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  • 1 # 使用者5329335765427

    汞能與與其它金屬元素如Bi、In、Sn、Pb、Ag、Ti、Au和Zn等組成的一元或多元的合金,在常溫下呈固態,又人稱之固汞、或汞齊。固汞可製成汞丸、汞帶和汞柱等形狀。

    汞齊通常有二類:

    一類是汞齊對汞原子的控制是一次性的,不能收回如TiHg汞齊,這種汞在500℃以下幾乎不擴散,其周圍汞原子濃度幾乎為零,若加熱到800℃以上分解釋放出汞原子成為自由原子不再受Ti元素約束,這種特性就象液汞一樣。這類汞齊優點是運輸、加工時汙染小,加量容易控制。

    另一類汞齊釋放出來的汞原子始終受到汞齊的約束,在常溫下,汞齊周圍汞原子的濃度很低,但隨著溫度升高汞齊釋放出更多汞原子,如果溫度降低,這些釋放出來的汞原子仍能回到汞齊,汞齊周圍的濃度又恢復成很低水平,汞原子的釋放和吸收是可逆的,目前熒光燈生產中應用的都是這一類汞齊,例如BilnHg、BiPbLnHg、BiPbSnHg和ZnHg等。使用這類固汞,既可以較精確控制加汞量還便於回收,對環境保護來說非常重要。

    汞齊周圍汞原子的濃度主要決定於汞齊合金中的汞的含量和工作溫度。汞齊與液汞一樣,其周圍的濃度隨著升高而增加,但所不同的是液態汞濃度與溫度關係是一種線性關係。而汞齊在溫度上升過程中,汞蒸氣濃度不是隨溫度單調上升,而在0.8Pa附近出現一個上升——下降——再上升現象,也就是在0.8Pa附近溫度變化對汞原子濃度影響不很大,如圖12-3-15所示。

    圖中H表示液汞的汞氣壓-溫度特性,是一根單調上升線,即一條直線。

    圖中Q1-Q5是表示汞齊中不同含汞量的汞氣壓-溫度特性曲線,都是徘徊形曲線。現在正是利用汞齊這種汞氣壓受溫度影響較小的特性,使得在較寬的溫度範圍內熒光燈管內能夠獲得最佳或者接近最佳的汞氣壓。Q1-Q5不同曲線是表示汞齊中不同的含汞量,Q1-Q5逐漸遞增。Q1是汞齊的含量在2%左右,其曲線有三次透過0.8Pa最佳值;Q5為汞齊中汞的含量達17%左右,其曲線實際上已是一根類似液汞的直線。

    在汞齊使用過程中碰到一個問題,即含汞量較低的汞齊在常溫下汞氣壓較低,不利於熒光燈啟亮。為了解決好這個問題又專門製造了網狀輔助汞齊,這是與上述固汞不同效能的。為區分,網狀輔助汞齊稱為輔助汞齊、簡稱輔汞,上述固汞稱為主汞齊。

    輔助汞齊是由能吸附汞氣的金屬細絲編成網狀物,因網狀有較大的表面積,對汞原子有很強的吸附作用。一般把小塊輔汞金屬網片安裝在芯柱內導絲上,讓它處在燈啟動時溫度較高處,即靠近燈絲;但又不能離燈絲電極太近,否則汞原子蒸發時會對燈絲造成傷害,一般距燈絲3mm左右為好。

    主汞放置方法有兩類:簡單的方法是與液汞一樣放在燈管內(稱內汞),但固汞顆粒在運輸等移動過程中會傷害管壁上的熒光粉。另一種是將固汞安放在芯柱排氣管中(稱外汞),此時必須安放輔汞,如圖12-3-16所示

    熒光燈啟動時總是燈絲先熱,外汞方式的熒光燈,燈絲附近的輔汞也受到熱,從而釋放出所吸附的汞氣,使燈內汞氣迅速上升,使燈易於啟亮,此時光輸出因汞氣壓尚低而低。燈亮後電流增大,管內溫度升高,主汞齊所在位置的溫度隨之上升,使主汞達到釋放汞氣的溫度。主汞釋放汞氣使燈電流增加,燈管溫度再升高,主汞進一步釋放汞氣……,直致平衡。

    從這平衡過程可發現:主汞釋放汞氣量與其受熱狀況有關,而受熱狀況與其所在位置,即離燈絲距離有關。要在燈平衡時汞氣壓達到0.8P左右的最佳氣壓,主汞的位置必須適當,可用其支架長短來控制。

    不同種類主汞的溫度特性不同,故而對燈的光通量也會有影響,圖12-3-17畫出幾種主汞的溫度-光通量特性曲線。因此,我們在選擇汞齊時一定要掌握好熒光燈工作環境溫度情況,再決定選用汞齊種類、安放位置、用量。

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