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PROCEDE POUR'LA FORMATION.DE REVETEMENTS PROTECTEURS.
La présente addition concerne des perfectionnements, modifications, changements et addition à la demande de brevet principai déposée le 9 mai 1952, sous le même titre.
La présente invention se rapporte à des électrodes pour disposi- tifs à décharge électronique, et plus particulièrement à des électrodes comportant un revêtement superficiel destiné à les maintenir non émissives.
Les dispositifs à décharge électron-!que comportent habituellement une cathode jouant le rôle de source d'électrons, une anode ou collecteur vers laquelle se meuvent les électrons provenant de la cathode, et, dans la plupart des types, une ou plusieurs autres électrodes placées de telle sorte, par rapport au faisceau d'électrons, que le faisceau puisse être contrôlé, par exemple en faisant varier le potentiel de l'électrode par rapport à celui de l'anode ou de la cathode.
Pour plus de commodité dans la description de la présente invention, on se réfèrera plus loin aux électrodes dites grilles qui fonctionnent comme électrodes de contrôle dans les dispositifs de ce type, mais il doit bien être compris que les principes de l'invention sont appli- cables à la fabrication d'autres types d'électrodes pour l'emploi dans des dispositifs à décharge électronique dans lesquels l'électrode doit être sub- stantiellement non émissive. Par le terme "non émissive", il convient de comprendre ici que l'électrode ne doit pratiquement donner naissance à aucune émission primaire ou secondaire d'électrons.
Il a été jusqu'ici proposé de recouvrir les conducteurs de grille, soit avant,soit après la fabrication de l'électrode, d'une couche d'un matériau empêchant l'émission, tel que le carbone ou un métal du groupe du platine. Le carbone est un des plus satisfaisants parmi les matériaux non émissifs aux températures élevées -. en effet, son comportement est excellent du point de vue rayonnement, et, en outre, il se combine avec les vapeurs
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de thorium distillées sur la grille au cours du fonctionnement du tube en formant du carbure de thorium, qui est également non émissif. Le platine est intéressant comme revêtement non émissif car il forme un alliage avec les vapeurs de thorium, et par conséquent il rend également non émissif le thorium déposé.
L'emploi d'une couche de carbone sur les électrodes dans le but d'empêcher l'émission s'est jusqu'ici heurté à une difficulté : le problè- me de l'érosion ou de la migration du carbone au cours du fonctionnement du tube. Le carbone soumis à un intense bombardement électronique tend à mi- grer vers les zones adjacentes, qui sont soumises à un bombardement moins intense. Avec le temps, cette migration met à découvert le matériau sous- jacent constituant l'électrode dans ces zones normalement exposées à un intense bombardement électronique. Ceci a pour conséquence la production d'une émission électronique à partir du matériau exposé : de plus, sur les surfaces ainsi mises à nu, le thorium peut se déposer et demeurer actif., créant des sources additionnelles d'émission électronique.
Un des objets de la présente invention est la réalisation d'élec- trodes possédant un grand pouvoir de rayonnement tout en étant non émissives et non sujettes à l'érosiono
Un autre objet de l'invention est de donner une méthode de réali- sation d'un revêtement constitué, sur des électrodes, par un matériau non émissif, ce revêtement étant stable et pouvant supporter le bombardement électronique sans qu'il se produise de phénomènes d'érosion ou de migration.
L'électrode perfectionnée conformément à la présente invention peut comporter une âme constituée par un matériau quelconque choisi parmi un grand nombre de matériau différents., Par exemple, lorsque l'électrode doit être utilisée comme grille, le métal de base peut être l'un quelconque des métaux de la série suivante : tantale, molybdène, zirconium, colombium (niobium), tungstène et hafnium. Si on le désire, l'âme constituée par le métal de base peut comporter une couche d'arrêt, surtout lorsque l'électrode doit être utilisée dans des tubes amplificateurs de puissance devant fonc- tionner à des températures élevées pendant des temps prolongés.
La couche d'arrêt peut être constituée par une carbure simple ou par un carbure double, par exemple les carbures du métal de base et d'un second métal appliqué par-dessus, ou bien elle peut être constituée par un carbure d'un composé intermétallique de deux métauxo On trouvera des exemples de couches d'arrêt et de méthodes de formation de couches d'arrêt sur des matériaux servant d'âmes d'électrodes dans le brevet belge n 4930433 et dans la demande de brevet principal, déposée le 9 mai 1952, sous le même titre. Que le métal de base comporte ou non une couche d'arrêt, il est possible, selon la pré- sente invention, d'appliquer dessus une couche stable constitué par un ma- tériau non émissif.
Le nouveau matériau de revêtement non émissif et stable auquel se rapporte la présente invention comporte un mélange constitué par des particules de .carbone, du platine et un liant convenable; il peut être appliqué sur les électrodes par immersion dans un bain, par pulvérisation ou par électrophorèse. Le rapport du carbone au platine doit de préférence être de l'ordre de 1 mole pour 0,1 mole. Ce mélange est appliqué de manière à former une couche dense et d'épaisseur substantiellement uniforme. L'élec- trode ainsi enduite est alors chauffée dans le vide à une température élevée, environ 1700 C, pendant une minute.
A la suite de cette opération, le mé- lange platine-carbone se trouve fritté et forme un manchon homogène et dur constitué par les particules de carbone liées ensemble par le platine. On peut faire varier le rapport de 1 mole de carbone pour 0,1 mole- de platine, mais si l'on adopte un rapport plus grand, le pouvoir rayonnant diminue, d'où il résulte que la. température de fonctionnement est plus élevée. Si l'on diminue ce rapport, le degré de cohésion du platine sur les particules de carbone se trouve diminué. On a trouvé que le rapport de 1 à 0,1 donne des résultats très satisfaisants, car la couche carbone-platine obtenue est
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est exceptionnellement stable aux températures élevées et sous un intense bombardement électronique.
Les caractéristiques et objets de la présente invention apparaî- tront plus clairement en se reportant à la description suivante d'un mode de réalisation de l'invention, faite en relation avec les dessins joints, dans lesquels : la Fig. 1 est une section transversale d'une électrode fortement grossie et exagérée pour indiquer l'épaisseur des couches d'arrêt et de la couche de matériau empêchant l'émission : la Figo 2 est une vue grossie en section transversale d'une partie fragmentaire du revêtement carbone-platine, avant l'opération de fusion ou frittage,- la Fig. 3 est une vue grossie en section transversale du revê- tement indiqué sur la Figo 2, mais après l'opération de fusion ou frittage, et la Fig. 4 est une section transversale grossie d'une âme d'élec- trode directement enduite d'une couche de substance non émissive.
En se rapportant aux dessins, une âme d'électrode 1 est représen- tée sous la forme d'un fil de l'un des métaux appartenant à la série tantale, molybdène, zirconium, colombium (ou niobium), tungstène et hafnium. Dans l'exemple particulier représenté, le matériau constituant l'ême est le tan- tale. Une couche stable de matériau 2 empêchant l'émission peut être ap- pliquée directement sur le matériau 1 constituant l'âme comme l'indique la Fig. 4, ou bien une ou plusieurs couches d'arrêt 3 et 4 peuvent être in- terposées, Figso 1, 2 et 3, lorsqu'il faut prévoir des températures de fonc- tionnement élevées, pour empêcher l'interaction entre le matériau de la cou- che non émissive 2 et le métal de base de l'âme 1.
Pour le fonctionnement à basse température, jusqu'à environ 1000 C, l'interaction entre les maté- riaux non émissifs et le métal de base est minimum, et par conséquent, il est possible d'omettre une couche d'arrêt. Pour des températures de fonction- nement dépassant 1000 C et pouvant atteindre environ 1700 C, il est indiqué d'employer une couche d'arrêt de densité et de stabilité plus grandes pour empêcher cettê interaction. L'interaction entre le matériau non émissif et le matériau constituant l'âme est indésirable, parce que le matériau devient fragile par absorption du matériau non émissif, que ce dernier soit du carbone ou un métal du groupe du platine, ce phénomène s'accompagnant d'une perte de matériau non émissif au niveau de la surface extérieure de l'électrode.
Une perte de matériau non émissif du revêtement a habituellement pour conséquen- ce l'apparition d'une émission électronique.
Le matériau constituant l'âme peut être pourvu d'une couche de carbure à sa surface extérieure en recourant à une opération de carburation, c'est-à-dire en appliquant une couche de carbone et en soumettant l'électro- de ainsi enduite à une opération de chauffage dans le vide, à une température dépassant de préférence 1400 C. Une telle couche d'arrêt de carbure simple fonctionnera comme une barrière s'opposant à la migration de matériau non émissif vers le métal de l'âme pour des températures de fonctionnement pou- vant atteindre approximativement 1300 C. Lorsque la température de fonction- nement dépasse environ 1300 C, il se produit une certaine émission.
Pour la protection au moyen d'une couche d'arrêt aux températures élevées dépas- sant 1300 C, il est donc nécessaire de recourir à une couche d'arrêt plus stable qu'une carbure simple. De telles couches d'arrêt stables sont décrites dans les demandes de brevet citées plus haut. Par exemple, on adoptera une carbure double ou le carbure d'un composé intermétallique de deux métaux, car il a été trouvé que de tels composés sont très stables aux températures élevées, même au-dessus de 2000 Co Cette couche d'arrêt en carbure double ou intermétallique peut être formée soit par le procédé à l'oxYde décrit dans le brevet belge n 4930433, soit par le procédé à l'hydrure décrit dans la demande de brevet principal..
Dans chaque cas, la façon de procéder est si- milaire et peut être brièvement décrite comme suit. Une couche d'oxyde ou
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d'hydrure de zirconium ou d'antre oxyde ou hydrure réfractaire, -selon le cas, est appliquée sur le métal de base qui, par exemple, peut être du tantale.,
Le métal de base, ainsi revêtu d'un enduite est alors chauffé dans le vide pour décomposer l'oxyde ou l'hydrure. Lorsqu'il s'agit, par exemple, d'oxy- de ou d'hydrure de zirconium, l'opération de décomposition laisse subsister un enduit de zirconium sur le métal de base. On pense également que l'opéra- tion de décomposition conduit au moins partiellement à la formation d'un composé où entrent le métal de base et le matériau constituant le revêtement.
Pour compléter la couche d'arrêt, une couche de carbone est ensuite appliquée, et l'électrode est chauffée dans le vide à une température élevée comprise - entre environ 1700 C et 2000 C pendant 25 minutes environ. Cette carburation à haute température transforme les strates extérieures du métal de base, qui peuvent avoir formé un alliage avec le zirconium, en un carbure intermétal- lique; on pense qu'il s'agit du carbure d'un composé intermétallique des deux métaux qui peut être représenté par la formule Ta2ZrC3.
De plus, il peut y avoirs un carbure du matériau constituant le revêtement, c'est-à-dire du car- bure de zirconium. La couche d'arrêt ainsi formée constitue, ainsi que l'expérience l'a montré, une barrière très efficace à des températures ex- trêmement élevées contre la migration d'un matériau empêchant l'émission électronique tel que le carbone et le platine.
Si l'on se reporte à nouveau aux Figs. 1, 2 et 3, on y voit la strate 3 représentant le. carbure double, c'est-à-dire le carbure de tantale et de zirconium, et la strate 4 représentant le carbure de zirconiumo
La couche non émissive perfectionnée relative à l'invention est formée .d'un mélange homogène de carbone, sous forme de graphite en poudre très fine de l'ordre du micron, et de platine. Quand le mélange car- bone-platine est chauffé dans le vide jusqu'à une température de frittage d'environ 1700 C, ou jusqu'à la température de fusion du platine, à savoir
1773 C, il se forme une couche solide, dense, homogène dans laquelle les particules de carbone sont noyées dans le platine, jouant en quelque sorte le rôle de ciment.
Cette couche homogène et dense de particules de carbone liées les unes aux autres par du platine constitue un enduit non émissif possédant d'excellentes qualités de rayonnement et qui se combine aux va- peurs de thorium pour rendre non émissives les particules de thorium. Le carbone et le platine sont en quantités telles, par rapport à la quantité de thorium qui peut se trouver déposée dessus par distillation, que la grille sera maintenue non émissive pendant un temps bien plus long que la durée de vie usuelle de la cathode.
Le graphite platiné employé pour constituer l'enduit sur l'élec- trode peut être préparé, par exemple, en dissolvant 48, 7 grammes de tétra- chlorure de platine dans 30 centimètres cubes d'eau auxquels on a ajou- té 6 grammes de graphite. Ce mélange est malaxé pendant plusieurs jours dans un pot broyeur en matière céramique contenant des cailloux en silex. Le broyage est terminé lorsque les particules de carbone atteignent des dimen- sions de l'ordre du micron et sont substantiellement toutes recouvertes de chlorure de platine. Le mélange est alors chauffé à 70 C environ pour éli- miner l'eau, la déshydratation étant terminée sous un vide partiel en maintenant approximativement cette température.
La température de chauffage est ensuite portée à envirbp 400 C; cette température élevée est maintenue pendant 15 minutes environ. Au cours de cette dernière opération,le tétra- chlorure de platine PtCl4 est au moins partiellement décomposé en bichlorure
PtCl2, qui est insoluble dans l'eau et dans les autres solvants susceptibles d'être employés comme véhicules pour la réalisation de l'enduit..
Ce mélange de graphite platiné est ensuite préparé pour la pulvé- risation en ajoutant 180 centimètres cubes de liant,ce dernier étant lui- même préparé de la manière suivante : à 940 centimètres cubes d'eau distil- lée on ajoute, en chauffant à 90 ou 100 C et en agitant constamment, 60 grammes de liant à la méthylcellulose d'une viscosité de 100 centipoises.
Le liant, si l'on veut, peut encore être dilué avec de l'eau distillée. Le mélange est malaxé au broyeur à boulets pendant environ 24 heures, et à ce
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mélange on ajoute encore 6 grammes supplémentaires de graphite finement broyé en agitant jusqu'à obtention d'un mélange homogène. Le rapport du carbone au platine dans ce mélange final doit de préférence être de 1 mole de carbone pour 0,1 mole de platine. Ce rapport non seulement confère à la grille ' d'excellentes propriétés de rayonnement thermique, mais assure également la formation d'un enduit non émissif qui est extrêmement stable et est capable de demeurer uniformément non émissif
Le mélange de graphite platiné ainsi formé est déposé par pulvé- risation sur les surfaces de l'électrode.
L'enduit obtenu devra être lisse, dense et d'une épaisseur uniformeo L'épaisseur minimum désirable correspond à une augmentation de poids de 6 milligrammes par centimètre carré. Ce poids comporte celui du liant.
L'opération finale comporte le chauffage de l'électrode dans le vide à une température élevée d'environ 1700 C pendant une minute. Le chauf- fage est alors coupé et l'électrode est enlevée après refroidissement.
D'après ce qui précède, les spécialistes comprendront que, bien que la préparation du mélange de graphite platiné qit été décrite en vue de l'obtention d'une consistancee convenable pour la pulvérisation, le mélange peut être préparé différemment pour d'autres types de mise en oeuvre. On comprendra, bien que le platine soit décrit comme constituant l'ingrédient de liaison du graphite, d'autres métaux du groupe de platine peuvent lui ê- tre substitués, pourvu que le rapport du carbone au métal du groupe du pla- tine conserve approximativement la valeur de 1 à 0,1, exprimée en poids mo- léculaires.
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PROCEDURE FOR THE FORMATION OF PROTECTIVE COATINGS.
The present addition relates to improvements, modifications, changes and additions to the main patent application filed on May 9, 1952, under the same title.
The present invention relates to electrodes for electronic discharge devices, and more particularly to electrodes comprising a surface coating intended to keep them non-emissive.
Electron discharge devices usually include a cathode acting as the electron source, an anode or collector to which electrons from the cathode move, and, in most types, one or more other electrodes placed. in such a way, with respect to the electron beam, that the beam can be controlled, for example by varying the potential of the electrode with respect to that of the anode or of the cathode.
For convenience in describing the present invention, reference will be made later to so-called gate electrodes which function as control electrodes in devices of this type, but it should be understood that the principles of the invention are applied. cables in the manufacture of other types of electrodes for use in electronic discharge devices in which the electrode must be substantially non-emissive. By the term "non-emissive", it should be understood here that the electrode should give rise to practically no primary or secondary emission of electrons.
It has hitherto been proposed to cover the grid conductors, either before or after the manufacture of the electrode, with a layer of an emission-preventing material, such as carbon or a metal from the platinum group. . Carbon is one of the most satisfactory among the non-emissive materials at high temperatures. in fact, its behavior is excellent from the point of view of radiation, and, moreover, it combines with vapors
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of thorium distilled on the grid during operation of the tube forming thorium carbide, which is also non-emissive. Platinum is of interest as a non-emissive coating because it forms an alloy with the thorium vapors, and therefore also renders the deposited thorium non-emissive.
The use of a carbon layer on the electrodes in order to prevent emission has so far encountered a difficulty: the problem of erosion or migration of carbon during operation. of the tube. Carbon subjected to intense electron bombardment tends to migrate towards adjacent areas, which are subjected to less intense bombardment. Over time, this migration uncovers the underlying material constituting the electrode in those areas normally exposed to intense electron bombardment. This results in the production of an electronic emission from the exposed material: moreover, on the surfaces thus exposed, the thorium can be deposited and remain active, creating additional sources of electronic emission.
One of the objects of the present invention is the production of electrodes having a high radiation power while being non-emissive and not subject to erosion.
Another object of the invention is to provide a method of producing a coating consisting, on the electrodes, of a non-emissive material, this coating being stable and able to withstand electron bombardment without the occurrence of phenomena. erosion or migration.
The improved electrode in accordance with the present invention may have a core made of any material selected from a large number of different materials., For example, when the electrode is to be used as a grid, the base metal may be one. any of the metals of the following series: tantalum, molybdenum, zirconium, colombium (niobium), tungsten and hafnium. If desired, the base metal core can be provided with a barrier layer, especially when the electrode is to be used in power amplifier tubes which must operate at high temperatures for extended periods of time.
The barrier layer may consist of a single carbide or a double carbide, for example the carbides of the base metal and of a second metal applied over it, or it may be of a carbide of a compound. intermetallic of two metals o Examples of barrier layers and methods of forming barrier layers on materials serving as electrode cores can be found in Belgian Patent No. 4930433 and in the main patent application, filed on 9 May 1952, under the same title. Whether or not the base metal has a barrier layer, it is possible, according to the present invention, to apply a stable layer formed by a non-emissive material on it.
The novel non-emissive and stable coating material to which the present invention relates comprises a mixture consisting of carbon particles, platinum and a suitable binder; it can be applied to the electrodes by immersion in a bath, by spraying or by electrophoresis. The ratio of carbon to platinum should preferably be on the order of 1 mole per 0.1 mole. This mixture is applied to form a dense layer of substantially uniform thickness. The electrode thus coated is then heated in vacuum to an elevated temperature, about 1700 ° C., for one minute.
Following this operation, the platinum-carbon mixture is sintered and forms a homogeneous and hard sleeve consisting of the carbon particles bound together by the platinum. The ratio of 1 mole of carbon to 0.1 mole of platinum can be varied, but if a larger ratio is adopted, the radiant power decreases, whereby the. operating temperature is higher. If this ratio is reduced, the degree of cohesion of the platinum on the carbon particles is reduced. It has been found that the ratio of 1 to 0.1 gives very satisfactory results, since the carbon-platinum layer obtained is
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is exceptionally stable at high temperatures and under intense electron bombardment.
The characteristics and objects of the present invention will emerge more clearly by referring to the following description of an embodiment of the invention, given in relation to the accompanying drawings, in which: FIG. 1 is a cross section of an electrode greatly magnified and exaggerated to indicate the thickness of the barrier layers and the layer of emission preventing material: Figo 2 is an enlarged cross sectional view of a fragmentary part of the carbon-platinum coating, before the smelting or sintering operation, - Fig. 3 is an enlarged cross-sectional view of the coating shown in Fig. 2, but after the smelting or sintering operation, and Fig. 4 is an enlarged cross section of an electrode core directly coated with a layer of non-emissive substance.
Referring to the drawings, an electrode core 1 is shown in the form of a wire of one of the metals belonging to the series tantalum, molybdenum, zirconium, colombium (or niobium), tungsten and hafnium. In the particular example shown, the material constituting the eme is tantalum. A stable layer of material 2 preventing the emission can be applied directly to the material 1 constituting the core as shown in FIG. 4, or one or more barrier layers 3 and 4 may be interposed, Figso 1, 2 and 3, when it is necessary to provide high operating temperatures, to prevent interaction between the material of the non-emissive layer 2 and the base metal of the core 1.
For low temperature operation, up to about 1000 C, the interaction between the non-emissive materials and the base metal is minimal, and therefore a barrier layer can be omitted. For operating temperatures above 1000 ° C and up to approximately 1700 ° C, it is advisable to use a barrier layer of greater density and stability to prevent this interaction. The interaction between the non-emissive material and the material constituting the core is undesirable, because the material becomes brittle by absorption of the non-emissive material, whether the latter is carbon or a metal of the platinum group, this phenomenon being accompanied loss of non-emissive material at the outer surface of the electrode.
Loss of non-emissive material from the coating usually results in the occurrence of electron emission.
The material constituting the core can be provided with a layer of carbide on its outer surface by resorting to a carburizing operation, that is to say by applying a layer of carbon and subjecting the electrode thus coated. heating operation in a vacuum, to a temperature preferably exceeding 1400 C. Such a single carbide barrier layer will function as a barrier against migration of non-emissive material to the core metal for operating temperatures up to approximately 1300 C. When the operating temperature exceeds approximately 1300 C, some emission occurs.
For protection by means of a barrier layer at high temperatures above 1300 C, it is therefore necessary to use a barrier layer that is more stable than simple carbide. Such stable barrier layers are described in the patent applications cited above. For example, a double carbide or the carbide of an intermetallic compound of two metals will be adopted, since it has been found that such compounds are very stable at high temperatures, even above 2000 Co. This carbide barrier layer double or intermetallic can be formed either by the oxide process described in Belgian patent no. 4930433, or by the hydride process described in the main patent application.
In each case, the procedure is similar and can be briefly described as follows. An oxide layer or
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of zirconium hydride or of anhydride or refractory hydride, depending on the case, is applied to the base metal which, for example, may be tantalum.,
The base metal, thus coated with a coating, is then heated in a vacuum to decompose the oxide or the hydride. When it is, for example, zirconium oxide or hydride, the decomposition operation leaves a coating of zirconium on the base metal. It is also believed that the decomposition process at least partially results in the formation of a compound into which the base metal and the material constituting the coating enter.
To complete the barrier layer, a carbon layer is then applied, and the electrode is heated in vacuum to an elevated temperature of - between about 1700 C to 2000 C for about 25 minutes. This high temperature carburization transforms the outer layers of the base metal, which may have formed an alloy with the zirconium, into an intermetallic carbide; it is believed to be the carbide of an intermetallic compound of the two metals which can be represented by the formula Ta2ZrC3.
In addition, there may be a carbide of the material constituting the coating, i.e. zirconium carbon. The barrier layer thus formed constitutes, as experience has shown, a very effective barrier at extremely high temperatures against the migration of a material preventing electronic emission such as carbon and platinum.
Referring again to Figs. 1, 2 and 3, we see stratum 3 representing the. double carbide, i.e. tantalum and zirconium carbide, and layer 4 representing zirconium carbide
The improved non-emissive layer relating to the invention is formed of a homogeneous mixture of carbon, in the form of very fine powdered graphite of the order of a micron, and of platinum. When the carbon-platinum mixture is heated in vacuum to a sintering temperature of about 1700 C, or to the melting temperature of platinum, i.e.
1773 C, a solid, dense, homogeneous layer is formed in which the carbon particles are embedded in the platinum, playing in a way the role of cement.
This homogeneous and dense layer of carbon particles bound together by platinum constitutes a non-emissive coating having excellent radiating qualities and which combines with thorium vapors to render the thorium particles non-emissive. The carbon and the platinum are in such quantities, relative to the quantity of thorium which may be deposited thereon by distillation, that the grid will be kept non-emissive for a time much longer than the usual lifetime of the cathode.
The platinum-coated graphite used to form the coating on the electrode can be prepared, for example, by dissolving 48.7 grams of platinum tetrachloride in 30 cubic centimeters of water to which has been added 6 grams of platinum. graphite. This mixture is kneaded for several days in a ceramic grinding pot containing flint pebbles. Grinding is complete when the carbon particles reach micron size and are substantially all coated with platinum chloride. The mixture is then heated to about 70 ° C. to remove water, the dehydration being completed under partial vacuum while maintaining approximately this temperature.
The heating temperature is then brought to envirbp 400 C; this high temperature is maintained for about 15 minutes. During this last operation, the platinum tetrachloride PtCl4 is at least partially decomposed into bichloride
PtCl2, which is insoluble in water and in other solvents likely to be used as vehicles for the production of the coating.
This mixture of platinized graphite is then prepared for pulverization by adding 180 cubic centimeters of binder, the latter itself being prepared as follows: to 940 cubic centimeters of distilled water is added, while heating to 90 or 100 C and with constant stirring, 60 grams of methylcellulose binder with a viscosity of 100 centipoise.
The binder, if desired, can be further diluted with distilled water. The mixture is kneaded in a ball mill for about 24 hours, and at this
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mixture is added a further 6 grams of finely ground graphite with stirring until a homogeneous mixture is obtained. The ratio of carbon to platinum in this final mixture should preferably be 1 mole of carbon per 0.1 mole of platinum. This ratio not only gives the grid excellent heat radiating properties, but also ensures the formation of a non-emissive coating which is extremely stable and is able to remain uniformly non-emissive.
The mixture of platinized graphite thus formed is deposited by spraying on the surfaces of the electrode.
The coating obtained must be smooth, dense and of uniform thickness. The minimum desirable thickness corresponds to an increase in weight of 6 milligrams per square centimeter. This weight includes that of the binder.
The final operation involves heating the electrode in vacuum to an elevated temperature of about 1700 C for one minute. The heating is then switched off and the electrode is removed after cooling.
From the foregoing, it will be appreciated by those skilled in the art that although the preparation of the platinum-coated graphite mixture has been described with a view to obtaining a consistency suitable for spraying, the mixture may be prepared differently for other types. of implementation. It will be appreciated, although platinum is described as constituting the binding ingredient of graphite, other platinum group metals may be substituted for it, provided that the ratio of carbon to platinum group metal approximately retains approximately the value from 1 to 0.1, expressed in molecular weights.