СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЭКРАНА ЭЛЕКТРОННО-ЛУЧЕВОЙ ТРУБКИ С ФИКСАТОРАМИ Российский патент 1995 года по МПК C03B23/20 

Изобретение относится к производству стеклоизделий и может быть использовано в электронной промышленности для изготовления экрана электронно-лучевых трубок, в частности, экрана с вваренными в его борта фиксаторами.

В связи с повышенными требованиями как по механической прочности, так и по надежности при сборке и эксплуатации, предъявляемыми в последнее время к экранам электронно-лучевых трубок с фиксаторными узлами, возникла необходимость так вести процесс изготовления экранов, чтобы перед варкой фиксаторов в экраны предварительно оценивать их согласованность со стеклом экранов по напряжениям, измеренным в образцах спаев.

Принятый в настоящее время способ оценки согласованности подбираемых для спаев стекол и металлов по значениям их ТКЛР не обеспечивает требуемого результата, так как низкая воспроизводимость результатов дилатометрических определений значений ТКЛР и отсутствие в стране единства дилатометрических измерений не позволяют сопоставлять результаты измерений ТКЛР стекол и металлов, полученные разными предприятиями, на уровне требуемой точности [1]
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предложенному способу изготовления экрана электронно-лучевой трубки с фиксаторами является способ, включающий операцию оценки согласованности партий фиксаторов со стеклом путем определения поляризационно-оптическим методом напряжений, измеренных в образцах плоских спаев, которые изготавливают из пластинок стекла и ленты сплава, из которого изготавливают фиксаторы [2]
Недостатком известного способа изготовления экрана электронно-лучевых трубок является невозможность получения необходимой термомеханической прочности экранов и практического использования данных по оценке согласованности партий фиксаторов при подборке их для вварки в экраны из-за отсутствия требуемой точности, обусловленной разницей температурных условий изготовления плоских спаев при оценке согласованности фиксаторов (750^оС) и вваркой их в экран (1200^оС).

Кроме того, использование для вварки в экраны партий фиксаторов, прошедших оценку согласованности по способу-прототипу, при поддержании ТКЛР стекла экранов в пределах, регламентированных ОСТ 11.027.010-75, приводит к тому, что приблизительно 25% экранов, при значениях ТКЛР стекла экрана (96,1-96,5) ˙ 10^-7 К^-1, имеют напряжения растяжения в фиксаторных узлах экранов, что снижает их термомеханическую прочность.

Цель изобретения повышение термомеханической прочности экранов за счет получения в фиксаторных узлах экранов только напряжений сжатия.

Поставленная цель достигается тем, что перед вваркой фиксаторов изготавливают образец спая путем соединения при температуре 900^оС металлического фиксатора каждой партии с вырезанной из стеклянного экрана пластинкой, предварительное определение согласованности производят по величине и виду напряжения в образце спая, а для вварки используют партии фиксаторов с напряжениями растяжения до +50 нм/см при значении температурного коэффициента линейного расширения стекла экрана (94,5-96,0) ˙ 10^-7 К^-1 и все партии фиксаторов с напряжениями сжатия, а также партии фиксаторов растяжения до +30 нм/см, при значении температурного коэффициента с напряжениями линейного расширения стекла экрана (96,1-96,5) ˙ 10^-7 К^-1.

Способ осуществляют следующим образом.

В стекловаренных печах производят варку стекла для формования из него экранов. Из стекла экранов с постоянной величиной ТКЛР=95,5 ± 0,2 ˙ 10^-7 К^-7 делают пластинки размером 6х6х18 мм. Затем пластинки укладывают в графитовую форму, а сверху пластинки устанавливают фиксаторы разных партий; форму с пластинками и фиксаторами помещают в лабораторную печь и нагревают печь до 900^оС, подавая в нее газообразный азот. После этого печь охлаждают со скоростью не более 2^о/мин до температуры нижней границы зоны отжига стекла экрана, а далее производят охлаждение образцов спаев с печью до комнатной температуры. После охлаждения измеряют напряжения в пластинках стекла образцов спаев с помощью полярископа-поляриметра.

Сопоставляя значения напряжений, полученные при оценке согласованности какой-либо партии фиксаторов с напряжениями, измеренными в фиксаторных узлах экранов, получают, что оптимальные напряжения сжатия в фиксаторных узлах экранов появляются, когда при значениях ТКЛР стекла экранов (94,5-96,0) ˙ 10^-7 К^-1 используют партии фиксаторов с согласованностью до +50 нм, а при значениях ТКЛР (96,1-96,5) ˙ 10^-7К^-1 с согласованностью до +30 нм.

В результате этого при поддержании ТКЛР стекла экранов в пределах, регламентированных ОСТ 11.027.010-75, за счет введения новой операции оценки согласованности со стеклом экранов каждой партии фиксаторов перед вваркой их в экраны, появляется возможность подбора, с учетом ТКЛР стекла экранов, партии фиксаторов, обеспечивающих получение оптимальных напряжений сжатия в фиксаторных узлах, что повышает их термомеханическую прочность.

Изобретение опробовано при изготовлении фиксаторных узлов экранов из партий с различной согласованностью.

Результаты испытаний приведены в табл. 1 и 2.

При этом выявлено, что во всех фиксаторных узлах экранов имеются оптимальные напряжения сжатия и отсутствуют напряжения растяжения в отличие от напряжений растяжения, обнаруженных в фиксаторных узлах при оценке согласованности партий фиксаторов по способу-прототипу, когда ТКЛР стекла экранов составляет (96,1-96,5) ˙ 10^-7К^-1.

П р и м е р. Проводилось изготовление фиксаторных узлов экранов с определением величины напряжений в образцах спаев из фиксаторов каждой партии с пластинками стекла экрана с постоянным значением ТКЛР=95,5 ± 0,2 ˙ 10^-7К^-1 и последующей вваркой в экраны фиксаторов, отобранных по полученным значениям напряжений, с учетом ТКЛР стекла экранов. Затем экраны проходили термическую обработку отжиг.

Измеряли полученные в фиксаторных узлах экранов напряжения и сравнивали их с напряжениями в фиксаторных узлах экранов, изготовленных до введения оценки согласованности партий фиксаторов со стеклом экрана по напряжениям в образцах спаев из них, изготовленных при 900^оС.

При оценке согласованности партий фиксаторов со стеклом экрана, включающей изготовление при температуре 750^оС образцов спаев из ленты сплава фиксаторов и пластинок стекла экрана по способу, взятому за прототип, установлено, что в фиксаторных узлах имеют место не только оптимальные напряжения сжатия, но и напряжения растяжения (см. NN 3 и 4, табл. 1).

Так партию фиксаторов с согласованностью +34 нм/см (N 3 табл. 1) рекомендуется использовать для вварки в экраны из стекла, которое имеет ТКЛР не выше 95,5 ˙ 10^-7К^-1, а практически исходные напряжения сжатия наблюдаются и в фиксаторных узлах экранов, изготовленных из этой партии фиксаторов, при ТКЛР стекла экранов, равном 96,1 ˙ 10^-7К^-1.

Партия фиксаторов с согласованностью +62 нм/см (п. 5, табл. 1), которая рекомендуется для вварки в экраны с ТКЛР стекла не выше 95 ˙ 10^-7К^-1, обеспечивает исходные напряжения сжатия в фиксаторных узлах экранов вообще при всех значениях ТКЛР стекла.

При введении новой операции по оценке согласованности партий фиксаторов получение исходных напряжений сжатия в фиксаторных узлах экранов с учетом ТКЛР стекла экранов обеспечивается при следующих значениях согласованности партий фиксаторов: при ТКЛР стекла экрана (94,5-96,0) ˙ 10^-7К^-1 до + 50 нм, а при ТКЛР стекла экрана (96,1-96,5) ˙ 10^-7К^-1 до + 30 нм.

Таким образом, введение новой операции оценки согласованности со стеклом экрана каждой партии фиксаторов показывает необходимость подбора перед вваркой в экраны с учетом ТКЛР стекла экранов партий фиксаторов по значениям напряжений, измеренных в образцах спаев из фиксаторов от каждой партии и пластинок стекла, что, как видно из табл. 2, приводит к обеспечению получения исходных оптимальных напряжений сжатия в фиксаторных узлах экранов и тем самым повышает их термомеханическую прочность на операциях сборочного производства при изготовлении электронно-лучевых трубок.

Применение заявленного способа оценки согласованности партий фиксаторов перед вваркой их в экраны обеспечивает следующие технико-экономические преимущества перед способом-прототипом: возможность впервые получать экраны цветных кинескопов только с оптимальными напряжениями сжатия в фиксаторных узлах, т. е. с повышенной термомеханической прочностью; повышение выхода годной продукции на операции термовакуумной обработки баллонов цветных кинескопов в сборочном производстве.

Изобретение относится к производству стеклоизделий и может быть использовано в электронной промышленности для изготовления экрана электронно-лучевых трубок, в частности экрана с вваренными в его борта фиксаторами. Сущность изобретения: в способе изготовления экрана электронно-лучевой трубки с фиксаторами, включающем варку стекла, прессование экрана, измерение температурного коэффициента линейного расширения стекла экрана, вварку фиксатора в экран, отжиг экрана и оценку согласованности партий фиксаторов со стеклом экрана путем определения поляризационно-оптическим методом вида и величины напряжения в образцах металлостеклянных спаев. Перед вваркой фиксаторов изготавливают образец спая путем соединения при температуре 900°С металлического фиксатора каждой партии с вырезанной из стеклянного фиксатора пластинкой. Предварительное определение согласованности производят по величине и виду напряжения в образце спая, а для вварки используют партии фиксаторов с напряжениями растяжения до +50 нм при значениях температурного коэффициента линейного расширения стекла экрана (94,5-96,0)·10^-7 К^-1. А также все партии фиксаторов с напряжениями сжатия, и партии фиксаторов с напряжениями растяжения до +30 нм при значении температурного коэффициента линейного расширения стекла экрана (96,1-95,5)·10^-7K^-1. 2 табл.

СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЭКРАНА ЭЛЕКТРОННО-ЛУЧЕВОЙ ТРУБКИ С ФИКСАТОРАМИ, включающий варку стекла, прессование экрана, измерение температурного коэффициента линейного расширения стекла экрана, вварку фиксатора в экран, отжиг экрана и определение напряжения в образцах металлостеклянных спаев, отличающийся тем, что перед вваркой фиксаторов изготавливают образец спая путем соединения при 900^oС металлического фиксатора с вырезанной из стеклянного экрана пластинкой, осуществляют предварительное определение напряжения в образце спая по величине и виду, а для вварки используют фиксаторы с напряжениями сжатия, с напряжениями растяжения до +50 нм при значениях температурного коэффициента линейного расширения стекла экрана (94,5 96,0) · 10^-7 К^-1, а также фиксаторы с напряжениями растяжения до + 30 нм при значении температурного коэффициента линейного расширения стекла экрана (96,1 96,5) · 10^-7 К^-1.