固汞的特性及应用.doc

固汞的特性及应用 佛山市柯维光电有限公司 何志明 佛山市灵柯照明器材有限公司 2008-5-5修改稿 固汞的优缺点 固汞的分类 三、 固汞的特性 四、 如何选择固汞 五、直管型荧光灯用固汞 六、 紧凑型荧光灯裸灯用固汞 螺旋管裸灯用固汞 八、 带罩紧凑型荧光灯用固汞 九、 铟（In）网 十、结束语 一、固汞的优缺点 各国都在寻求降低能耗、减少有害物质排放的办法，紧凑型荧光灯作为成熟的高效光源，将迎来空前发展，随着减少有害物质排放标准严格实施，荧光灯降低汞污染的形势将更加紧迫。 液汞由于表面张力难于微量准确称量，微量液汞粒难于注入灯内，液汞耗散在生产场地难以清理干净，不利环保；液汞在高于60℃温度下，汞蒸汽压大于3.0Pa，光输出明显降低。固汞能准确控制灯内的注汞量，容易注入灯内，能有效降低生产场地的汞污染，降低灯寿命期结束后对环境造成的污染；部分固汞能使高管壁负载的紧凑型荧光灯获得高光效。固汞取代液汞是目前较理想的选择，也是发展的方向，国内外制灯企业正加快固汞取代液汞的步伐。 固汞也有一些缺点：成本高，光输出爬升慢等。 二、固汞的分类 我国古代将“合金”称为“齐”，汞与其它金属组成的合金叫汞齐。汞齐种类很多，也有多种制造方法。灯用汞齐有：Zn-Hg、Bi-Pb-Sn-Hg、Bi-In-Hg等，也包括Zn、Ni、Hg圆柱体汞齐。 固态汞指汞大部分以微细汞粒形式吸附在载体中的含汞固体混合物。如：Fe、Cu等金属与汞组成的圆柱体固态汞，该固态汞中也含极少部分汞齐，这种固态汞汞蒸汽压温度特性几乎与液汞完全一样。 我们将汞齐和固态汞统称为固汞，固汞常温下呈固体态。 1、固汞按制造方法、颗粒形状分：熔融滴制法，颗粒为球体，产品有Zn-Hg、Sn-Hg、Zn-Sn-Hg、Bi-Sn-Hg、Bi-Pb-Sn-Hg、Bi-In-Hg、In-Pb-Hg等球丸；压制法，颗粒常为圆柱体，产品有Zn、Ni、Hg圆柱体汞齐，Fe、Cu、Hg圆柱体固态汞。 2、固汞按控制汞蒸汽特性可分为两大类： 一类是非控制汞蒸汽压型，包括固态汞和部分汞齐。这类固汞特点： ①汞蒸汽压随固汞温度变化的规律与液汞接近，温度低，汞蒸汽压低，温度高，汞蒸汽压高，参照汞蒸汽压温度特性曲线图1。 ②光输出从90%到100%波动对应的连续的工作温度区域——下称ΔT90约18℃，光输出从95%到100%波动对应的连续的工作温度区域——下称ΔT95约13℃，缺乏一个使光输出稳定的较宽的工作温度区域。 ③低温或常温下饱和汞蒸汽压略小于液汞。 这类固汞一般均不需要辅助In网帮助启动，用于代替液汞。 另一类为控制汞蒸汽压型，如：Bi-Pb-Sn-Hg、Bi-In-Hg、In-Pb-Hg等，这类固汞适用于T5、T4，能在较宽的温度区域将汞蒸汽压控制在PT4（T4管所需的最佳放电汞蒸汽压Po）附近，固汞工作于较高的温度下仍可使灯获得高光效。控制汞蒸汽压型固汞随各金属元素组份不同，其工作温度区域ΔT90、ΔT95不同。ΔT90一般大于35℃，ΔT95大于25℃。控制汞蒸汽压型固汞一般均需要辅助In网帮助启动。 常用非控制汞蒸汽压型固汞及控制汞蒸汽压型固汞如下： 3、固汞按熔融温度高低分为：高熔融温度固汞（一般指熔融温度高于180℃），低熔融温度固汞（一般指熔融温度低于180℃）。 常用高熔融温度固汞及低熔融温度固汞如下： 三、固汞的主要性能 固汞的主要性能参数包括： 1、汞蒸汽压温度特性曲线： 常用固汞汞蒸汽压温度特性曲线见下图1： 图1（汞蒸汽压随固汞温度变化特性曲线） （注：CWAIB为Zn-Sn-Hg ，CWISB为Sn-Hg，CWORB主要成分为Bi、Pb、Sn、Hg ，CWRTB主要成分为Bi、In、Hg，CWOTB主要成分为In、Pb、Hg，后面的数字表示含汞比例。） 2、汞的有效率。汞的有效率指特定的工作温度下，固汞能不断释放的汞量占固汞含汞量的百分比。 3、汞的蒸发速度。固汞因其结构不同，合金性能不同，汞的蒸发速度也不同。如Sn-Hg（含Hg20%）在约50℃时，达到饱和汞蒸汽压PT4的时间较长，不宜放入灯内使用，如放入灯内使用，需要烤汞。Zn-Hg(含Hg 50%)、Zn-Sn-Hg(含Hg 48%)达到饱和汞蒸汽压PT4的时间较短。同一固汞在不同温度下，达到饱和汞蒸汽压所需的时间也不同。 4、固汞固、液相点温度及熔融温度。固相点温度表示在该温度及该温度以下固汞为固态，液相点温度表示该温度及超过该温度固汞完全为液态，熔融温度指固汞熔融变形温度，熔融温度低于液相点温度。 5、固汞释汞后汞蒸汽压温度特性。随