[其他]复合坯体

说明书

本发明涉及一种陶瓷复合坯体。这种复合坯体包括：第一部分陶瓷材料通过熔融陶瓷和第二部分金属材料、陶瓷材料或金属和陶瓷的混合材料相结合。熔融陶瓷除了含氧化铝外，或者还包含一种或多种碱土金属氧化物，或者还包含一种或多种稀土金属氧化物，或者还包含上述两种氧化物的组合物。

本说明书和权利要求书中所用的术语“陶瓷材料”可理解为一种至少含氧化铝的结晶氧化材料。例如，这种材料可能是单晶蓝宝石。另一种可能性是（这种材料为）致密烧结的多晶氧化铝或铝酸钇石榴石。

这些适于作高压放电灯放电容器壁材的材料，可在温度3000℃时长时间地加热，且在此温度时具有很高的抗碱土金属和卤化物侵蚀的能力。在1300℃以上长时间地加热，一般会引起有关材料的大量蒸发。而在1750℃至1800℃短时间地加热不产生不利的后果。然而，当加热超过1750℃至1800℃时，即使时间很短，大部分会产生上述蒸发现象，甚至于造成自发的破裂。

这里所指的“稀土金属氧化物”包括下列氧化物：

Sc₂O₃、Y₂O₃、La₂O₃、Ce₂O₃、Pr₂O₃、Nd₂O₃、Sm₂O₃、Eu₂O₃、Gd₂O₃、Tb₂O₃、Dy₂O₃、Ho₂O₃、Er₂O₃、Tm₂O₃、Yb₂O₃、Lu₂O₃。

本说明书和权利要求书中所说的熔融陶瓷是指结合材料。这种结合材料比复合坯体部分具有更低软化温度，它存在于玻璃相、结晶相以及玻璃和结晶的组合相中。

从欧洲专利申请0060582A1（PHN9968EU）可以了解本说明书第一段所述类型的复合坯体。这种复合坯体可以是一种具有放电容器的高压放电灯，其中放电容器的壁材为陶瓷材料，电流引入线元件通过该放电容器壁，借助于熔融陶瓷以气密方式与壁连接。常用的高压放电灯为高压钠灯和高压金属卤化物灯。就这两种类型的灯而言，在工作状态下，放电容器要经受高温，并且有部分放电容器的填料电离。因此，用于这类放电灯的熔融陶瓷，在高温下，应能抵抗钠和金属卤化物的侵蚀。

通过采用已知的熔融陶瓷，可达到气密的结合，产生较高的抗钠和抗卤化物侵蚀的能力。一般来说，通过细结晶的熔融陶瓷，就可达到气密的结合。应该注意到，互连部分的热膨胀系数是各不相同的，因此，在熔融陶瓷中会产生应力。就细结晶熔融陶瓷而言，其产生破裂的可能性小于粗结晶熔融陶瓷。这里所用的术语“粗结晶”可理解为80%的晶粒尺寸为10微米或10微米以上。当熔融陶瓷80%的晶粒尺寸在1至5微米之间时，可认为这种熔融陶瓷是细结晶的。

细结晶熔融陶瓷的另一优点在于：在结晶过程中，出现夹杂物及显微裂缝的可能性大大地小于粗结晶熔融陶瓷（在结晶过程中的情形）。

已发现，尽管已知熔融陶瓷大部分是细结晶的，然而，在一定的情况下，它仍然会产生大的晶粒（＞20微米），而且还包含气泡形的孔穴。这种气泡形的孔穴是由于加工熔融陶瓷过程中的气体脱附作用所致。实际上，大晶粒总是伴随微孔穴而产生的。微孔穴和气泡对熔融陶瓷的强度和抗侵蚀能力是不利的。

在实际中，出现的另一个问题是，在熔接过程中会形成β铝酸盐晶体结构。已发现，在熔接过程中，当温度在最高范围内的较高值时，形成β铝酸盐晶体结构的可能性就大大增加。

β铝酸盐晶体结构非常容易受到侵蚀，尤其是受钠的侵蚀。因此，如果将具有钠或卤化钠填充组成物的熔融陶瓷用于放电灯，是很不理想的。

本发明的目的是在于提供一种方法，通过这种方法，可使复合坯体各部分之间的结合基本上既不含大的晶粒、也不含β铝酸盐晶体结构，而保留熔融陶瓷的良好性质。

为此，根据本发明第一段中所述的那种复合坯体，其特征在于熔融陶瓷含有填充材料，这种填充材料遍布于熔融陶瓷的体积中，占熔融陶瓷的体积至少为20%，至多为50%。