气相三氧化二铝在节能灯中的应用

近年来，为实现低碳可持续发展、提高能源使用效率，照明用节能荧光灯被赋予了重大的意义，各国政府也花大力气推行使用荧光灯，并鼓励开发更高发光效率、更长寿命的荧光灯产品。气相法生产的氧化铝具有颗粒细、纯度高、良好的可分散性和表面带正电的特性，它广泛地应用于节能荧光灯等领域。

常用的直管型荧光灯和玻管弯管型的紧凑型荧光灯，荧光粉相互之间以及和玻璃表面的粘合性较差，容易产生脱粉问题，因此通常需要在荧光粉中额外添加高纯、纳米级别的颗粒进行加固．由于气相氧化铝纯度高，对紫外光和可见光的吸收极少，添加后不影响灯管的可见光发射，因此气相纳米氧化铝粉被广泛应用到照明荧光粉加固中。气相法氧化铝的聚集体颗粒粒径在0.1~0.2 μｍ，可以作为粒度为6~10 μｍ 左右的荧光粉的填充细粉，所以在荧光粉料浆中添加2%~5%气相氧化铝作为无机粘结剂，其表面带有正电荷，而荧光粉和玻璃均带有负电荷，因此可以明显的增强荧光粉相互之间以及和灯管之间的粘结力，避免荧光粉的脱落。另外，这些气相氧化铝还会填入荧光粉涂层的空缺之处，使荧光粉层光滑、平整，发光均匀，还在一定程度上阻止了汞向玻璃的渗透和钠从玻管内表面向荧光粉粉层的热扩散，从而减缓了玻璃管的黑化进程和黑色钠汞齐在荧光粉层上的生成，使灯管的光衰降低。

此外，气相氧化铝粉末外观呈白色不透明状，光线照射到气相氧化铝表面会发生光散射。光散射特性以及原生粒子大小和集聚体结构使得气相法氧化铝成为一种近乎完美的光学介质，即可作为波长选择性紫外线反射材料。气相氧化铝在可见光的范围内各种波长的散射因子区别不大，但是在紫外区散射因子急剧上升，现有资料表明在相同的情况下，光的散射强度在254 nm 处要比在500 nm(绿光)处高出16倍，比800 nm(红光)处的散射强度高出30倍。因此，荧光灯管内侧的氧化铝保护膜对于可见光近乎透明，但却会反射透过荧光粉层的紫外光，使其继续激发荧光粉发光，从而提高了荧光灯的发光效率。

未应用纳米氧化铝的灯管不断有一些汞通过荧光材料层扩散到玻璃管内形成钠汞齐，并随着时间的推移灯管渐变灰色。这种效应一方面使产生紫外线的汞损失，另一方面灰色的灯管会吸收更多的可见光将其转换成热，造成发光效率降低。为了弥补这些损失必须增加汞的用量并提高功率，但这会导致灯管更热，从而进一步加剧汞的扩散，并带来环境压力问题。如果涂覆一层氧化铝在灯管内侧作为有效的汞阻挡层，可将所需的有毒重金属用量大大减少，同时提高了荧光灯的光效、流明，延长了荧光灯的使用寿命。国际上一些著名的荧光灯制造商普遍采用这种设计生产高质量的荧光灯。