專利名稱：紅外增透膜封閉式白熾燈及紅外增透膜的制備方法
技術領域：
本發明涉及一種紅外增透膜封閉式白熾燈，尤其是飛機著陸、滑行用紅外增透膜封閉式白熾燈。
背景技術：
目前飛機著陸滑行光源一般用大功率封閉式白熾燈，其發光體通常為白熾燈絲(或鹵鎢燈芯)，是根據熱輻射發光原理制成的，通常是靠電能將燈絲加熱至白熾而發光。該燈一般壽命為十小時左右，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“錐”)和透鏡(或屏)都是由精確壓制成的玻璃元件組成。這類產品的錐內表面為拋物面，拋物面的內壁蒸鋁，發光體置于拋物面的焦點上。產品的主要玻璃密封工藝是錐與屏邊緣的連接。因為封閉式白熾燈都要求具有功率大、中心光強高、束散角小的特點，在燈設計上一般采用高色溫燈絲或鹵鎢燈芯結構。由于是熱輻射發光，燈絲在將電能轉變成可見光的同時，還要產生大量的紅外輻射和少量的紫外輻射，拋物面的內壁蒸鍍的鋁膜反射了燈絲發出的80％紅外輻射，使得透鏡(或屏)表面溫度急劇上升，大大超過玻璃的熱穩定性，并且使屏和錐邊緣封接處的溫差超過120℃。其結果導致屏和錐連接的炸裂，影響燈的安全性和壽命。
發明內容
技術問題本發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，可以解決現有鍍鋁膜的封閉式白熾燈屏和錐封接處炸裂的問題。
技術方案本發明的紅外增透膜封閉式白熾燈，由透鏡，發光體，反射罩，導絲及接觸片構成，發光體焊接在導絲上構成裝架件，置于反射罩的焦點上，反射罩內表面為拋物面，透鏡與反射罩進行邊緣封接形成密封的玻璃腔體，內充入惰性氣體，在引出電極上焊接接觸片，在反射罩拋物面的內壁上鍍有紅外增透膜。
紅外增透膜是由交替均勻蒸鍍在燈的反射罩拋物面內壁上的ZnS鍍層與SiO2鍍層構成，其中最內層為ZnS，總厚度為50～600nm；ZnS鍍層與SiO2鍍層兩種材料總層數為21-25層。
本發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，除去錐體內表面的水汽；b、鍍膜層數在反射罩(3)內拋物面的內壁上先鍍ZnS，后鍍SiO2，交替均勻蒸鍍至層數為21-25層；c、充氣過程在蒸鍍過程中，當加熱到SiO開始升華時，充入空氣，使空氣中的O2與SiO反應生成SiO2；d、老化堅膜將已鍍膜的反射罩(3)先在120℃狀態下對其保溫，當溫度穩定后，開始升溫，在2～3小時左右使烘箱內溫度達到400℃～450℃，保持此溫度2～3小時，然后逐漸冷卻至常溫。
技術效果(1)、紅外增透膜的紅外輻射透射率高達90％左右，改進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題；(2)、多層紅外增透膜可見光反射率達到95％左右，而鋁膜的反射率僅為80％左右。測試數據顯示提高了燈的中心光強近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是本發明的結構原理圖；其中包括透鏡1，發光體2，反射罩3，導絲5，接觸片6及紅外增透膜4；圖2是本發明的多層紅外增透膜膜層結構示意圖；其中包括ZnS鍍層41和425，SiO2鍍層42和424。
具體實施例方式
紅外增透膜封閉式白熾燈，由透鏡(或屏)1，發光體2，反射罩(俗稱“錐”)3，紅外增透膜4，導絲5及接觸片6構成，發光體2焊接在導絲5上構成裝架件，置于反射罩(俗稱“錐”)3的焦點上，反射罩(俗稱“錐”)3內表面為拋物面，拋物面的內壁鍍紅外增透膜4，透鏡(或屏)1與反射罩(俗稱“錐”)3進行邊緣封接形成密封的玻璃腔體，之后在排氣車上排除空氣充入惰性氣體封離下來，最后在引出電極上焊接接觸片6。
本實施例中，紅外增透膜4是由交替均勻蒸鍍在燈的反射罩3拋物面內壁上的ZnS鍍層與SiO2鍍層構成，其中最內層為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左右(烘箱溫度180℃左右)，材料為SiO和ZnS，實際鍍上去的為SiO2和ZnS，但由于SiO2熔點過高，現有采用電阻加熱的設備達不到其要求，所以改用SiO，在鍍膜過程中充入空氣，使其中的氧氣與SiO反應生成SiO2，由于充入的空氣中含有一定的水氣，所以實際上，以現有工藝，在鍍膜過程中，真空度為8.0×10-2；預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，除去錐體內表面的水汽，以避免由于水汽的存在對鍍膜質量產生影響；(2)、夾具放置三個放置點，成45°斜放，三個夾具放成半球形，蒸鍍時夾具繞自身中心旋轉，同時三個夾具繞水平中心旋轉，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，可調節波長，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，而在實際應用中，沒有這個必要，可以每鍍幾層后再改變膜層厚度，這樣能達到一樣的效果；(4)、鍍膜層數先鍍ZnS，后鍍SiO，層數視具體情況而定，隨著層數的增加，紅外光透射率增加的越來越緩慢，并最終趨于100％，一般為21-25層；(5)、充氣過程在蒸鍍過程中，當加熱到一定溫度，SiO開始升華時，充入一定量的空氣，為使空氣中的O2與SiO反應生成SiO2，而實際上錐的內表面上的膜層材料為SiO2由于充入空氣的緣故，實際鍍膜中，環境真空度為8.0×10-2左右；為什么采用SiO與O2反應生產SiO2而不直接采用SiO2，其原因是現有設備在鍍膜過程中其加熱溫度達不到SiO2的熔點。而采用SiO與O2反應生產SiO2的方法，在鍍膜過程中就必須充入空氣，這個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，對膜層牢固度也將產生一定的影響；(6)、老化堅膜對已鍍膜錐用烘箱進行老化處理，將已鍍膜錐放入烘箱中，先在120℃狀態下對其保溫，當溫度穩定后，開始升溫，在2個半小時左右使烘箱內溫度達到420℃，保持此溫度2個小時，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生脫落現象；(7)、測試檢驗檢驗包含鍍膜后的錐體膜面應光亮、無污痕，允許有輕微的發藍及黑點、白點，但嚴重影響外觀者應剔除；鍍膜后的內表面不能有脫膜，不應有碰傷和手印；鍍膜后的錐體不應有碰傷現象，錐體內表面的擦傷見實樣；鍍膜后的錐體內表面不應有影響外觀的水跡；錐體上不允許有定位點破裂，炸可伐和影響封屏的破邊缺口；主要是膜層牢固度測試，采用電吹機，溫度可達450℃，吹試錐內表面的底部，以達到測試膜層牢固度的目的，對于膜層牢固度不合格的錐，可褪膜后再次蒸鍍，兩次鍍膜后經檢驗不合格的錐，做報廢處理。
權利要求
1.一種紅外增透膜封閉式白熾燈，由透鏡(1)，發光體(2)，反射罩(3)，導絲(5)及接觸片(6)構成，其特征在于發光體(2)焊接在導絲(5)上構成裝架件，置于反射罩(3)的焦點上，反射罩(3)內表面為拋物面，透鏡(1)與反射罩(3)進行邊緣封接形成密封的玻璃腔體，內充入惰性氣體，在引出電極上焊接接觸片(6)，在反射罩(3)拋物面的內壁上鍍有紅外增透膜(4)。
2.根據權利要求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)是由交替均勻蒸鍍在燈的反射罩(3)拋物面內壁上的ZnS鍍層與SiO2鍍層構成，其中最內層為ZnS，總厚度為50～600nm；ZnS鍍層與SiO2鍍層兩種材料總層數為21-25層。
3.一種如權利要求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，除去錐體內表面的水汽；b、鍍膜層數在反射罩(3)內拋物面的內壁上先鍍ZnS，后鍍SiO，交替均勻蒸鍍至層數為21-25層；c、充氣過程在蒸鍍過程中，當加熱到SiO開始升華時，充入空氣，使空氣中的O2與SiO反應生成SiO2；d、老化堅膜將已鍍膜的反射罩(3)先在120℃狀態下對其保溫，當溫度穩定后，開始升溫，在2～3小時左右使烘箱內溫度達到400℃～450℃，保持此溫度2～3小時，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著陸、滑行用的紅外增透膜封閉式白熾燈，由透鏡，發光體，反射罩，導絲及接觸片構成，發光體焊接在導絲上構成裝架件，置于反射罩的焦點上，透鏡與反射罩進行邊緣封接形成密封的玻璃腔體，在反射罩拋物面的內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F21V7/00GK1632372SQ20041006595
公開日2005年6月29日 申請日期2004年12月28日 優先權日2004年12月28日
發明者楊國棟, 吳勇強, 陳民志 申請人:南京華東電子光電科技有限責任公司