Выберите ваш филиал:
ул. Вольная, 28
+7 (495) 788-11-33
пн-пт 9:30-18:30
сб 10:00-17:00
ул. Енисейская, 1
+7 (495) 788-93-33
пн-пт 9:30-18:00
ул Складочная, 1, стр. 31
+7 (495) 788-07-80
пн-пт 9:30-18:00
МО, п. Трехгорка,
ул. Трехгорная, дом 12
+7 (495) 788-15-16
пн-пт 9:30-18:00
МО, Подольск, пр-т Юных
Ленинцев, д.70, стр. 3
+7 (495) 788-04-80
пн-пт 9:30-18:00
Активирующее покрытие - специальное покрытие на внутренней стороне металлического стакана электрода. Обеспечивает равномерное распределение потока электронов в процессе бомбардирования. Также выступает в качестве источника с [...]
ЗЕНОН - Рекламные Поставки
Статьи

Стеклодувные работы в газосветном производстве. Часть 1

Евгений Авдонин, Сергей Авдонин

Для того чтобы газосветная вывеска засияла на улицах города, необходимо приложить немало труда. Для реализации замысла дизайнера очень важна роль стеклодува. Эта статья расскажет о материалах, с которыми работает стеклодув. Об инструментарии, способах обработки стекла и основных приемах работы с ним (стеклодувных операциях) можно будет узнать в весенних номерах журнала.

Что такое стекло

Основой подавляющего большинства электровакуумных приборов является стеклянная колба (рис. 1), позволяющая изолировать внутреннюю среду прибора от атмосферы и создать условия, наиболее благоприятные для его функционирования. Казалось бы, учитывая грандиозные успехи химии в создании синтетических материалов, давно нужно было бы создать заменитель стекла - менее хрупкий, может быть легко гнущийся. Но реальной замены стеклу как электровакуумному материалу пока нет. Это обусловлено наличием у стекла целого ряда важных свойств:

  • прозрачность для всего спектра видимого излучения, а также и для излучений ближнего ультрафиолетового и инфракрасного диапазонов;
  • высокое качество его как вакуумного материала - низкая газопроницаемость, невысокая сорбционная способность, к тому же сопровождающаяся возможностью десорбции путем прогрева в вакууме, химическая стойкость, в том числе к воздействию низкотемпературной плазмы газового разряда;
  • высокое электрическое сопротивление;
  • достаточно высокая механическая прочность, и в то же время умеренная хрупкость;
  • легкость обработки в пламени специальной горелки для придания ему необходимой формы, спаивания, резки и т.п.

Классическое определение стекла, приводимое в большинстве справочников, исчерпывающе характеризует его основные свойства, отличающие стекло от других материалов. Стеклом называются все аморфные тела, получаемые путем переохлаждения расплава, независимо от их химического состава и температурной области затвердевания, и обладающие (в результате постепенного увеличения вязкости) механическими свойствами твердых тел, причем процесс перехода из жидкого состояния в стеклообразное должен быть обратимым.

Выделим из сказанного главное: во-первых, стекло аморфно, т.е. сочетает в себе свойства жидкости и твердого тела, и, во-вторых, стекло легко может переходить из своей аморфно твердой в жидкую фазу - что и наблюдается при его нагревании. Обратим на это особое внимание: при нагревании стекло не плавится, а постепенно размягчается, а при остывании - вновь затвердевает! В этом - отличие аморфного тела от кристаллических структур, свойственных, например, металлам.

С химической точки зрения стекло - сплав, состоящий из силикатов металлов (в основном щелочных и щелочноземельных - натрия Na2O, калия K2O, кальция CaO, магния MgO) и кремнезема SiO2 (содержание последнего в стекле колеблется от 60 до 80%), а также ряда других оксидов - бора B2O3, фосфора P2O5, свинца PbO и бария BaO. Каждый из этих компонентов придает стеклу вполне определенные свойства, поэтому содержание их в стеклах разных марок различно.

Для окрашивания стекла при варке его в печах в стекломассу вводятся специальные красители - так получают натуральное цветное стекло, окрашенное в массе. Для этой цели используются соли и оксиды металлов. Так, оксид марганца MnO дает фиолетовое окрашивание, кобальта Co2O3 - синее, оксид хрома Cr2O3 - цвета от желто-зеленого до красно-фиолетового, соединения никеля - оттенки от коричневого до фиолетового. Металлы, вводимые в стекломассу в виде коллоидного раствора - селен Se, золото Au, серебро Ag и др., - окрашивают стекло в различные оттенки красно-оранжевого цвета. Введением в стекломассу оксида кобальта или никеля можно получить черное увиолевое стекло, прозрачное для ультрафиолетового излучения и слабо пропускающего видимое.


Рис.1

Непрозрачные (молочные и опаловые стекла) получают введением в состав фторидов натрия и калия. Дешевым способом окрашивания стекла служит нанесение на его поверхность слоя красителей различного состава (минеральных или органических). Обычно такое окрашивание применяется только для декорирования стеклоизделий, поскольку получить стойкую пленку красителя на поверхности источника света сложно. Причин тому несколько. Во-первых, большинство источников света при работе нагреваются до высокой температуры, во-вторых, краситель непрерывно подвергается воздействию мощного светового, а заодно ИК- и УФ-излучения. Поэтому очень сложно подобрать красители, способные длительно сохранять свои свойства на поверхности источника света. Как правило, окрашивают лишь лампы накаливания малой мощности (до 25 Вт) путем нанесения органического лака на наружную поверхность колбы либо минерального красителя на внутреннюю. Последний способ применяется для люминесцентных и газосветных ламп, о чем будет сказано ниже. На рис. 2 показаны лампы накаливания из различных стекол. Для декоративных изделий иногда применяют накладные стекла, в которых тонкий слой цветного стекла наносится на изделие из бесцветного, но для изготовления электровакуумных приборов такие стекла не применяют. Важнейшим свойством стекла является его способность постепенно и непрерывно изменять вязкость в определенном интервале температур. Именно это свойство и лежит в основе метода газопламенной обработки стекла, используемого при стеклодувных работах.

При длительном нагреве стекла и соответствующей температуре в его прозрачной массе появляются кристаллы, количество которых постепенно растет, в результате чего стекло становится непрозрачным. Это явление называют кристаллизацией или расстекловыванием. Кристаллизовавшееся стекло имеет пониженную механическую прочность, прозрачность, ухудшаются его внешний вид и вакуумные свойства. Поэтому расстекловывание стараются предотвращать соответствующим подбором сортов стекол и ограничением времени термической обработки стекла. Заметим, что расстекловывание - это типичный брак начинающего стеклодува. Что-то не получается - и трубку греют в пламени вновь и вновь, пытаясь добиться нужной формы, а стекло тем временем уже становится белесым. При изготовлении сложных и дорогостоящих стеклянных изделий - лабораторной посуды и т.п. - с расстекловыванием борются, вводя в пламя горелки помазок, смоченный раствором поваренной соли NaCl, что позволяет частично компенсировать выжигание натрия пламенем. Для стеклодува-газосветчика лучше всего сделать деталь заново.

Основные свойства стекол. Классификация стекол

Не ограничиваясь общей характеристикой стекол, рассмотрим их важнейшие свойства. Сразу нужно отметить, почему эти знания важны для стеклодува. В практике газосветного производства применяется достаточно узкий ассортимент стекол - это платинитовые (см. ниже) свинцовые стекла, бессвинцовые, ограниченно используются тугоплавкие стекла типа пирекс. Вот, пожалуй, и все. Однако не так уж редко случается, что стеклодуву-газосветчику приходится ремонтировать стеклянные детали откачного поста, а они могут изготавливаться из твердых стекол самых различных типов. Так что знать, чем все они отличаются друг от друга, очень и очень полезно - хотя бы для того, чтобы не пытаться припаять трубку из вольфрамового (см. ниже) стекла к платинитовому электродному узлу.

Стекло отличается малой прочностью при растяжении и достаточно большой прочностью на сжатие. Его механическая прочность повышается при увеличении содержания оксида кремния (кремнезема), оксидов кальция, бария и бора и уменьшается при увеличении содержания оксидов свинца, натрия и калия. Но в значительно большей степени прочность стеклоизделия зависит от его размеров, формы, состояния поверхности и режима термической обработки. Кроме того, стекло плохо переносит динамические нагрузки, т.е. оно хрупко.

Стекла, используемые для производства источников света и, в том числе, газосветных ламп, достаточно стойки к химическим воздействиям, в частности, к действию большинства кислот, и мало стойки к воздействию щелочей и паров щелочных и щелочноземельных металлов. Под действием влаги стекло способно разрушаться. Это явление называют выветриванием. В выветренном стекле происходят необратимые химические изменения, делающие его непригодным для применения - оно мутнеет, плохо обрабатывается в пламени стеклодувной горелки и склонно к кристаллизации. Причиной выветривания стекла служит длительное хранение его в сырых складах или на открытом воздухе.

По химическому составу (см. схему рис. 3) стекла подразделяют на:

  • боросиликатные - в их составе содержание оксида бора B2O3 меньше содержания диоксида кремния SiO2. Отличаются высокой механической прочностью, термо- и химической стойкостью. Применяются для изготовления оптических и термостойких изделий, химической посуды, электровакуумных приборов. Важнейшим представителем этой группы является стекло пирекс (Pirex, торговая марка фирмы Corning Glass, США; другие аналогичные марки - Simax (Чехия), Duran-50 (Великобритания);
  • фосфатные - применяются для изготовления технических и оптических стеклоизделий, стеклоэмалей, специальных электровакуумных приборов. Характеризуются высоким содержанием оксида фосфора P2O5;
  • силикатные - большинство промышленных стекол, основой которых служит кремнезем SiO2. Это листовые, архитектурные, тарные, сортовые стекла. В свою очередь, среди силикатных выделяют свинцовые (свинцово-калиевые) стекла, отличающиеся высоким содержанием оксида свинца (максимальным содержанием P2O5 - порядка 24% - характеризуется хрусталь), содовое (натриевое), натроизвестковые стекла, известково-калиевые, известково-натриево-калиевые.

Важнейшим свойством стекла, определяющим возможность его спаивания с различными материалами, является температурный коэффициент линейного расширения (ТКЛР). Он показывает относительное приращение длины стеклянного образца при нагреве его на 10К:

α=δl/lδT

где l - первоначальная длина образца, мм; δl - приращение длины образца при нагреве, мм; δT - приращение температуры, К.

Величина ТКЛР входит в условное обозначение отечественных стекол для электровакуумной промышленности. Так, например, марка наиболее массового отечественного стекла СЛ96 1 расшифровывается как СЛ - стекло ламповое, 96 - средняя величина ТКЛР (без множителя 10-7 К-1), 1 - номер разработки.

По величине ТКЛР стекла разделяют на следующие группы, перечисленные в таблице. Химический состав позволяет классифицировать стекла на твердые - с содержанием оксидов щелочных металлов до 10% и мягкие - с содержанием выше 10%. Эти названия отражают реальные механические свойства стекол: к первой группе относятся вольфрамовые (в том числе боросиликатные) и молибденовые стекла, ко второй - платинитовые. Отдельно выделяют переходные стекла, а кварц, требующий совершенно особых приемов обработки, стоит особняком.

При спаивании стекла с металлом или стеклом другой марки возможно получение двух видов спаев. Первый из них называется несогласованным и получается при значительном несогласовании ТКЛР спаиваемых материалов. Этот вид спаев используется в электровакуумных приборах и оборудовании редко, применение их обычно связано с технологической необходимостью, а изготовление - с большими трудностями. Примером несогласованного спая служит спай молибденового стекла с платинитовым - при наличии хорошей стеклодувной горелки такой спай выполнить можно, но при остывании он неизбежно треснет.

Группа стекол ТКЛР, 10-7 К-1 Свойства
Кварцевое стекло 5,4-5,8 Не дает согласованных спаев ни с одним из металлов; очень высокая механическая прочность и термическая стойкость; применяется для лабораторного оборудования, колб галогенных и газоразрядных ламп высокой интенсивности. По химическому составу на 98,8-99,9% состоит из SiO2.
Вольфрамовая 33-40 Впаивается вольфрам; стекла применяются для изготовления лабораторного оборудования, источников света, работающих при высоких температурах и значительных механических воздействиях. К этой же группе относятся стекла пирекс (ТКЛР ок. 33).
Молибденовая 47-49 Впаиваются молибден, ковар; сфера применения та же, что и у вольфрамового стекла при условии меньших механических нагрузок и более низких температур.
Титановая 72-76 Впаивается титан; применяется в основном в производстве лабораторной посуды.
Платинитовая 87-100 Впаиваются платина, платинит; наиболее массовые стекла для производства источников света (лампы накаливания, люминесцентные, газосветные), отличаются средней механической прочностью и термической стойкостью.
Железная 100-120 Впаивается железо; используется для производства лабораторной посуды и для заливки цоколей в электроламповом производстве.
Переходные 54-86 Применяются для выполнения переходов от стекол одной группы к другой, обычно от молибденового стекла к платинитовому либо от кварца к вольфрамовому.

 

Согласованные спаи отличаются хорошей вакуумной плотностью, механической прочностью и массово применяются во всех видах источников света. Примерами таких спаев могут послужить спаи трубок из свинцового и содового стекол (оба стекла - платинитовой группы), а также впаи платинитовых вводов в электродных узлах газосветных ламп.

Остановимся отдельно на платините. На заре электролампового производства, когда вопросы вакуумной плотности спаев стекло - металл стояли очень остро, поскольку номенклатура стекол была достаточно узкой, конструкторы стали впаивать в стекло платиновые проволочки. Стекла с ТКЛР около 90•10-7 К-1 давали с ними механически прочный и вакуумно-плотный спай. Однако дороговизна платины не давала возможности массового применения такого узла ввода, поэтому с 1913 г. заменителем платины стал платинит. Это тонкая (0,2-1,2 мм) биметаллическая проволока, которая имеет холоднотянутую основу из никелевой стали, а поверхность электролитическим путем покрыта слоем меди. Для улучшения смачивания поверхности платинитовой проволоки стеклом его борируют (покрывают в печи борной эмалью красноватого цвета, основой которой служит бура B2O3). Именно из платинита (в США принято название dumet, т.е. биметалл) изготавливаются токовые вводы большинства массовых источников света (лампы накаливания мощностью до 1000 Вт, кроме галогенных, люминесцентные лампы, газосветные лампы и др.).

По цвету платинитового ввода, заштампованного в лопатке электродного узла, можно оценить его качество: нормальный ввод имеет равномерную красную или красно-коричневую окраску. У недоброкачественных электродных узлов окраска спая неравномерная, пятнами, возможны газовые пузырьки, иногда заметны отслоения стекла от металла.

Важным свойством стекла является его стойкость к термоудару (термостойкость). Это свойство характеризует допустимую скорость охлаждения и нагрева стеклоизделий; для массовых электроламповых стекол термостойкость находится в интервале от 120 до 280°C и определяется путем погружения нагретого образца стекла в воду. Более высокой термостойкостью обладают твердые стекла, а термостойкость кварца достаточна, чтобы раскаленное изделие охлаждать не на воздухе, а погружением в ванну с водой.

Очень важное практическое значение имеют еще два свойства стекол, характеризующих условия их термической обработки. Первое из них - температура размягчения, при которой стекло начинает деформироваться под действием собственного веса. Для платинитовых стекол это 500-560°C, для молибденовых - 585-665°C, для вольфрамовых - около 620°C, а для кварцевого стекла - около 1500°C. Второе важное свойство - скорость изменения вязкости стекла при изменении температуры. Это понятие на первый взгляд весьма неясное, на самом деле имеет простой и наглядный смысл: одни стекла при нагревании быстро размягчаются и долго сохраняют пластичность, другие же размягчаются лишь после продолжительного нагревания и весьма быстро вновь затвердевают.

В зависимости от температурного интервала пластического состояния различают "длинные" и "короткие" стекла. У длинных стекол этот интервал больше, чем у коротких. Стекла, содержащие большие количества относительно легкоплавких оксидов PbO, Na2O, K2O, BaO, являются длинными, а со значительным содержанием тугоплавких SiO2, ZnO, Al2O3, MgO - короткими. Несколько утрируя, можно сказать, что все твердые стекла - короткие, причем, чем выше твердость, тем короче стекло, а мягкие стекла - длинные (наилучший пример - свинцовое стекло СЛ93-1 и его зарубежные аналоги, хотя твердое молибденовое стекло считается длинным). Существенным для электролампового производства свойством стекла является его удельное электрическое сопротивление. В зависимости от состава стекла оно достигает 1010-1013 Ом•м, однако стекло обладает еще и значительной поверхностной проводимостью, которая, особенно при увлажнении поверхности, может превышать объемную. Этот факт следует особо отметить, так как в условиях наружной газосветной установки утечки тока по влажной поверхности ламп наблюдаются весьма часто. Напряжение электрического пробоя стекла достигает 20-30 кВ/мм и сильно снижается с ростом температуры. Дополнительно заметим, что под воздействием длительной бомбардировки стенки газосветной лампы в зоне сгибов потоком электронов и ионов разрядного столба стекло в значительной степени изменяет свои свойства, в частности снижает сопротивление. Поэтому на старых лампах сложной формы часто происходят пробои в зонах изгибов малого радиуса.

Вакуумные свойства стекла определяются его газопоглощением (и, соответственно, газоотдачей) и газопроницаемостью. В 1 г стекла содержится 1-2 см3 газов и паров воды, причем особенно богата ими его поверхность. Свинцовые и боросиликатные стекла поглощают газы в меньшей степени. К существенному насыщению стекла парами воды и газами приводит хранение его во влажной среде. Практика показывает, что платинитовая стеклотрубка, хранившаяся в течение 2-3 месяцев на открытом воздухе (под навесом в закрытых деревянных ящиках), для вакуумной обработки уже практически непригодна. Молибденовое и вольфрамовое стекло значительно менее поглощают влагу, однако и их следует хранить в сухих вентилируемых, хотя, возможно, и неотапливаемых складах.

Для обезгаживания стекла его нагревают. В наиболее распространенной технологии производства газосветных ламп для этого используется прогрев стекла газовым разрядом при повышенном (по отношению к номинальному) токе. Нагретое стекло выделяет значительную часть сорбированных им на поверхности газов, основную долю которых составляют пары воды и меньшую - углекислый газ CO2, кислород O2, азот N2 и оксид углерода (II) CO. У стекла наблюдаются два максимума газовыделения: при температуре около 150°C (для мягких стекол) происходит максимальное выделение газов, накопленных на поверхности стекла. По мере истощения запаса этих газов газовыделение уменьшается. Однако при температуре около 350°C (для мягких стекол) наблюдается второй максимум газовыделения - это газы, растворенные в объеме стекла, а также выделяющиеся в результате начавшегося разложения его химических соединений.

Колбы ламп из цветного стекла нагреваются до более высоких температур и обладают по этой причине большим газовыделением.

Следует обратить внимание на то, что низкая рабочая температура колбы газосветной лампы, обычно не превышающая 50°C, позволяет ограничиваться поверхностным обезгаживанием стекла при 150-170°C при условии обеспечения достаточно высокого качества изделия. Однако для специальных источников света стекло обезгаживают значительно тщательнее.

Для целей газосветного производства стекло применяют в виде трубки (дрота) и штабиков, т.е. стеклянных палочек. Применение последних ограничено, и лишь немногие стеклодувы, как правило, занимающиеся ремонтом стеклянных откачных систем, используют их в своей практике.

О внутренних напряжениях в стекле

Под влиянием механических или тепловых воздействий в стекле создаются внутренние напряжения (ранее применялся термин "натяжения"). Они подразделяются на временные (переходные) и постоянные (остаточные). Причиной и тех, и других является низкая теплопроводность стекла.

При нагревании стеклянного изделия температура наружных его слоев растет значительно быстрее, чем внутренних. Так как стекло еще не размягчилось и продолжает сохранять твердое состояние, наружные слои, стремясь под воздействием нагрева расшириться, сделать этого не могут. Внутренние силы, стремящиеся расширить стеклянное изделие, порождают в его наружных слоях напряжения сжатия. Внутренние же слои в это время испытывают под действием наружных напряжение растяжения. При выравнивании температур между всеми точками изделия напряжения исчезают - это и есть временные напряжения. Именно из-за них лопается тонкостенный стеклянный стакан, в который налили кипятку - в нем величина напряжений превышает предел механической прочности стекла. То же может произойти у неопытного стеклодува, который внесет холодную трубку в острое пламя горелки.

Однако при быстром охлаждении стеклянного изделия, нагретого до точки размягчения стекла или выше, возникает второй, более опасный вид напряжений - постоянные. Причина, порождающая их, та же, однако при выравнивании температуры изделия они не исчезают. В стеклах с высоким ТКЛР - а все платинитовые стекла, используемые в газосветном производстве, относятся к этой группе - величина остаточных напряжений выше, поскольку сжатие их при охлаждении сильнее.

Нужно заметить, что длинные стекла в этом отношении более "дружелюбны" к стеклодуву: длительное время сохраняя пластичность, они сохраняют лишь незначительные остаточные напряжения. Поэтому газосветчики так любят свинцовое стекло - при изготовлении изделий несложной формы его можно вообще не отжигать (хотя с точки зрения надежности это делать желательно).

Другими причинами возникновения значительных остаточных напряжений могут быть: большое различие ТКЛР спаиваемых материалов, неудачная конструкция стеклоизделия (резкие переходы тонких стенок в толстые, что встречается при сгибании трубок) и т.п.

Остаточные напряжения опасны тем, что без всяких предварительных проявлений изделие, в котором они присутствуют, может самопроизвольно разрушиться при нагреве, к примеру, лучами солнца, или при незначительном механическом воздействии - по этой причине иногда взрываются отключенные лампы накаливания и лопаются пустые стеклянные бутылки. Поэтому после выполнения стеклодувных работ обязательной является процедура снятия остаточных напряжений. Полностью устранить их невозможно, поэтому задача сводится к снижению их до приемлемой безопасной величины.

Для этого выполняется отжиг, сущность которого в нагревании стекла до температуры, при которой оно еще не размягчается, но частицы его уже обретают достаточную подвижность для снятия остаточных напряжений. Диапазон температур, при которых производится отжиг, носит название зоны отжига. В газосветной практике эта процедура осуществляется мягким (коптящим) пламенем стеклодувной горелки в течение 3-5 с, что породило выражение "закоптить" или "подкоптить" лампу.

В советские времена обязательной принадлежностью уважающей себя газосветной мастерской был полярископ, а порой даже поляриметр - прибор, позволяющий рассматривать стеклоизделие в поляризованном свете. Поскольку слои с разной величиной остаточных напряжений по-разному меняют угол поляризации света, то под стеклом анализатора полярископа можно наблюдать красивую картину, наглядно отображающую распределение напряжений. Поляриметр позволяет даже измерить их величину. Сегодня такой прибор - штука дорогая и очень редкая, поэтому мало кто о нем даже слышал. Но при изготовлении ламп сложной формы ("вязь" и т.п.) полярископ - вещь очень полезная и удобная.

Полярископ ПКС-500 (рис. 4) - наиболее доступный и простой прибор такого типа. Он позволяет быстро оценивать качество спаев и сгибов стеклянных трубок. Особенно важным это становится при ремонте откачных систем и пайке стеклянных кранов.

Люминофоры, люминофорное стекло и его особенности

Для получения широкого спектра цветов свечения газоразрядных ламп применяют люминофоры. Люминофоры - это вещества, способные светиться под воздействием внешнего излучения, потока электронов или электрического поля. В газосветных лампах применяются фотолюминофоры, возбуждаемые ультрафиолетовым и (отчасти) видимым излучением газового разряда. Эти люминофоры носят название ламповых.

Наиболее распространенными и дешевыми являются галофосфатные люминофоры на основе галофосфата кальция (ГФК), активированного сурьмой и марганцем - такие составы применяются для массовых люминесцентных ламп. При наполнении газосветной лампы аргоном с парами ртути ГФК люминофоры дают белое свечение. Путем использования других химических составов (силикаты, фторсиликаты и фосфаты металлов и другие соединения) получают цветные люминофоры.

Все производители люминофорного стекла для газосветной рекламы широко применяют ГФК люминофоры. Однако на протяжении последней четверти века все более массово внедряются в практику редкоземельные люминофоры, основой которых служат оксиды металлов (иттрия, ванадия, бериллия, цинка, кадмия и др.), а активатором служат церий, неодим, европий и другие редкоземельные металлы (РЗМ). Важной особенностью РЗМ люминофоров по сравнению с ГФК служит существенно более высокая световая отдача, меньший спад ее, и, что очень важно, излучение РЗМ люминофоров ограничено узкими спектральными полосами с выраженными максимумами. Поэтому их еще называют узкополосными люминофорами.

Применяя смесь из трех узкополосных люминофоров разной цветности, можно получить различные оттенки белого (различные цветовые температуры). Например, такие смеси применяются Tecnolux Group под маркой Triphosphor. РЗМ люминофоры существенно дороже ГФК, но в целом ряде случаев незаменимы.

Очень эффективно применение люминофорных смесей. Наглядный пример: старое "советское" стекло, выпускавшееся Московским заводом световой рекламы, основывалось на применении всего пяти люминофоров и одной смеси. Поэтому и палитра включала 17 цветов. Сегодня же каждый из производителей предлагает более полусотни цветов, основанных на нескольких десятках марок люминофоров и их смесей.

На стеклянные трубки люминофор наносится в виде суспензии в смеси со связующим (биндером) - т.е. так же, как мы наносим на стену масляную краску, представляющую собой суспензию пигмента в связующем - олифе. Люминофор размалывается до определенной крупности частиц в шаровых мельницах вместе с биндером, после чего смесь наносится на стенки трубки.

Некоторые производители люминофорного стекла для улучшения внешнего вида выключенной газосветной установки перед нанесением люминофора наносят на стекло трубки еще один слой - слой красителя (см. рис. 5). Обычно такими выпускают трубки желтого, красного, реже зеленого и голубого свечения. Красителями, как об этом говорилось выше, служат свинцовый крон и другие неорганические пигменты.

После нанесения люминофора трубки сушат в печи, после чего подвергают важной операции - выжиганию биндера. Дело в том, что биндер - органическое вещество, присутствие которого совершенно недопустимо внутри газоразрядной лампы. Разлагаясь под действием газового разряда, нагрева и воздействия излучения, остатки биндера резко изменят состав газового наполнения лампы, увеличат давление в ней и в конечном итоге сократят срок ее службы буквально до нескольких часов. Поэтому биндер тщательно выжигают, выдерживая лампы в печи при высокой температуре и достаточном притоке воздуха. После выжигания трубки проверяют, маркируют, закрывают их концы заглушками, уменьшающими попадание внутрь пыли, влаги и загрязнений и отправляют потребителю. Трубка, покрытая слоем люминофора, носит название люминофорного стекла.

Очень редко, но все-таки встречается на отдельных трубках брак "не выжжен биндер". Он проявляется в виде хорошо заметных желтых или желто-коричневых пятен на люминофорном слое. Такие трубки для работы непригодны.

Люминофорный слой - очень нежное покрытие. Не говоря о том, что его легко соскоблить, он еще гигроскопичен, - поэтому очень важно хранить стекло в сухом помещении, - боится резких перепадов температуры и влажности и достаточно активно сорбирует газы. При чрезмерном нагреве стекла во время стеклодувной обработки люминофор может вжигаться в него (т.е. внедряться в размягченное стекло), что служит причиной возникновения напряжений. Поэтому к обработке люминофорного стекла следует относиться более внимательно, нежели стекла без люминофора.

Стеклодувные работы в газосветном производстве. Часть 2