培智教学古诗春晓教案:紧凑型荧光灯水浆涂粉原理和技术
来源:百度文库 编辑:偶看新闻 时间:2024/03/28 23:51:54
近年来,通过采用新型水浆涂粉工艺和保护膜技术,我国紧凑型荧光灯的粉层工艺取得了突破性进展。只要采用质量好的国产稀土荧光粉,灯管的初始光通值和2000h、5000h的流明维持率就可达到当前的国际先进水平。我国加入WTO后,将进一步促进紧凑型荧光灯的出口。但我们不能满足于现状,而是要不断否定自己,技术创新,以更好的产品占领世界市场。本文主要论述新型水浆涂粉的工艺原理和技术,介绍涂粉所用水浆涂液关键材料的性能,为制订工艺规范提供理论依据。
水浆涂粉工艺原理
所谓水浆涂粉法就是采用已去离子水(或蒸馏水)来代替传统的醋酸丁酯作为溶剂、以水溶性高水分子聚合物来代替传统的硝化纤维作为粘结剂所配制的荧光粉悬浮液来涂敷荧光粉层的方法。与有机悬浮液不同之处在于,由于水是极性溶剂,以水为溶剂的悬浮液中的粒子常带有相反的电荷。带相反电荷的粒子将因静电力而相互吸引,引起悬浮液发生絮凝,这就导致荧光粉的外观不那么光滑,有些发毛。为防止悬浮液絮凝的发生,应在悬浮液中添加表面活性剂,改变悬浮液中颗粒的表面特性,使它们带上相同的电荷,以避免悬浮液发生絮凝,得到稳定的分散良好的水浆涂液。
水浆涂液是由以下几种材料构成的:荧光粉、去离子水(或蒸馏水)、暂时性粘结剂(水溶性有机高分子聚合物)、永久性加固剂(氧化铝)、表面活性剂(分散、润湿和消泡剂)和PH值调节剂。将水溶性粘结剂溶入水中,将加固剂分散到水中,再按一定比例使荧光粉与它们搅拌混合,同时加人表面活性剂,经一定时间的搅拌,添加PH值调节剂,使粉浆的PH值调到等电点(某分散粒子的等电点表示该粒子悬浮液所具有的PH值,在此PH值时,悬浮在水中的该粒子在电场中的迁移速度为零)以上,使粉浆中的固体粒子(荧光粉和无机加固剂颗粒)都带上相同的电荷,这就使荧光粉和加固剂颗粒很好地分散在水涂粉粉浆中,最终构成稳定的悬浮液。让均匀悬浮有荧光粉的粉浆涂敷在玻管的内表面上,经热风吹干和高温烘烤,使暂时性粘结剂分解、烤尽,最终可在玻管内表面获得一层具一定厚度的荧光粉涂层。若荧光粉在粉浆中分散得很好的话,荧光粉涂层光滑、均匀、致密、孔度也小。
工艺的关键材料
水溶性有机高分子聚合物
由于紧凑型荧光灯的玻管已预先弯制成形,涂粉后若烤管温度过高(600℃)、时间过长,则玻管将变形。因此烤管温度不能过高,一般为550℃左右。为在5500℃左右的烤管温度和较差的吹风条件下得到无有机粘结剂残留的荧光粉粉层,要求高分子聚合物的分解温度低,而且要求该材料是单体分解型的高分子树脂。其次,由于稀土荧光粉中的氧化钇是两性氧化物,三价钇离子将部分溶解在水中,这些溶入水中的三价钇离子会和离子型的高分子聚合物交联,导致悬浮液胶凝。因此,要求所用的高分子聚合物为非离子型的。综合以上考虑,发现聚氧化乙烯是较为适合的水溶性粘结剂。聚氧化乙烯在水中不电离,其水溶液是非离子型的;聚氧化乙烯的分解温度较低(200℃左右就开始分解),达到分解温度时它从聚合体分解成为单体,而且这些单体以气态方式跑掉。因此聚氧化乙烯在紧凑型荧光灯管的生产中已被用作粘结剂材料,目前国内用的较多的是美国联合碳化物公司生产的牌号为Polyox的聚氧化乙烯。然而,在这种粘结剂的生产过程中,得使用催化剂,如钙、锌、铝等金属的有机化合物,这些催化剂不可避免地将进入粘结剂成品,从而构成粘结剂中的杂质。
水浆涂粉工艺原理
所谓水浆涂粉法就是采用已去离子水(或蒸馏水)来代替传统的醋酸丁酯作为溶剂、以水溶性高水分子聚合物来代替传统的硝化纤维作为粘结剂所配制的荧光粉悬浮液来涂敷荧光粉层的方法。与有机悬浮液不同之处在于,由于水是极性溶剂,以水为溶剂的悬浮液中的粒子常带有相反的电荷。带相反电荷的粒子将因静电力而相互吸引,引起悬浮液发生絮凝,这就导致荧光粉的外观不那么光滑,有些发毛。为防止悬浮液絮凝的发生,应在悬浮液中添加表面活性剂,改变悬浮液中颗粒的表面特性,使它们带上相同的电荷,以避免悬浮液发生絮凝,得到稳定的分散良好的水浆涂液。
水浆涂液是由以下几种材料构成的:荧光粉、去离子水(或蒸馏水)、暂时性粘结剂(水溶性有机高分子聚合物)、永久性加固剂(氧化铝)、表面活性剂(分散、润湿和消泡剂)和PH值调节剂。将水溶性粘结剂溶入水中,将加固剂分散到水中,再按一定比例使荧光粉与它们搅拌混合,同时加人表面活性剂,经一定时间的搅拌,添加PH值调节剂,使粉浆的PH值调到等电点(某分散粒子的等电点表示该粒子悬浮液所具有的PH值,在此PH值时,悬浮在水中的该粒子在电场中的迁移速度为零)以上,使粉浆中的固体粒子(荧光粉和无机加固剂颗粒)都带上相同的电荷,这就使荧光粉和加固剂颗粒很好地分散在水涂粉粉浆中,最终构成稳定的悬浮液。让均匀悬浮有荧光粉的粉浆涂敷在玻管的内表面上,经热风吹干和高温烘烤,使暂时性粘结剂分解、烤尽,最终可在玻管内表面获得一层具一定厚度的荧光粉涂层。若荧光粉在粉浆中分散得很好的话,荧光粉涂层光滑、均匀、致密、孔度也小。
工艺的关键材料
水溶性有机高分子聚合物
由于紧凑型荧光灯的玻管已预先弯制成形,涂粉后若烤管温度过高(600℃)、时间过长,则玻管将变形。因此烤管温度不能过高,一般为550℃左右。为在5500℃左右的烤管温度和较差的吹风条件下得到无有机粘结剂残留的荧光粉粉层,要求高分子聚合物的分解温度低,而且要求该材料是单体分解型的高分子树脂。其次,由于稀土荧光粉中的氧化钇是两性氧化物,三价钇离子将部分溶解在水中,这些溶入水中的三价钇离子会和离子型的高分子聚合物交联,导致悬浮液胶凝。因此,要求所用的高分子聚合物为非离子型的。综合以上考虑,发现聚氧化乙烯是较为适合的水溶性粘结剂。聚氧化乙烯在水中不电离,其水溶液是非离子型的;聚氧化乙烯的分解温度较低(200℃左右就开始分解),达到分解温度时它从聚合体分解成为单体,而且这些单体以气态方式跑掉。因此聚氧化乙烯在紧凑型荧光灯管的生产中已被用作粘结剂材料,目前国内用的较多的是美国联合碳化物公司生产的牌号为Polyox的聚氧化乙烯。然而,在这种粘结剂的生产过程中,得使用催化剂,如钙、锌、铝等金属的有机化合物,这些催化剂不可避免地将进入粘结剂成品,从而构成粘结剂中的杂质。
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