璃将金属电极与玻璃灯管连接密封的方法。此方法通过膨胀系数的逐级过渡解决了玻璃与金属之间的连接问题，这种封接技术气密性好，产品寿命长。但存在以下不足： 

1、制作工艺复杂，效率低。首先解决玻璃和金属的封接，然后通过过渡玻璃与石英玻璃连接，在与金属连接的玻璃和玻璃灯管之间需要多道不同膨胀系数玻璃进行过渡，制作工艺复杂，需人工熔制，生产效率低，无可靠的质量控制手段。 

2、机械强度低。受人工熔制和火焰温度的影响，每道玻璃的厚度受到限制，加之玻璃的脆性高，耐机械冲击性能较差。 

3、过于依赖熔制人员的技术水平 

还有一种封接工艺是玻璃与金属之间采用铅焊料封接，这种封接由于存在慢漏气和连接强度低而未得到广泛应用。 

发明内容

本发明提出一种玻璃灯管与金属封接的方法，该方法实现了长寿命气体放电灯的制作。 

本发明的技术解决方案如下： 

一种玻璃灯管与金属电极的封接方法，其特电在于该方法包括下列步骤： 

①将玻璃灯管清洗干净，不需注入的部分遮盖后，放置在离子注入机內，在玻璃灯管的表面注入活性金属离子层； 

②将玻璃灯管的金属离子层外再镀制一层金属膜； 

③通过高温钎焊工艺将钎料，玻璃灯管与金属电极组合体封接成一体。 

所述的金属离子层为钛Ti或锆Zr。 

所述的金属膜是采用磁控溅射，电镀或其他物理化学方法镀制的一层或多层金属膜层。 

所述的玻璃灯管的材料为玻璃或石英玻璃。 

所述的金属电极组合体（5）由一个放电电极和一个簿壁金属圆管连接而成。 

本发明的技术效果： 

经过装配电极，充入气体，就可以制作气体放电灯。通过本方法制作的灯，机械强度高，气密性好，能满足产品要求，综合指标达到过渡玻璃封接制作的产品，适合标准化、批量化生产。 

附图说明

图1是玻璃灯管与金属封接结构图； 

图2是一种采用本方法制作的脉冲氙灯的一个实例； 

具体实施方式

下面结合实施例和附图对本发明作进一步说明，但不应以此限制本发明的保护范围。 

先请参阅图1，图1是玻璃灯管与金属封接结构图，本发明玻璃灯管与金属电极的封接方法，包括下列步骤： 

①将玻璃灯管1清洗干净，不需注入的部分遮盖后，放置在离子注入机內，在玻璃灯管1的表面注入活性金属离子层2； 

②将玻璃灯管1的金属离子层2外再镀制一层金属膜3； 

③通过高温钎焊工艺将钎料4，玻璃灯管1与金属电极组合体5封接成一体。 

下面是一个实施例，具体实施方法如下： 

本实施例是一支外径Φ17mm金属封接脉冲氙灯的制作。灯管采用外径为Φ17mm的石英玻璃管，电极间距为500mm，选用钛Ti为离子注入活性金属，离子注入层厚度为300nm，镀制金属层为金属镍Ni层，厚度约1μm，连接金属件为无氧铜圆筒，钎焊焊料选用银Ag焊料，金属电极是一个铈钨电极，镀制金属的石英玻璃管与无氧铜圆筒进行钎焊的同时将铈钨电极与无氧铜圆筒进行钎焊，焊料同样选择Ag。通过本发明制作方法连接的灯管与电极，经过抽气，烘烤除气，充入氙气，封离后，进 行参数测试，结果表明其综合指标达到现有过渡玻璃氙灯指标。 

本发明还成功用于大功率脉冲氙灯的制作，采用此种连接工艺研制的大功率脉冲氙灯在综合测试中氙灯成品的实际使用寿命超过现有工艺生产的产品。