Суспензия для покрытия катодов Советский патент 1982 года по МПК H01J9/04 

(54) СУСПЕНЗИЯ ДЛЯ ПОКРиТИЯ КАТОДОВ

1

Изобретение относится к электротехнике и электронике и может быть использовано в производстве .газоразрядных источников излучения, радио- ламп, конденсаторов и других газоразрядных приборов.

Известны в производстве газоразрядных приборов наносимые в виде суспензии эмиссионные покрытия, состоящие из окислов металлов и связующих органических компонентов t.

Недостатки таких суспензий заключаются в низкой адгезионной и когезионной прочности покрытий; в том, что в составе покрытий имеются органические соединения, ухудшающие эксплуатационные характеристики приборов; в токсичности, растворов связующих, усложняющих технологическийпроцесс приготовления суспензий и ухудшающих условия труда; в сложности процессов термообработки и активировки после разложения органических веществ.

Отмеченные недостатки частично устраняются введением в состав покрытий водных растворов неорганических связующих материалов, способных изменять свойства получаемых при этом эмиттеров.

Известна также суспензия для покрытия катодов газоразрядных источников излучения Г2, содержащая эмиссионно-активную окись иттрия и

)0 оксинитрата алюминия в качестве водорастворимого связующего при следующем соотношении ингредиентов, вес.ч.: Окись иттрия 50-100 Оксинитрат алюминия 0,2-50

15 Вода дистиллированная100-200Недостатками этой суспензии являются низкая эмиссионная способность, большая скорость испарения эмиссион20ного вещества, а также недостаточно высокая адгезионная и когезионная прочность покрытий, быстрая коагуляция.

Целью изобретения является создание эмиссионного покрытия, обладающего высокой эмиссионной способностью, малой скоростью испарения эмиссионного вещества, большой когезионной и адгезионной прочностью и меньшей степенью коагуляции.

Для достижения указанной цели в суспензии для покрытия катодов,включающей эмиссионно-активную окись ред- )о коземельного металла, водорастворимое связующее и дистиллированную воду, в качестве водорастворимого связующего используют двойную оксисоль скандия-алюминия при следующем количественном соотношении ингредиентов, вес.ч.: Эмиссионно-активная окись редкоземельного металла.50-100 Двойная оксисоль скандия-алюминия 0,1-50 Вода дистиллированная100-200Для получения покрытия подготавливают три смеси ингредиентов, содержащие каждая,вес.ч.: 50 75 100 Двойная оксисоль скандияалюминияВода дистиллированнаяДля приготовления суспензии окись иттрия диспергируют в водном растворе двойной оксисоли скандия-алюминия полученной загружением окиси скандия или азотнокислого скандия в водный раствор оксинитрата алюминия и нагре ванием до кипения. Суспензию размалы вают на шаровой мельнице и в течение ч в зависимости от дисперс ности частиц Окисла., Приготовленная суспензия любым из известных способов (полив; электрофорез, седиментация, пульверизация и АР) наносится на катоды газоразрядных источников излучения, электроды радиоламп, конденсаторов и других газоразрядных приборов. Дальнейшая обработка производится по принятым технологическим режимам. Наиболее благоприянтный режим обрабо ки 1300-2000°С. В соответствии с результатами из-. мерений при добавлении к окислам ред коземельных металлов двойной оксисоли скандия-алюминия в количестве 0,1 50 вес.ч. повышается их эмиссионная j

активность. Характер изменений тока термоэмиссии от состава (от содержания двойной оксисоли) не является монотонным: если добавка окси-соли составляет 0,1-0,5 вес.ч. то термоэмиссия возрастает в 1,5-3 раза.При дальнейшем увеличении содержания двойной оксисоли ее значение возрастает в 25 раз, а затем начинает спадать, и при добавлении к окислам редкоземельных металлов 50 вес.ч. сол1 ток термоэмиссии практически остается без изменений. Поскольку условия работы электродов в газоразрядных приборах определяются назначением и мощностью ламп, предлагаемая смесь может использоваться при любых соотношениях компонентов, количества которых остаются внутри указанных интервалов весовых частей. С применением двойной оксисоли скандия-алюминия уменьшается степень коагуляции суспензии, а время ее хранения увеличивается, Зто устанавливают седиментационным методом . анализа. СроК: хранения суспензии воз растает от двух суток при применении 15%-ного раствора оксинитрата алюминия до семи суток с применением двойной оксисоли скандия-алюминия. О когезионной и адгезионной прочности эмиссионного покрытия на основе двойной оксисоли скандия-ал ОМ :Ния свидетельствует закрепление okcидной массы на приборах. Привесы оксида на приборах достигают от 2-3 до 8-10 мг, а потери при активировании катодов составляют от 0,3 до 0,1 мг за счет испарения воды и кислорода О понижении испарения эмиссионного вещества свидетелбствует химический анализ горелок/ проведенный в конце срока службы (240004.), где эмиссионного вещества осталось 1-1,5мг в сравнении с раствором оксинитрата алюминия, где эмиссионное вещество к 12000 часам горения составляет 0,5мг. Все Это приводит к повышению срока службы приборов на 20-30. Из про- токолов испытаний ламп видно, что спад светового потока к 2i|000 часам горения составляет 35 с применением двойной оксисоли скандия-алюминия, а с применением оксинитрата алюминия такой спад светового потока (3035) составляет к 10000-12000 часам горения. Соотношение скандия и алюминия в двойной оксисоли должно соответст5 . вовать 0,1-50 вес,ч. оксин1 трата алюминия и 0, вес..ч. скан дия или 0,7-37 вес.ч. азотнокислого скандия, растворенных в 100200 вес.ч. воды. При выходе за диапазон предложенного соотношения компонентов дво ной оксисоли скандия-алюминия в сто рону уменьшения приводит к недостаточной когезионной и адгезионной прочности сцепления покрытия на катодахИзменение соотношения двойной оксисоли скандия-алюминия в сторону увеличения весовых частей ведет к быстрой коагуляции суспензии, что вызывает неудобство применения ее в технологическом процессе. Таким образом, предлагаемый состав эмиссионного покрытия позвольет получать прочные, плотные и равноме ные покрытия, способные , работать в области высоких температур, обладает высокой эмиссионной способностью, снижает скорость испарения эмиссионного вещества, повышает стабильность характеристик и сро.к службы приборов на 25-30%о Предлагаемое эмиссионное покрытие обладае меньшей степенью коагуляции, что увеличивает срок хранения суспензий Формула изобретения Суспензия для покрытия катодов газоразрядных источников излучения, включающая эмиссионно-активную окись редкоземельного металла, водорастворимое связующее и дистиллированную воду, отличающаяся тем, что, с целью повышения эмиссионной способности, когезионной и адгезионной прочности, уменьшения испарения эмиссионного вещества и степени коагуляции, она содержит в качестве водорастворимого связующего двойную оксйсоль скандия-алюминия при следующем соотношении ингредиентов, вес.ч.: Эмиссионно-активная окись редкоземельного металла50-100 Двойная оксйсоль скандия-алюминия0,1-50 Вода дистиллированная 100-200 Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Кудинцева Г.А. и др. Термоэлектронные катоды. М., Энергия, 1966, с. 31-36. 2.Авторское свидетельство СССР N i 03221, кл. Н 01 J 9/0, 1971 (прототип).