固汞的特性與應(yīng)用

..專業(yè)整理...學(xué)習(xí)幫手.固汞的特性及應(yīng)用市柯維光電 市靈柯照明器材2023-5-5一、固汞的優(yōu)缺點(diǎn)二、固汞的分類三、固汞的特性四、如何選擇固汞五、直管型熒光燈用固汞七、螺旋管裸燈用固汞〔In〕網(wǎng)十、完畢語一、固汞的優(yōu)缺點(diǎn)將迎來空前進(jìn)展，隨著削減有害物質(zhì)排放標(biāo)準(zhǔn)嚴(yán)格實(shí)施，熒光燈降低汞污染的形勢將更加緊迫。液汞由于外表力難于微量準(zhǔn)確稱量，微量液汞粒難于注入燈，液汞耗散在生產(chǎn)場地難以清60℃3.0Pa，光輸出明顯降低。固汞能準(zhǔn)確掌握燈的注汞量，簡潔注入燈，能有效降低生產(chǎn)場地的汞污染，降低燈壽命期完畢后對環(huán)境造成的污染；局部固汞能使高管壁負(fù)載的緊湊型熒光燈獲得高光效。固汞取代液汞是目前較抱負(fù)的選擇，也是進(jìn)展的方向，國外制燈企業(yè)正加快固汞取代液汞的步伐。固汞也有一些缺點(diǎn)：本錢高，光輸出爬升慢等。二、固汞的分類、Bi-Pb-Sn-Hg、Bi-In-HgZn、Ni、Hg汞齊。Fe、Cu與汞組成的圓柱體固態(tài)汞，該固態(tài)汞中也含極少局部汞齊，這種固態(tài)汞汞蒸汽壓溫度特性幾乎與液汞完全一樣。.專業(yè)整理.專業(yè)整理...學(xué)習(xí)幫手.我們將汞齊和固態(tài)汞統(tǒng)稱為固汞，固汞常溫下呈固體態(tài)。Bi-Sn-Hg、Bi-Pb-Sn-Hg、Bi-In-Hg、In-Pb-Hg等球丸；壓制法，顆粒常為圓柱體，產(chǎn)品有Zn、Ni、Hg，F(xiàn)e、Cu、Hg2、固汞按掌握汞蒸汽特性可分為兩大類：一類是非掌握汞蒸汽壓型，包括固態(tài)汞和局部汞齊。這類固汞特點(diǎn)：1。ΔT9513℃，缺乏一個(gè)使光輸出穩(wěn)定的較寬的工作溫度區(qū)域。③低溫或常溫下飽和汞蒸汽壓略小于液汞。這類固汞一般均不需要關(guān)心In網(wǎng)幫助啟動(dòng)，用于代替液汞。Bi-Pb-Sn-Hg、Bi-In-Hg、In-Pb-Hg等，這類固汞適用于T5、T4，PT4〔T4Po〕四周，固汞工作于較高的溫度下仍可使燈獲得高光效。掌握汞蒸汽壓型固汞隨各金屬元素組份ΔT9035℃，ΔT9525℃。掌握汞In常用非掌握汞蒸汽壓型固汞及掌握汞蒸汽壓型固汞如下：3、固汞按熔融溫度凹凸分為：高熔融溫度固汞〔180℃固汞〔180℃。常用高熔融溫度固汞及低熔融溫度固汞如下：三、固汞的主要性能1、汞蒸汽壓溫度特性曲線：常用固汞汞蒸汽壓溫度特性曲線見以下圖1：1〔汞蒸汽壓隨固汞溫度變化特性曲線〕〔注：CWAIBZn-Sn-Hg，CWISBSn-Hg，CWORB主要成分為Bi、Pb、Sn、Hg，CWRTBBi、In、Hg，CWOTBIn、Pb、Hg，后面的數(shù)字表示含汞比例〕2、汞的有效率。汞的有效率指特定的工作溫度下，固汞能不斷釋放的汞量占固汞含汞量的百分比。PT4的時(shí)間較長，不宜放入燈使用，如放入燈使用，固汞在不同溫度下，到達(dá)飽和汞蒸汽壓所需的時(shí)間也不同。液相點(diǎn)溫度表示該溫度及超過該溫度固汞完全為液態(tài)，熔融溫度指固汞熔融變形溫度，熔融溫度低于液相點(diǎn)溫度。.專業(yè)整理.專業(yè)整理...學(xué)習(xí)幫手.5、固汞釋汞后汞蒸汽壓溫度特性。隨燈燃點(diǎn)時(shí)間延長，固汞中汞不斷被消耗，含汞比例削減，釋放一局部汞后的固汞汞蒸汽壓溫度特性會(huì)發(fā)生變化，不同固汞變化狀況不同。如：含汞6%的Bi-Pb-Sn-Hg與失去局部汞變成含汞4%的Bi-Pb-Sn-Hg，含汞50%的Zn-Hg與失去局部30%Zn-Hg，釋汞前后汞蒸汽壓溫度特性有差異。制燈企業(yè)在設(shè)計(jì)、選擇、使〔只考慮使用液汞時(shí)，雜質(zhì)氣體、熒光粉等與固汞無關(guān)的工藝因素打算、汞原子的遷移過程、固汞特性變化引起的光衰綜合打算。回吸量和回吸速度也不同。固汞回吸燈的汞原子會(huì)導(dǎo)致再次燃點(diǎn)時(shí)燈光輸出爬升慢。Zn-Sn-Hg處理，添加其它金屬可削減溢汞，但可能會(huì)降低固汞的汞有效率。In>PSn四、如何設(shè)計(jì)選擇固汞？1、選擇固汞前應(yīng)明確：Po。253.7nmPo，隨汞蒸汽壓上升，汞原子碰撞時(shí)機(jī)增多，253.7nm253.7nm吸取，即共振吸取，253.7nm②管徑、管電流密度不同的燈，需要的最正確汞蒸汽壓Po汞其光輸出隨汞蒸汽壓變化的規(guī)律不同。Po壓的冷端遷移。2、固汞使用原則:能用低溫固汞的不用中溫固汞，能用中溫固汞的不用高溫固汞。一方面是啟動(dòng)爬升性能：中溫固汞低于高溫固汞。1、確定固汞的類型。Po。②固汞放置的位置、燈的構(gòu)造打算了固汞的溫度。燈頭朝上與燈頭朝下燃點(diǎn)的光通輸出，應(yīng)選擇工作溫度區(qū)域?qū)挼墓坦?。作用給燈帶來什么影響，避開多個(gè)掌握源引起燈長時(shí)間不穩(wěn)定。工作溫度與對應(yīng)固汞選擇表工作溫度對應(yīng)固汞備注35-60℃、Zn-Sn-Hg、Bi-Zn-Hg、Sn-Hg、Bi-Sn-Hg、Zn-Ni-Hg、Fe-Cu-Hg。Bi-Sn-Hg50-75℃65-95℃65-100℃75-110℃100-135℃

Bi-Pb-Sn-Hg〔12%〕Bi-Pb-Sn-Hg〔4.5〕Bi-Pb-Sn-Hg〔3.5%〕Bi-In-Hg〔5%〕In-Pb-Hg〔4%〕In-Pb-Hg

95℃使用100℃使用110℃使用〔〕的百分?jǐn)?shù)表示含汞百分比。2、確定固汞的大小和粒數(shù)。①依據(jù)排氣管的大小，確定固汞的大小。②燈注汞量及每個(gè)固汞顆粒含汞量打算固汞的顆粒數(shù)。顆粒，固汞放入燈還應(yīng)考慮固汞的耐轟擊特性。3、制定配套工藝。包括固汞注入方式及保證排氣管留長長度。熔融溫度低的固汞不宜承受固汞上注入的全自動(dòng)圓排氣機(jī)，排氣管朝上的全自動(dòng)圓排氣機(jī)由于燈管離開烘箱后排氣管溫度仍舊很高，固汞下落并存放于排氣管中，熔融溫度低的固汞會(huì)軟化變形、熔融掉入燈。使用熔融溫度低的固汞建議使用排氣管朝下的圓排氣機(jī)生產(chǎn)，固汞承受機(jī)械或人工預(yù)注入方式。滿足排氣管留長長度和放置便利的需要。25℃以下，并同時(shí)承受惰性氣體密閉保護(hù)，可削減汞向生產(chǎn)場地集中，避開固汞由于高溫、轉(zhuǎn)動(dòng)引起溢汞粘連。4、依據(jù)排氣管的留長長度打算整燈的構(gòu)造。不一一列出。以下就最常用的幾種燈及所用固汞作一介紹。五、直管型熒光燈用固汞T8T5低；缺點(diǎn)是燈在振動(dòng)的儲(chǔ)運(yùn)過程中易劃粉，選擇這種工藝應(yīng)考慮盡可能使用高含汞量、熔融溫度高的小顆粒球丸固汞，放多粒，涂層加固著劑。用熔融溫度高的固汞是為了避開固汞在全自動(dòng)圓排機(jī)排氣后粘連，小顆粒變成大顆粒。1、確定固汞的類型。首先應(yīng)測試排氣管的溫度，方法是在燈頭中開小孔將點(diǎn)溫探頭固定在對應(yīng)固汞位置的排氣40-45℃Fe、Cu、Hg，Zn、Ni、Hg汞，Zn-Hg，Zn-Sn-Hg，45-55℃Bi-Zn-HgT8T525℃下燃點(diǎn)，排氣管的溫度較低，應(yīng)選擇使用工作溫度低、低溫下汞有效率高的固汞代替液汞。T8T5Zn-H〔20-30%Zn-Sn-H〔如含汞20-35%50℃、90℃90%，Zn-Hg(Hg20%)汞有效率約Hg48%88%100%是由Sn。T8、T5Cu，Sn2、確定固汞的大小和粒數(shù)。、T8、T5①、承受夾扁排氣管使固汞置于排氣管的方法時(shí)，為保證排氣抽氣速率，夾扁不宜過深，F(xiàn)e、Cu、HgZn、Ni、Hg種方法芯柱制造本錢低，固汞本錢略高；Fe、Cu、HgZn、Ni、HgZn-HgZn-Sn-Hg高，固汞本錢略低。3、制定配套制燈工藝。使固汞溫度與固汞的工作溫度相適應(yīng)。4、依據(jù)排氣管的留長長度打算整燈的構(gòu)造。的溫度，可考慮對燈頭泥材料或燈頭上稍作改進(jìn)，進(jìn)一步提高固汞的溫度來提高光輸出?？紤]將來燈含汞量標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)一步降低的進(jìn)展趨勢，同時(shí)考慮同一圓排氣機(jī)在不同時(shí)間使用三基色粉〔固汞含汞量小于5mg〕和鹵粉〔固汞含汞量小于10mg〕生產(chǎn)更替便利，建議使用壓Fe、Cu、HgZn、Ni、Hg2.5mg、4.5mg、9.0mg的顆粒均為同一尺寸，使用時(shí)不會(huì)由于三基色粉和鹵粉轉(zhuǎn)換而需要更換固汞裝置。這種固汞通過添加Fe、Cr、Ni等金屬粉使固汞性能不轉(zhuǎn)變而顆粒變大，熔融法生產(chǎn)的球體固汞要保證固汞性能不轉(zhuǎn)變而顆粒變大是難以實(shí)現(xiàn)的。條件要求高。Zn、Ni、HgZn、Ni、Hg種較抱負(fù)球丸。六、緊湊型熒光燈裸燈用固汞1、確定固汞的類型。100℃，In網(wǎng)，生產(chǎn)工序簡單。是否肯定要用中、高溫固汞呢？的一支，固汞端為熱端〔約100℃，另一彎管端為冷端〔如45℃，如使用低溫固汞，熱端汞蒸汽壓均遠(yuǎn)大于Po，在這支直管中汞蒸汽壓呈梯度分布，發(fā)光效率略低，但另五支直管中汞蒸汽壓受冷端掌握，發(fā)光效率高，燈總的發(fā)光效率接近液汞。這種狀況下，盡管固汞溫度要沉積在冷端，燈由微動(dòng)態(tài)進(jìn)入穩(wěn)定態(tài)，完全可以用低溫固汞。85℃，無適宜冷端，燈發(fā)光效率低，但可加長排氣管的PoU..專業(yè)整理...學(xué)習(xí)幫手.U、三U、雙Π、三Π、雙UΠ、三UΠ、本錢低。不同固汞工作溫度不同，低溫汞飽和蒸汽壓也不同。在試驗(yàn)條件下，我們通過對T423。23，CWLSZn、Ni、Hg，CWISBSn-Hg，CWARBBi-Zn-Hg，CWAIBZn-Sn-Hg〕低溫汞飽和蒸汽壓：10℃飽和汞蒸汽壓：液汞>CWIS-20>CWARB-15>CWAIB-Zn-Hg50>CWIRB-15>CWLSCWISB-20CWAIB-48CWARB-15CWLS-2CWIRB-15>Zn-H50。啟動(dòng)性能除了考慮低溫汞飽和蒸汽壓，還要考慮汞回吸的影響，除Fe、Cu、Hg前全部固汞產(chǎn)品均存在汞易回吸現(xiàn)象，不同固汞回吸速度、回吸量不同，由于常溫真實(shí)狀態(tài)Sn-Hg、Bi-Sn-HgSnHg之比較大，易形成化合物，汞較易回吸；另外Sn-Hg、Bi-Sn-Hg合金外表光亮致密，汞蒸發(fā)Zn-Hg、Bi-Zn-Hg的角度看，Bi-Hg、Bi-Zn-Hg〔少量Zn，燈常溫長期存放后，汞不易回吸燈，這一點(diǎn)還有待更多的測試數(shù)據(jù)證明。Bi-Sn-HgSn-HgInIn、PbZn-HgZn-Sn-H〔Sn15%Bi-Zn-Hg2、確定固汞的大小和粒數(shù)。排氣管徑大于1.8mm可選擇一粒Bi-Zn-Hg，排氣管徑大于1.4mm可選擇一粒Zn-Hg或1.2mmZn-HgZn-Sn-HgZn-Hg、Zn-Sn-Hg汞量分別為：Zn-HgHg50%、Zn-Sn-HgHg40-50%、Bi-Zn-HgHg10-15%。3、制定配套制燈工藝。燈頭朝下燃點(diǎn)時(shí)，排氣管留長長度盡量長，使固汞溫度與固汞的工作溫度相適應(yīng)；也可另設(shè)4、依據(jù)排氣管的留長長度打算整燈的構(gòu)造。溫度符合設(shè)計(jì)要求，固汞的溫度不僅由燈的規(guī)格、排氣管留長長度打算，也和電子整流器性能及整燈的構(gòu)造有關(guān)。七、螺旋管裸燈用固汞我們可將螺旋管拉直為單U管來分析，單U管又可分成兩支直管來分析：〔100℃〔如使用低溫固汞，固汞端汞蒸汽壓均遠(yuǎn)大于1.6Pa，在這支直管中汞蒸汽壓呈梯度分布，但螺U60℃端的發(fā)光段長較長，這一段發(fā)光效率很低，整支燈的發(fā)光效率也較低，只有最正確的88%-95%，具體每種燈規(guī)格不同，但普遍偏離最正確發(fā)光效率，色溫也略高于熒光粉固有的色溫。②燈頭朝下燃點(diǎn)時(shí)，固汞的溫度約為85℃，無適宜冷端，發(fā)光效率比燈頭朝上燃點(diǎn)時(shí)更低，整支燈的發(fā)光效率只有最正確的83%-90%，遠(yuǎn)離最正確發(fā)光效率。需要設(shè)置另一冷端或加長排氣管的長度，降低固汞溫度，使固汞溫度接近其最正確工作溫度，提高燈的發(fā)光效率?！睻P〕(DOWN)光通輸出，在燈管上設(shè)計(jì)另一冷端是一種考慮，但加工制造困難。另一方案是使用Bi-Pb-Sn-Hg，InUP、DOWNBi-Pb-Sn-Hg；②在放固汞的一端設(shè)計(jì)另50℃。50℃，但應(yīng)盡可能降低，另外加長排氣管的留長DOWN光燈裸燈。八、帶罩緊湊型熒光燈用固汞80-140℃，沒有適宜冷端，需要使用可掌握汞蒸汽壓4：4.專業(yè)整理.專業(yè)整理...學(xué)習(xí)幫手.現(xiàn)有的中溫固汞泛指在60-100℃圍可將汞蒸汽壓掌握在PT4的固汞，中溫固汞目前只有Bi-Pb-Sn-Hg，4.5%的Bi-Pb-Sn-Hg對T4管ΔT9060-100℃ΔT9565-95℃3.5%的Bi-Pb-Sn-HgT4ΔT9062-110℃ΔT9565-100℃。Bi-Pb-Sn-HgT4Bi-In-Sn-HgInBi-In-Sn-HgT4ΔT95穩(wěn)定掌握汞蒸汽壓的特性不抱負(fù)，無法獲得Bi-Pb-Sn-HgBi-In-Sn-Hg，燈的離Bi-Pb-Sn-Hg110℃Bi-Pb-Sn-HgBi-Pb-Sn-Hg100℃使用，排氣管特別打彎處理除外。80-140℃Bi-In-Hg4.5%Bi-In-HgT4ΔT90Bi-In-Hg95-108℃，汞蒸汽壓會(huì)下降，存在拐點(diǎn)〔14，局部燈由于離散性Bi-In-Hg253.7nmBi-In-HgT4ΔT-90另一個(gè)缺點(diǎn)，熔融溫度低于110℃，工作溫度超過110℃時(shí)易熔融流入燈，引起燈的不穩(wěn)定，各項(xiàng)光電參數(shù)急劇劣化。流入燈的合金冷卻成固態(tài)，在后工序或運(yùn)輸中易劃粉，造成熒光粉Bi-In-HgBi-In-Hg的工作原理，我們?yōu)榇肆碓O(shè)計(jì)了一種對T4管工作溫度區(qū)域ΔT90為70-115℃，ΔT95為T4、T4ΔT95100-135℃，110-155℃，也可T4PoT4熔融溫度較高，通過局部制燈企業(yè)使用，固汞溫度在100-135℃圍時(shí)，燈的平均光輸出高于Bi-In-Hg，燈的全都性明顯優(yōu)于Bi-In-Hg，也能滿足美國能源之星關(guān)于環(huán)境溫度上升后照度1In、PbBi-In-Hg，2、燈熄滅后Bi-In-Hg，In。1100℃Bi-Pb-Sn-Hg；2100℃，110℃Bi-In-Hg；。使用中高溫固汞留意事項(xiàng):度處于其工作溫度區(qū)域中部，避開處于區(qū)域邊緣，提高產(chǎn)品的穩(wěn)定性、全都性。燈。對T3、T2Po，又要使固汞溫度不要遠(yuǎn)離固汞熔融溫度。離散性。其它工藝設(shè)計(jì)配套參照緊湊型熒光燈裸燈。T4管中：Bi-Pb-Sn-Hg光輸出隨固汞溫度變化6。56固汞類別燃點(diǎn)(h)燈頭方向φ(Lm)平均φ(Lm)固汞類別燃點(diǎn)(h)燈頭方向φ(Lm)平均φ(Lm)功率P(W)Lm/wRa色溫(K)差CWORB-4.55hUp5295248.760.8081.828155.95h Down100h 100h 5185065065069.48.69.355.1158.8454.4182.481.382.52784283927774.56.74.4注：以上UP、DOWN的數(shù)據(jù)為6支燈的平均值CWORB-4.5Bi-In-Hg1Up、Down某5h5hUpDown4944344649.18.854.2949.3282.682.8276727604.14.3Bi-In-Hg100h100hUpDown4884514709.08.954.2250.6782.582.7276627564.34.0Up、DownUp、Down3、CWORB-4.5Bi-In-HgB、CWORB-3.5T3-14WBi-In-Hg.專業(yè)整理.專業(yè)整理...學(xué)習(xí)幫手.固汞類別光通量固汞類別光通量功率光 效顯色指數(shù)色 溫容差值注：以上數(shù)據(jù)為6支燈的平均值。固汞類別燃點(diǎn)(h)燈頭方向φ(Lm)平均φ(Lm)P(W)Lm/wRa(K)差UPDOWN6CWORB-3.5Bi-In-Hg1Up、DownUp、DownUp、Down3、CWORB-3.5Bi-In-HgBi-In-H5h5hUpDown78859068914.415.654.7244.2379.382.0285027045.82.3g100h100hUpDown82771877314.315.557.8346.3278.981.8286027056.32.9CWORB-35h5hUpDown80381580914.616.055.0050.9479.881.3283227335.01.5.5100h100hUpDown84287285714.116.059.7954.5079.581.2283227295.32.1C、C、CWRTB-5在T3-14W帶反光罩螺旋管中代替某國產(chǎn)Bi-In-Hg〔85℃〕(Type)φ(Lm)P(W)η(L