UV灯管中石英玻璃的处理方法

壁负荷高的金属卤化物灯,管壁应使用高纯无水石英,但我国还不能生产出这种石英,可以通过对普通石英玻璃的处理改善其性能满足我们的要求。普通石英的羟基含量约几百微克每克(ppm),在高温下羟基能透过石英进入灯管内部,使灯管减少寿命。解决问题方法是将石英内羟基提炼出去,将灯管内壁涂一层防轻 基穿透材料。

石英玻璃

石英管内壁表面涂层要求透紫外线良好、耐温高,又能阻止羟基、氢气和钾、钠等向灯内渗透。这样就克服了石英的上述缺点。方法是把三氧化二铝(Al2O3)、二氧化锆(ZrO2)及五氧化二钽(Ta2O5)等磨成2-5μm的小颗粒与溶剂或水调好后倒入石英管内。小颗粒沉积在管壁上后将液体倒出,在1000℃以上火焰里焙烧即可。

长时间髙温焙烧石英管,玻璃内部杂质均会减少。例如用燃烧的氢气穿过石英玻璃管加热至1100°C约10h,石英玻璃内杂质钾、钠、镁、铜等含量大大下降,由原来的4-10μg/g降至1μg/g。因为这些杂质在高温下被氢气还原掉。也可以用氩气或不用任何气体焙烧,但时间更长,也可达到降低杂质的目的。用氩气焙烧48h,温度为1000°C。不用气体焙烧,将灯管放在排气车上抽真空,在950-1050℃温度 内焙烧120h为最佳。这种方法由于加热不均匀,长时间加热后灯管外形出现蛇形状。

UV灯管石英玻璃

超高功率密度UV灯,一般120W/cm以上的汞灯和80W/cm以上的金属卤化物灯都需要高纯石英或普通石英经高温焙烧处理。目前国际上通行的UV灯管寿命指标是1000h,而国产高功率密度灯的寿命都达不到这个标准,金属卤化物UV灯寿命更短,原因就是想降低成本不处理石英灯造成的。

 

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发布日期:2017年03月25日  所属分类:UV基础知识