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熒光燈想長壽?少不了氧化鋁的參與!
日期:2022-08-18    瀏覽次數:
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不知道從什么時候開始,白熾燈開始從我們的生活中消失了,取而代之的是各種熒光燈。與白熾燈通過加熱燈絲實現照明不同,熒光燈是利用另一種現象——氣體放電來產生可見光。具體過程是先使用電力在氬或氖氣中激發水銀蒸氣,形成等離子并發出短波紫外線,紫外線被磷質吸收后,磷會發出可見的光以照明,這樣發出可見光的方式屬于熒光。

熒光燈想長壽?少不了氧化鋁的參與!

因為不必再將熱量浪費在加熱燈絲上,熒光燈可以將大約25%的電能轉化為光,這也是熒光燈被歸為節能燈并得到廣泛推廣的重要原因。不過節能雖好,但由于我國熒光燈所用玻璃管中含有較高量的鈉,使得燈管暴露在紫外線輻射及電弧放電環境下,燈管會逐漸變黑,影響熒光燈的使用壽命,因此為了提高熒光燈的使用壽命和性能,制造商往往會往里添加“氧化鋁”以保護燈管。

熒光燈想長壽?少不了氧化鋁的參與!

熒光燈結構

為什么要添加氧化鋁?

根據氧化鋁材料的光學性能研究得出,氧化鋁對可見光有良好的透射性能,同時對250nm下的紫外光有強烈的吸收能力。根據相關文獻報道,氧化鋁薄膜對熒光燈管保護作用機理主要在于以下幾個方面:

①氧化鋁反射透過熒光粉層的紫外光使其繼續激發熒光粉,同時又不阻擋可見光的透過,大大提高熒光燈的發光效率;

②氧化鋁作為有效的汞擴散阻擋層可將汞的用量降到最低限度,能夠延長燈的使用壽命;

③同時氧化鋁還可作為粘結劑,提高熒光粉和玻璃燈管之間的粘結強度,使熒光粉不脫落。

因此,納米氧化鋁可燒結成透明陶瓷作為高壓鈉燈管的材料,與稀土熒光粉復合作為日光燈管的發光材料,不僅降低成本而且延長壽命,是制造日光燈管的主要熒光材料。

工業上,熒光燈燈管中的氧化鋁保護膜的涂覆已經形成了非常完善的制作工藝。第一步,在燈管內側涂覆厚度為3-5?的純氧化鋁保護膜。第二步,之后在純氧化鋁保護膜之上涂覆一層熒光粉層。為了提高熒光粉層的粘結力,在熒光粉漿料中添加質量分數為2%-5%的氧化鋁材料。至此,在燈管上涂覆材料的工藝已經制備完成。最后,經過烤燈等其他后續工藝制備完成合格的熒光燈。目前國際上一些著名的熒光燈制造商已普遍采用這種設計生產高質量的熒光燈。

資料來源:

熒光燈管用納米氧化鋁保護膜的制備及其光學性能研究,萬金秀。

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