【正文】 此方法生產的錯綜復雜的產品可與注模成型產品相媲美，這種技術對于小件復雜反射器或折射器非常有效。SMC 等熱固性塑料的制造要經過壓力成型過程。DMC 更適用于注模鑄造。填料與封接材料傳統(tǒng)材料包括靛類，氯丁橡膠和 EPDM 泡沫橡膠，以及注塑時反應的聚氯酯泡沫，這些材 料用于常規(guī)低溫(,140?)區(qū)域。高溫區(qū)域(,200?)使用擠壓或模壓或切割的硅樹脂。最新的革新是使用于注塑時反應的 方法，能得到無接縫的高質量的密封。在燈工作數千小時壽命期間內和在相當寬的工作溫度范圍內，要求燈頭焊泥能提供對各種熱 膨脹系數及其不同的燈用材料之間可靠的機械連接。用來將金屬燈頭固定在玻璃泡殼上的材 料由約 90%的大理石粉充填物，摻雜加入酚醛的、天然的和硅酮的樹脂所組成。為了將陶 瓷燈帽固定于熔融石英燈體上，需使用具有更高熔點的焊泥，主要由混有無機粘合劑如硅酸 鈉的二氧化硅組成。氣體燈用的主要氣體都是空氣的組成部分，通過分餾的辦法得到。常常用來控制各種各樣的物理和化學過程。還利用氣體本身的特殊性能來產生光。燈工作時，在達到高溫的條件下，很多燈用材料的化學活性會大大地增強。為了避免燈結構 材料的嚴重破壞，必須嚴格控制氧化和腐蝕現象，這種控制方法是使燈內的工作環(huán)境由惰性 氣體或非活性氣體組成。蒸發(fā)和濺射等物理過程常常會縮短燈絲、電極等重要組件的壽命。當充以惰性氣體且氣體密 度以較大時，這種現象危害的程度會大大減弱。雖然在某些白熾燈內，可用密度較氬氣高的 氪氣來減少熱的傳導和更好地抑制鎢絲的蒸發(fā)，以延長燈的壽命，但在實際應用中，往往通Page 16過在燈內充入氬氣來達到這個目的。氮分子具有能遏制燈內帶有不同電位的組件之間形成破 壞電弧的能力，所以燈泡的充填氣體一般由氮或氮和惰性氣體氬和氪組成的混合氣體。在氣體放電燈中，所用的單分子氣體是氬、氖和氙。作用是幫助放電啟動和在主放電區(qū)承擔 緩沖氣體的角色。因為潘寧效應的混合氣體能幫助氣體放電的啟動，因此它對氣體放電光源 顯得尤其重要。在潘寧效應的混合氣體中占 99%成分的主要氣體亞穩(wěn)態(tài)能量必須較低，其 值應高于摻雜的少量氣體的電離電位能，這樣才能滿足產生潘寧效應的要求。例如:99%的 氖加 1%的氬和少量低氣壓的汞蒸氣，就是很典型的潘寧效應混合氣體的實例。當氣體放電 發(fā)生時，首先激發(fā)氣體成分的原子到亞穩(wěn)態(tài)，這類激發(fā)到亞穩(wěn)態(tài)的原子有相對較長的壽命，一旦它們與混合氣體中摻雜的少量氣體的原子相碰撞時，其所具有的亞穩(wěn)態(tài)能量就足以將這 些原子激發(fā)到電離態(tài)，從而完成電離過程。在鹵鎢燈里，有些氣體和蒸氣還發(fā)揮化學功能?；钚詺怏w例如溴化氫、三溴甲烷、二溴甲烷、一糗甲烷等等摻雜到惰性氣體中起充入鹵鎢燈內，從而使鹵鎢燈形成鎢的輸運循環(huán)。另外，金屬鹵化物氣體充入氣體放電光源內，能發(fā)揮其特有的作用。由于燈的工作溫度很高，所以燈內某些重要組件對少量會產生氧化和摻碳的氣體的存在十分敏感。這類氣體是氧、一氧化碳、二氧化碳、碳氫化合物和水蒸氣。這些氣體是相當普遍的 沾污劑，可通過抽真空除氣處理盡可能地減小它們的危害和在封離后通過消氣劑的作用來縮 小它們在燈內的活性。在大多數燈的填充氣體中，這類有害的雜質氣體只允許占總的充填氣 體量的百萬分之幾。消氣劑材料燈泡工作時，某些燈絲和電極一類的組件會達到很高的溫度，它們的性能對周圍的氣體十分 敏感。它們很容易和殘留的氧、水蒸氣、氫和碳氫化合物起反應，從而影響燈的性能。因此，應該排除這些殘留氣體或者將其減少到不影響燈泡性能的水平。用于除去燈泡封口后殘留在泡殼或燈管內雜質氣體的材料稱為消氣劑。作用主要是依靠某些 固體，通常是金屬，通過它們的吸收作用、吸附作用和化學反應來收集燈內的殘留氣體。其 作用過程常常需要某種形式的加熱活化。使用時，可將消氣劑制成細絲和薄片狀放入燈內，或有選擇地沉積在某個組件表面上。常用作消氣劑的金屬是鋇、鉭、鈦、鈮、鋯及它們的某 些合金。消氣劑的選用取決于必須除去的氣體和燈泡的種類。有一種非金屬消氣劑，它能有效地除去燈泡內常用的惰性氣體中的微量氧氣和水蒸氣，長期 以來被廣泛使用，這種消氣劑就是磷。消氣劑通常有兩種形式:蒸散消氣劑和體積消氣劑。蒸散消氣劑的使用，是在真空器件封離 后，通過對活性金屬迅速地加熱或瞬時蒸散，使它們以薄的沉積或膜的形式出現在選擇的組 件上，從而起到消氣的作用。如磷、鋇、鎂就是這種蒸散消氣劑的典型例子。體積消氣常以 金屬絲、結構件以及半疏松的沉積物的形式置于燈內。當溫度升高時會吸收氣體，這種消氣 劑在燈泡的整個壽命期間都有效。鈦、鉭、鋯和某些鋯鋁合金就是常用的體積消氣劑。玻璃與石英玻璃商用生產的玻璃可以劃分為三大類:納鈣硅酸鹽、鉛堿硅酸磠和硼硅酸鹽。制燈工業(yè)中最常 用的是鈉鈣硅酸鹽玻璃，因為這種玻璃只要將爐料的組成稍加改變即可以，用普通的白熾 燈、熒光燈以及小功率放電燈的泡殼材料。普通燈泡和熒光燈管的內部玻璃組件、各類小的白熾燈泡殼，特別是采用楔型燈座的各燈燈 泡是用鉛堿硅酸玻璃制造成的。鉛玻璃與鈣玻璃相比，其優(yōu)點之處在于它有高的電阻率，能防止夾封處發(fā)生電解作用。鉛堿玻璃很容易和鈉鈣玻璃泡殼封接，并比它的軟化點低，操作溫度范圍也比它寬，這些因素都有利于燈泡的生產。常規(guī)聚光燈的泡殼和大功率放電燈的外玻殼，因工作溫度太高，不宜采用鈉鈣硅酸鹽玻璃，Page 17而要采用硼酸鹽玻璃，它能承受較高的工作溫度和想當低的膨脹系數。普通玻璃不適合制造體積小、功率大的光源。因此都采用透明的硅石作為泡殼材料，這種材 料基本上是純的二氧化硅，在燈泡工業(yè)中俗稱“石英玻璃”，雖然它是玻璃狀的，但它不是晶體。石英玻璃一個顯著優(yōu)點是有高的透明度和好的抗熱沖擊性能，工作溫度高(達到 900 攝氏度)，光學透過特性好，不像普通玻璃只能透過少量的小于300nm 波長范圍的輻射。純 的石英玻璃的有效透射范圍從160nm 的紫外線到4000nm 的紅外線。選擇燈用玻璃材料的一個重要條件是能夠和其他材料氣密地封接，特別是和金屬的氣密封 接。要和金屬有理想的無應力的氣密封接，玻璃應具有以下的性質:玻璃的熱膨脹系數應在相當大的溫度范圍內和金屬的膨脹系數相匹配，特別是從退火溫 度到室溫的范圍內。在封接部位必須是可塑的。對空氣的腐蝕必須有足夠的化學抵抗力。它的電阻率、介電常數和介電損耗必需是令人滿意的。必須是完全勻質的，它的性質不隨批號而波動。陶瓷 1)光學陶瓷含二氧化硅的玻璃在高溫與高壓下易受到堿金屬蒸氣的侵蝕，因此要求制造能在高溫和高 壓下耐受化學侵蝕的泡殼材料，告別是高壓鈉燈的制造中需要這些材料?，F代陶瓷技術的進 展，已有可能制成幾乎達到理論密度的多晶金屬氧化物壞體。使用這種材料制成的產品基本 上是無氣孔的，因此可透過絕大部分入射的可見光，再加上它所固有的耐熔性質，使它成為 一種制造高溫電弧管的有效材料。氧化鋁、普通的尖晶石、氧化鎂、氧化鈹、氧化鋯、氧化 釷、氧化釔以及各種稀土氧化物均可成為制造半透明和全透明的陶瓷材料。目前，在制燈中應用得最廣的是氧化鋁。除了各種礦石中含有氧化鋁之外，已發(fā)現天然剛玉、藍寶石和紅寶石都是較純凈的氧化鋁。它結晶有兩種不同的形式，一種是不完整的立方r 相 氧化鋁，僅在約 1000?以下才保持穩(wěn)定，在這溫度以上時就形成另一種穩(wěn)定的a 相氧化鋁，a 相氧化鋁是所有化合物中性能最穩(wěn)定的，它幾乎不溶于強無機酸，不受大多數金屬(包括 鈉在內)和無水鹵素的侵蝕，僅在高溫下能和堿類起某些反應。它的熔點為 2050?，具有 良好的抗熱沖擊性能。多晶半透明氧化鋁(PCA)管也可用一般的陶瓷制造方法來生產，廣泛用于高壓鈉燈(HPS)的制造。壁厚為1MM 的陶瓷管的可見光的總透過率可以超過90%。全透明的氧化鋁陶瓷管直接從熔融的氧化鋁生長而形成所需尺寸。這些管子實際上是純單晶 的藍寶石。這種材料雖有極好的耐熱性和化學特性，透明度也好，但目前它對可見光的總透 過率并不比多晶氧化鋁高，另外，其各向異性的熱膨脹使得很難獲得這種材料的可靠和長壽 命的封接。)普通陶瓷雖然普通陶瓷包括有不同萬分和性質的材料，但是最普通的陶瓷主要由不同比例的氧化鋁和 二氧化硅所組成。按其自身的力學、電學和熱學的性質而被選用。常被用作燈座和燈頭，具 有良好的機械強度、抗熱沖擊的能力以及在工作溫度范圍內有良好的電絕緣性能和耐潮氣的 侵蝕等。傳統(tǒng)的電氣絕緣陶瓷材料是電瓷，有相當高的介電損耗系數，只是它的抗熱沖擊性能不錯，但其電阻率卻隨著溫度的升高而迅速降低。這些缺點使電瓷在很大程度上被皂石材料代替。皂石價廉，容易由機器生產，它能被做成各種形狀以適用于不同燈泡的設計需要。以鋁礬土Page 18為基本材料的陶瓷含有鋁礬土約 90%，用作高強度氣體放電燈的基板，這類用途的陶瓷表 面很有光澤，以免表面吸濕造成電擊穿。1光控制用材料反射器:兩種類型:規(guī)則反射和鏡面反射，只包括反射角等于入射角的反射光。漫反射，包 括所有反射的光。折射器和漫反射:在選擇光控材料時，不僅要考慮其光學特性，而且要注意該材料的強度、韌性、抗熱性和抗紫外輻射以及最終產品生產難易等。如果發(fā)射的紅外能量不通過燈的玻璃外殼而耗散，而是反射回燈絲上，那么白熾燈的效率就 會大大增加，獲得這種效果的一個方法就是在外殼上涂上一層紅外反射膜。在低壓鈉燈中，摻錫的氧化銦薄膜用來把波長為 1500~3000nm 的紅外線反射回到電弧腔，以維持所需的工作溫度。這種膜在鹵素燈中不能得到所需的溫度穩(wěn)定性，于是采用多層氧化 物重疊。一種由氧化鉭和氧化硅交替涂敷的 46 層膜，可用化學蒸氣沉積法涂在鹵絲燈的外殼表面。據估計引入理想的紅外反射器的鹵互燈的理論效率可達約300%，而實際上現在只 能獲得約 40%的效率。用多層干涉濾波膜層選擇性地反射某些波段而透過剩余部分，可以 改變燈所發(fā)出的光的顏色。四、材料加工工藝 A、材料成形鍛壓:鍛造、機壓、鑄造 1)鍛造:俗稱“打鐵”。2)機壓:沖壓、旋壓、擠壓沖壓:用壓力機械并配用相應的模具制造出所需求的產品工藝，分為裁剪、落料、成形、飛 邊、拉伸等幾種工序。載剪、落料、飛邊是一種分離材料的工藝。成形、拉伸是一種利用材 料的延伸特性而改變產品結構的工藝。在沖壓產品中經常出現需要將以上兩種工藝重復使用 才能達到所要求的產品效果。在沖壓過程中，材料和模具都影響到產品的品質，包括: 材料的延伸性ν 材料的硬度ν 材料本身的缺陷ν 模具的硬度ν 模具的合模間隙ν 模具結構的合理性ν此工藝廣泛用于汽車、電腦、電器、燈具等各行業(yè)產品制造，如鐵質天花燈。旋壓:利用材料的延伸性，通過旋壓機配用相應的模具并由工人技術的支持達到生產產品的 工藝，該工藝對外形難度大的拉伸產品有替代作用，燈具行業(yè)主要用于鋁杯的制作。擠壓:利用材料延伸性，通過擠壓機械并配有線形模具，壓制成我們所需要的產品的工藝。該工藝被廣泛用于鋁型材、鋼管、塑膠管件的制造，燈具行業(yè)有導軌、格柵燈面板等。3)鑄造:負壓鑄、澆鑄、壓鑄負壓鑄:用于對產品密度要求不高，一些產品的制作工藝用于大型機床的制造。澆鑄:俗稱“翻沙”工藝。壓鑄:利用壓鑄機械和模具制造所需的產品，對結構復雜，立體程度高的產品應用廣泛。該 工藝精確度高，表面流平好，廣泛用于汽車、兵器、燈具等行業(yè)，但制造成本高。分為熱室壓鑄和冷室壓鑄。熱室壓鑄:自動化程度高，效率高，耐高溫性差，冷卻時間短，用于鋅合金壓鑄(鋅合金熔Page 19點380?，用于天花燈、射燈的制造)。冷室壓鑄:手工操作程序多，效率低，產品不良率高，耐高溫性好，冷卻時間長。用于鋁合 金壓鑄(鋁合金熔點780?左右，用于天花燈、射燈的制造)。加工程序:合?！i?！M料—冷卻—脫模— 出料其中熱式壓鑄的進料、出料都是自動化操作，冷室壓鑄的進料、出料需要手工操作。壓鑄工藝對機械設備，產品的模具要求和原材料的質量要求都很高。注塑此工藝同壓鑄工藝，只在模具的工藝和加工的溫度上有差別，其精度更高，對模具要求高，其產品成本較高，用于變壓器外殼底座的生產制造。B、表面處理表面處理的作用: 表面防腐、鍍飾(裝飾)的效果表面處理的演變: 人類從石器時代進入銅器時代，表面處理技術的需要便伴隨而生?？脊虐l(fā)掘表明: ?6 千年前發(fā)現銅 ?5 千年前新石器時代出現紅銅器物?4 千年前出現青銅器物 ? 3 千多年前的商代出現熱鍍錫，并開始使用隕鐵 ?春秋時期開始煉鐵，戰(zhàn)國出理烤蘭防銹等表面處理工藝?唐代開始有生銹的記述，戰(zhàn)國開始淬火，南北朝開始應用化學熱處理(滲碳)燒蘭(熱氧 化)鎏鋈等工藝。水溶液電鍍的發(fā)展電鍍的發(fā)展要從原電池的發(fā)現和應用開始，應用於水溶液電鍍。? 1837 年Bird(伯德)發(fā)現鉑電極上沉積渣狀殼層。? 隨著Volta(伏打)電堆即原電池的發(fā)現，Faraday(法拉第)在 1833 年、1834 年發(fā)表了著明 的電解定律，闡明電鍍過程賴以形成的物理化學基礎。? 1840 年 Shore(肖爾)申請了和一個商業(yè)專利。? 1854 提Bunsen(本生)沉積Geuther(杰金)在 1856 年宣布用鉻酐溶液鍍出鉻層。18691870 年出現商業(yè)化鍍鎳(即不銹鋼色)? 19 世紀 80 后代后直流民電機的開發(fā)促進了電鍍金的發(fā)展，1916 年Watt(瓦特)的schlotter(光亮鎳)開始商業(yè)化，1932 年有人改良用氟硅酸來對鍍鉻過程加速，得到更理想的效果。1949 年，Blum 和Hogaboom(霍格勃姆)出版了被譽為經典或里程碑的論著，把電鍍納入了科學和工程技術軌道。Gibbs(吉布斯)熱力學和Nernst(奈恩斯特)方程的提出，令化學和電化學發(fā)展有一個飛躍。電鍍是電解過程的一種應用。40 年代后，dppymknh(弗魯姆金)、Bockris(勃克利斯)和Conwa