專(zhuān)利名稱(chēng)：紅外增透膜封閉式白熾燈及紅外增透膜的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種紅外增透膜封閉式白熾燈，尤其是飛機(jī)著陸、滑行用紅外增透膜封閉式白熾燈。
背景技術(shù)：
目前飛機(jī)著陸滑行光源一般用大功率封閉式白熾燈，其發(fā)光體通常為白熾燈絲(或鹵鎢燈芯)，是根據(jù)熱輻射發(fā)光原理制成的，通常是靠電能將燈絲加熱至白熾而發(fā)光。該燈一般壽命為十小時(shí)左右，有效照射距離30米，束散角水平12度，垂直8度，色溫2800～3200K。燈的反射罩(俗稱(chēng)“錐”)和透鏡(或屏)都是由精確壓制成的玻璃元件組成。這類(lèi)產(chǎn)品的錐內(nèi)表面為拋物面，拋物面的內(nèi)壁蒸鋁，發(fā)光體置于拋物面的焦點(diǎn)上。產(chǎn)品的主要玻璃密封工藝是錐與屏邊緣的連接。因?yàn)榉忾]式白熾燈都要求具有功率大、中心光強(qiáng)高、束散角小的特點(diǎn)，在燈設(shè)計(jì)上一般采用高色溫?zé)艚z或鹵鎢燈芯結(jié)構(gòu)。由于是熱輻射發(fā)光，燈絲在將電能轉(zhuǎn)變成可見(jiàn)光的同時(shí)，還要產(chǎn)生大量的紅外輻射和少量的紫外輻射，拋物面的內(nèi)壁蒸鍍的鋁膜反射了燈絲發(fā)出的80％紅外輻射，使得透鏡(或屏)表面溫度急劇上升，大大超過(guò)玻璃的熱穩(wěn)定性，并且使屏和錐邊緣封接處的溫差超過(guò)120℃。其結(jié)果導(dǎo)致屏和錐連接的炸裂，影響燈的安全性和壽命。

發(fā)明內(nèi)容
技術(shù)問(wèn)題本發(fā)明提供一種紅外增透膜封閉式白熾燈及紅外增透膜的制備方法，可以解決現(xiàn)有鍍鋁膜的封閉式白熾燈屏和錐封接處炸裂的問(wèn)題。
技術(shù)方案本發(fā)明的紅外增透膜封閉式白熾燈，由透鏡，發(fā)光體，反射罩，導(dǎo)絲及接觸片構(gòu)成，發(fā)光體焊接在導(dǎo)絲上構(gòu)成裝架件，置于反射罩的焦點(diǎn)上，反射罩內(nèi)表面為拋物面，透鏡與反射罩進(jìn)行邊緣封接形成密封的玻璃腔體，內(nèi)充入惰性氣體，在引出電極上焊接接觸片，在反射罩拋物面的內(nèi)壁上鍍有紅外增透膜。
紅外增透膜是由交替均勻蒸鍍?cè)跓舻姆瓷湔謷佄锩鎯?nèi)壁上的ZnS鍍層與SiO2鍍層構(gòu)成，其中最內(nèi)層為ZnS，總厚度為50～600nm；ZnS鍍層與SiO2鍍層兩種材料總層數(shù)為21-25層。
本發(fā)明的紅外增透膜封閉式白熾燈的紅外增透膜的制備方法采用蒸鍍鍍膜方法，在鍍膜過(guò)程中，真空度為8.0×10-2；蒸鍍的步驟為a、鍍前除氣在鍍膜前將反射罩(3)放入120℃-200℃的保溫箱中，除去錐體內(nèi)表面的水汽；b、鍍膜層數(shù)在反射罩(3)內(nèi)拋物面的內(nèi)壁上先鍍ZnS，后鍍SiO2，交替均勻蒸鍍至層數(shù)為21-25層；c、充氣過(guò)程在蒸鍍過(guò)程中，當(dāng)加熱到SiO開(kāi)始升華時(shí)，充入空氣，使空氣中的O2與SiO反應(yīng)生成SiO2；d、老化堅(jiān)膜將已鍍膜的反射罩(3)先在120℃狀態(tài)下對(duì)其保溫，當(dāng)溫度穩(wěn)定后，開(kāi)始升溫，在2～3小時(shí)左右使烘箱內(nèi)溫度達(dá)到400℃～450℃，保持此溫度2～3小時(shí)，然后逐漸冷卻至常溫。
技術(shù)效果(1)、紅外增透膜的紅外輻射透射率高達(dá)90％左右，改進(jìn)后燈的屏溫大幅度下降，屏和錐之間的溫差由120℃減小到約20℃，有效地解決了封閉式白熾燈炸屏問(wèn)題；(2)、多層紅外增透膜可見(jiàn)光反射率達(dá)到95％左右，而鋁膜的反射率僅為80％左右。測(cè)試數(shù)據(jù)顯示提高了燈的中心光強(qiáng)近20％，壽命也從10h提高到20h以上，且一定程度上減小了燈的光衰。


圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)原理圖；其中包括透鏡1，發(fā)光體2，反射罩3，導(dǎo)絲5，接觸片6及紅外增透膜4；圖2是本發(fā)明的多層紅外增透膜膜層結(jié)構(gòu)示意圖；其中包括ZnS鍍層41和425，SiO2鍍層42和424。
具體實(shí)施例方式
紅外增透膜封閉式白熾燈，由透鏡(或屏)1，發(fā)光體2，反射罩(俗稱(chēng)“錐”)3，紅外增透膜4，導(dǎo)絲5及接觸片6構(gòu)成，發(fā)光體2焊接在導(dǎo)絲5上構(gòu)成裝架件，置于反射罩(俗稱(chēng)“錐”)3的焦點(diǎn)上，反射罩(俗稱(chēng)“錐”)3內(nèi)表面為拋物面，拋物面的內(nèi)壁鍍紅外增透膜4，透鏡(或屏)1與反射罩(俗稱(chēng)“錐”)3進(jìn)行邊緣封接形成密封的玻璃腔體，之后在排氣車(chē)上排除空氣充入惰性氣體封離下來(lái)，最后在引出電極上焊接接觸片6。
本實(shí)施例中，紅外增透膜4是由交替均勻蒸鍍?cè)跓舻姆瓷湔?拋物面內(nèi)壁上的ZnS鍍層與SiO2鍍層構(gòu)成，其中最內(nèi)層為ZnS鍍層41，紅外增透膜4的厚度為總厚度為50～600nm，ZnS鍍層與SiO2鍍層兩種材料總層數(shù)為21-25層。
制作紅外增透膜封閉式白熾燈工藝流程如下鍍膜前置于烘箱半小時(shí)左右(烘箱溫度180℃左右)，材料為SiO和ZnS，實(shí)際鍍上去的為SiO2和ZnS，但由于SiO2熔點(diǎn)過(guò)高，現(xiàn)有采用電阻加熱的設(shè)備達(dá)不到其要求，所以改用SiO，在鍍膜過(guò)程中充入空氣，使其中的氧氣與SiO反應(yīng)生成SiO2，由于充入的空氣中含有一定的水氣，所以實(shí)際上，以現(xiàn)有工藝，在鍍膜過(guò)程中，真空度為8.0×10-2；預(yù)熱溫度電阻絲烘箱溫度120℃-200℃；所用材料SiO ZnS；鍍膜方法(1)、鍍前除氣在鍍膜前將待鍍錐放入120℃-200℃的保溫箱中，除去錐體內(nèi)表面的水汽，以避免由于水汽的存在對(duì)鍍膜質(zhì)量產(chǎn)生影響；(2)、夾具放置三個(gè)放置點(diǎn)，成45°斜放，三個(gè)夾具放成半球形，蒸鍍時(shí)夾具繞自身中心旋轉(zhuǎn)，同時(shí)三個(gè)夾具繞水平中心旋轉(zhuǎn)，以保證膜層的均勻度；(3)、膜系控制有一精確安置的校正擋板置于三夾具上方的中心位置，外接光電倍增管，可調(diào)節(jié)波長(zhǎng)，從而控制每層厚度(每層所鍍厚度可由菲涅耳公式算出)；以達(dá)到最大反射率.由菲涅耳公式算出的膜系每層厚度都不一樣，而在實(shí)際應(yīng)用中，沒(méi)有這個(gè)必要，可以每鍍幾層后再改變膜層厚度，這樣能達(dá)到一樣的效果；(4)、鍍膜層數(shù)先鍍ZnS，后鍍SiO，層數(shù)視具體情況而定，隨著層數(shù)的增加，紅外光透射率增加的越來(lái)越緩慢，并最終趨于100％，一般為21-25層；(5)、充氣過(guò)程在蒸鍍過(guò)程中，當(dāng)加熱到一定溫度，SiO開(kāi)始升華時(shí)，充入一定量的空氣，為使空氣中的O2與SiO反應(yīng)生成SiO2，而實(shí)際上錐的內(nèi)表面上的膜層材料為SiO2由于充入空氣的緣故，實(shí)際鍍膜中，環(huán)境真空度為8.0×10-2左右；為什么采用SiO與O2反應(yīng)生產(chǎn)SiO2而不直接采用SiO2，其原因是現(xiàn)有設(shè)備在鍍膜過(guò)程中其加熱溫度達(dá)不到SiO2的熔點(diǎn)。而采用SiO與O2反應(yīng)生產(chǎn)SiO2的方法，在鍍膜過(guò)程中就必須充入空氣，這個(gè)蒸鍍方法除了影響真空度外，由于空氣中水汽含量具有不確定性，對(duì)膜層牢固度也將產(chǎn)生一定的影響；(6)、老化堅(jiān)膜對(duì)已鍍膜錐用烘箱進(jìn)行老化處理，將已鍍膜錐放入烘箱中，先在120℃狀態(tài)下對(duì)其保溫，當(dāng)溫度穩(wěn)定后，開(kāi)始升溫，在2個(gè)半小時(shí)左右使烘箱內(nèi)溫度達(dá)到420℃，保持此溫度2個(gè)小時(shí)，然后逐漸冷卻至常溫，這樣可以增加膜層牢固度，防止在后道工序或使用中產(chǎn)生脫落現(xiàn)象；(7)、測(cè)試檢驗(yàn)檢驗(yàn)包含鍍膜后的錐體膜面應(yīng)光亮、無(wú)污痕，允許有輕微的發(fā)藍(lán)及黑點(diǎn)、白點(diǎn)，但嚴(yán)重影響外觀者應(yīng)剔除；鍍膜后的內(nèi)表面不能有脫膜，不應(yīng)有碰傷和手?。诲兡ず蟮腻F體不應(yīng)有碰傷現(xiàn)象，錐體內(nèi)表面的擦傷見(jiàn)實(shí)樣；鍍膜后的錐體內(nèi)表面不應(yīng)有影響外觀的水跡；錐體上不允許有定位點(diǎn)破裂，炸可伐和影響封屏的破邊缺口；主要是膜層牢固度測(cè)試，采用電吹機(jī)，溫度可達(dá)450℃，吹試錐內(nèi)表面的底部，以達(dá)到測(cè)試膜層牢固度的目的，對(duì)于膜層牢固度不合格的錐，可褪膜后再次蒸鍍，兩次鍍膜后經(jīng)檢驗(yàn)不合格的錐，做報(bào)廢處理。
權(quán)利要求
1.一種紅外增透膜封閉式白熾燈，由透鏡(1)，發(fā)光體(2)，反射罩(3)，導(dǎo)絲(5)及接觸片(6)構(gòu)成，其特征在于發(fā)光體(2)焊接在導(dǎo)絲(5)上構(gòu)成裝架件，置于反射罩(3)的焦點(diǎn)上，反射罩(3)內(nèi)表面為拋物面，透鏡(1)與反射罩(3)進(jìn)行邊緣封接形成密封的玻璃腔體，內(nèi)充入惰性氣體，在引出電極上焊接接觸片(6)，在反射罩(3)拋物面的內(nèi)壁上鍍有紅外增透膜(4)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的紅外增透膜封閉式白熾燈，其特征在于紅外增透膜(4)是由交替均勻蒸鍍?cè)跓舻姆瓷湔?3)拋物面內(nèi)壁上的ZnS鍍層與SiO2鍍層構(gòu)成，其中最內(nèi)層為ZnS，總厚度為50～600nm；ZnS鍍層與SiO2鍍層兩種材料總層數(shù)為21-25層。
3.一種如權(quán)利要求1或2所述的紅外增透膜封閉式白熾燈的紅外增透膜的制備方法，其特征在于采用蒸鍍鍍膜方法，在鍍膜過(guò)程中，真空度為8.0×10-2；蒸鍍的步驟為a、鍍前除氣在鍍膜前將反射罩(3)放入120℃-200℃的保溫箱中，除去錐體內(nèi)表面的水汽；b、鍍膜層數(shù)在反射罩(3)內(nèi)拋物面的內(nèi)壁上先鍍ZnS，后鍍SiO，交替均勻蒸鍍至層數(shù)為21-25層；c、充氣過(guò)程在蒸鍍過(guò)程中，當(dāng)加熱到SiO開(kāi)始升華時(shí)，充入空氣，使空氣中的O2與SiO反應(yīng)生成SiO2；d、老化堅(jiān)膜將已鍍膜的反射罩(3)先在120℃狀態(tài)下對(duì)其保溫，當(dāng)溫度穩(wěn)定后，開(kāi)始升溫，在2～3小時(shí)左右使烘箱內(nèi)溫度達(dá)到400℃～450℃，保持此溫度2～3小時(shí)，然后逐漸冷卻至常溫。
全文摘要
紅外增透膜封閉式白熾燈及紅外增透膜的制備方法是飛機(jī)著陸、滑行用的紅外增透膜封閉式白熾燈，由透鏡，發(fā)光體，反射罩，導(dǎo)絲及接觸片構(gòu)成，發(fā)光體焊接在導(dǎo)絲上構(gòu)成裝架件，置于反射罩的焦點(diǎn)上，透鏡與反射罩進(jìn)行邊緣封接形成密封的玻璃腔體，在反射罩拋物面的內(nèi)壁上鍍有紅外增透膜，紅外增透膜采用蒸鍍鍍膜方法，蒸鍍的步驟為鍍前除氣、先鍍ZnS，后鍍SiO
文檔編號(hào)F21V7/00GK1632372SQ20041006595
公開(kāi)日2005年6月29日 申請(qǐng)日期2004年12月28日 優(yōu)先權(quán)日2004年12月28日
發(fā)明者楊國(guó)棟, 吳勇強(qiáng), 陳民志 申請(qǐng)人:南京華東電子光電科技有限責(zé)任公司