DE10200005A1 - Verfahren zur Herstellung einer Folie aus Molybdän und Titanoxid (TiO2) zum Einsetzen in einen Glaskolben - Google Patents
Verfahren zur Herstellung einer Folie aus Molybdän und Titanoxid (TiO2) zum Einsetzen in einen GlaskolbenInfo
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer Folie (9, 10) aus Molybdän und Titanoxid (TiO¶2¶) zum Einsetzen in einen Glaskolben (3) und zur Verbindung von elektrisch leitfähigen Leitungen einer Entladungslampe (1). Erfindungsgemäß wird eine Folie (9, 10) aus Molybdän mit Titanoxid (TiO¶2¶) beschichtet.
Description
- Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer Folie aus Molybdän und Titanoxid (TiO2) und einer Folie aus Molybdän und einem aus den Oxiden von Yttrium, Lanthan, Lanthaniden, Scandium, Magnesium, Calcium, Strontium, Barium, Zirkonium, Hafnium, Tantal, Thorium, Chrom, Aluminium, Bor und Silizium ausgewählten Oxid zum Einsetzen in einen Glaskolben und zur Verbindung von elektrisch leitfähigen Leitungen einer Entladungslampe.
- Solch eine Molybdänfolie für eine Hochdruckgasentladungslampe ist in der WO 96/34405 beschrieben. Die Hochdruckgasentladungslampe wird als Leuchtmittel in einen Scheinwerfer eines Kraftfahrzeuges eingesetzt. Die Molybdänfolie ist elektrisch leitfähig, verbindet einen äußeren mit einem inneren elektrisch leitfähigen Leiter der Gasentladungslampe und dichtet das Innere der Gasentladungslampe gegenüber der äußeren Umgebung ab. Die Molybdänfolie ist mechanischen Spannungen ausgesetzt und anfällig bei einem Angriff von Metallhalogeniden, die als Füllsalze Verwendung finden. Dies führt zu einem Sprung im Quarzglas, dem sogenannten Bandsprung. Um einen Bandsprung zu vermeiden, umfasst die Molybdänfolie ein aus den Oxiden von Yttrium, Lanthan, Lanthaniden, Scandium, Magnesium, Calcium, Strontium, Barium, Zirkonium, Hafnium, Titan, Tantal, Thorium, Chrom, Aluminium und Bor ausgewähltes Oxid. Das Vermischen der Molybdänfolie mit dem Oxid, auch Dotierung genannt, ist aufwendig.
- Aus der GB 2045741 ist bekannt, dass die Molybdänfolie bei der Verarbeitung oberflächlich oxidiert wird.
- Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Lampe zu verbessern und die Lebensdauer der Lampe zu erhöhen. Insbesondere soll ein einfaches Herstellungsverfahren für die Folie aus Molybdän und einem Oxid angegeben werden.
- Die Aufgabe wird gemäss der Merkmale der nebengeordneten Ansprüche 1 und 2 gelöst. Erfindungsgemäß wird die Folie aus Molybdän mit einem aus den Oxiden von Yttrium, Lanthan, Lanthaniden, Scandium, Magnesium, Calcium, Strontium, Barium, Zirkonium, Hafnium, Tantal, Titan, Thorium, Chrom, Aluminium, Bor und Silizium ausgewählten Oxid beschichtet. Die Beschichtung mit einem aus den Oxiden von Yttrium, Lanthan, Lanthaniden, Scandium, Magnesium, Calcium, Strontium, Barium, Zirkonium, Hafnium, Tantal, Titan, Thorium, Chrom, Aluminium, Bor und Silizium ausgewählten Oxid stellt sicher, dass bei der nachfolgenden Quetschung und der damit verbundenen Erwärmung des Quarzglases eine Adhäsion zwischen Molybdänfolie, der Oxid - Beschichtung und dem Quarzglas stattfindet. Eine Haftung zwischen dem Molybdän und dem Quarz ist aufgrund der Oxid Beschichtung deutlich verbessert. Auch kann in vorteilhafter Weise eine Beschichtung mit Siliziumdioxid, also Quarz, verwendet werden. Insbesondere ist eine Haftung dann deutlich verbessert, wenn die Beschichtung eine Titanoxid Beschichtung ist. Ein frühzeitiger Bandsprung wird damit vermieden und die Lebensdauer der Lampe erhöht.
- In vorteilhafter Weise wird die Molybdänfolie mit reaktiven Substanzen, auch Precursor genannt, in Kontakt gebracht, die Titan- und Sauerstoffmoleküle (Ti und O2 Moleküle) enthalten. Bei dieser chemischen Beschichtung, auch chemisches Aufdampfungsverfahren, englisch chemical vapour deposition oder kurz CVD genannt, wird durch äußere Aktivierung auf der Bandoberfläche eine feste TiO2-Schicht gebildet.
- In vorteilhafter Weise wird die Molybdänfolie unter Ar-Atmosphäre Titanoxid Molekülen ausgesetzt. Bei der physikalischen Beschichtung, auch physikalisches Aufdampfungsverfahren, englisch physical vapour deposition oder kurz PVD genannt, wird die Molybdänfolie in einer Ar-Atmosphäre neben ein Zielobjekt gelegt und das Zielobjekt, im folgenden auch Target genannt, mit Argon-Ionen, kurz Ar-Ionen genannt, beschossen. Ein an dem Target angelegtes Potential sorgt für das Auftreffen der Ar-Ionen auf das Target. Unter dem Beschuss der Argon Ionen gibt das Target Titanoxid-Moleküle frei, die sich auf der Molybdänfolie absetzen.
- In vorteilhafter Weise weist die Beschichtung eine Dicke von 1 nm bis 1000 nm, insbesondere 2,5 nm bis 500 nm, in vorteilhafter Weise 5 nm bis 25 nm auf. Damit ist sichergestellt, dass eine einwandfreie Adhäsion bei der Quetschung erzielt wird. Bei einer Erwärmung des Glaskolbens und gleichzeitiger Quetschung stellt die Titanoxidbeschichtung eine dauerhafte Verbindung zwischen dem Quarzglas, der Titanoxidbeschichtung und der Molybdänfolie her.
- Die Folie dient in vorteilhafter Weise zum Einsetzen in eine Hochdruckgasentladungslampe, die als Leuchtmittel in Scheinwerfern für Kraftfahrzeuge Verwendung findet und das Abblendlicht oder das Fernlicht erzeugen.
- Zum besseren Verständnis der Erfindung wird nachstehend ein Ausführungsbeispiel anhand der Zeichnung näher erläutert.
- Es zeigen:
- Fig. 1 eine Hochdruckgasentladungslampe in Schnittdarstellung und
- Fig. 2 eine Quetschstelle eines Glaszylinder der Gasentladungslampe in Schnittdarstellung.
- Fig. 1 zeigt eine Hochdruckentladungslampe 1 mit einem Sockel 2 und einem Glaskolben 3 für ein Kraftfahrzeug. Der Glaskolben 3 weist einen Innenraum 4 auf, der mit einem Gas und mit Salzen gefüllt ist. In diesen Innenraum ragen zwei elektrisch leitfähige Leiter 5 und 6. Weitere elektrisch leitfähige Leiter 7 und 8 ragen aus dem Glaskolben heraus. Zwischen den elektrischen Leitern 5 und 7 und den elektrischen Leitern 6 und 8 ist jeweils eine rechteckförmige Molybdänfolie 9 und 10 angeordnet, die den Innenraum des Glaskolbens gegenüber der äußeren Umgebung abdichtet. Die Molybdänfolie 9, 10 weist eine Titanoxidbeschichtung auf.
- Fig. 2 zeigt die Molybdänfolie 9 eingequetscht in den Glaskolben 3. Die Titanoxidbeschichtung stellt eine Verbindung zwischen dem Quarzglas des Glaskolbens 3 und dem Molybdän der Folie 9 und 10 her. BEZUGSZEICHENLISTE 1 Hochdruckgasentladungslampe
2 Sockel
3 Glaskolben
4 Innenraum
5 elektrischer Leiter
6 elektrischer Leiter
7 elektrischer Leiter
8 elektrischer Leiter
9 Molybdänfolie
10 Molybdänfolie
Claims (11)
1. Verfahren zur Herstellung einer Folie (9, 10) aus Molybdän und Titanoxid (TiO2) zum
Einsetzen in einen Glaskolben (3) und zur Verbindung von elektrisch leitfähigen
Leitungen (5 und 7, 6 und 8) einer Entladungslampe (1),
dadurch gekennzeichnet,
dass eine Folie (9, 10) aus Molybdän mit Titanoxid (TiO2) beschichtet wird.
2. Verfahren zur Herstellung einer Folie (9, 10) aus Molybdän und einem aus den Oxiden
von Yttrium, Lanthan, Lanthaniden, Scandium, Magnesium, Calcium, Strontium,
Barium, Zirkonium, Hafnium, Tantal, Niobium, Thorium, Chrom, Aluminium, Bor und
Silizium ausgewählten Oxid zum Einsetzen in einen Glaskolben (3) und zur Verbindung
von elektrisch leitfähigen Leitungen (5 und 7, 6 und 8) einer Entladungslampe (1),
dadurch gekennzeichnet,
dass eine Folie (9, 10) aus Molybdän mit einem aus den Oxiden von Yttrium, Lanthan,
Lanthaniden, Scandium, Magnesium, Calcium, Strontium, Barium, Zirkonium, Hafnium,
Tantal, Niobium, Thorium, Chrom, Aluminium, Bor und Silizium ausgewählten Oxid
beschichtet wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Molybdänfolie (9, 10) mit reaktiven Substanzen in Kontakt gebracht wird, die
Titan- und Sauerstoffmoleküle (Ti und O2 Moleküle) enthalten.
4. Verfahren nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Molybdänfolie (9, 10) mit reaktiven Substanzen in Kontakt gebracht wird, die ein
Element aus den Elementen Yttrium, Lanthan, Lanthaniden, Scandium, Magnesium,
Calcium, Strontium, Barium, Zirkonium, Hafnium, Tantal, Niobium, Thorium, Chrom,
Aluminium, Bor und Silizium und Sauerstoffmoleküle (O2 Moleküle) enthalten.
5. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Molybdänfolie (9, 10) in Argon-Atmosphäre (Ar-Atmosphäre) Titanoxid
Molekülen ausgesetzt wird.
6. Verfahren nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Molybdänfolie (9, 10) in Argon-Atmosphäre (Ar-Atmosphäre) aus den Oxiden
von Yttrium, Lanthan, Lanthaniden, Scandium, Magnesium, Calcium, Strontium,
Barium, Zirkonium, Hafnium, Tantal, Niobium, Thorium, Chrom, Aluminium, Bor und
Silizium ausgewählten Oxid Molekülen ausgesetzt wird.
7. Folie hergestellt nach einem Verfahren der Ansprüche 1-6,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Oxidbeschichtung eine Dicke von 1 nm bis 1000 nm, insbesondere 2,5 nm bis
500 nm, in vorteilhafter Weise 5 nm bis 25 nm aufweist.
8. Hochdruckgasentladungslampe mit einer Folie hergestellt nach einem der
vorhergehenden Verfahrensansprüche.
9. Hochdruckgasentladungslampe mit einer Folie gemäss Anspruch 7.
10. Folie (9, 10) aus Molybdän und Titanoxid (TiO2) zum Einsetzen in einen Glaskolben
(3) und zur Verbindung von elektrisch leitfähigen Leitungen (5 und 7, 6 und 8) einer
Entladungslampe (1),
dadurch gekennzeichnet,
dass eine Folie (9, 10) aus Molybdän mit Titanoxid (TiO2) beschichtet ist.
11. Folie (9, 10) aus Molybdän und einem aus den Oxiden von Yttrium, Lanthan,
Lanthaniden, Scandium, Magnesium, Calcium, Strontium, Barium, Zirkonium, Hafnium,
Tantal, Niobium, Thorium, Chrom, Aluminium, Bor und Silizium ausgewählten Oxid
zum Einsetzen in einen Glaskolben (3) und zur Verbindung von elektrisch leitfähigen
Leitungen (5 und 7, 6 und 8) einer Entladungslampe (1),
dadurch gekennzeichnet,
dass eine Folie (9, 10) aus Molybdän mit einem aus den Oxiden von Yttrium, Lanthan,
Lanthaniden, Scandium, Magnesium, Calcium, Strontium, Barium, Zirkonium, Hafnium,
Tantal, Niobium, Thorium, Chrom, Aluminium, Bor und Silizium ausgewählten Oxid
beschichtet ist.
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