CN1026380C - 无机绝缘加热器、生产工艺及其采用该加热器的阴极射线管 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种长寿命的无机绝缘加热器，用于气流传感器、阴极射线管阴极加热器等，特点在于整个绝缘层的无机绝缘粒子分布是均匀的，由此，绝缘层中缝隙等的形成大为减小，即使在高温和强振动下也不易出现导线的损坏和介电击穿。

Description

本发明涉及一种无机绝缘加热器，特别是，涉及一种其无机绝热层得到改进了的无机绝缘加热器、及其生产工艺和应用。

在阴极射线管和气流传感器中，一直采用着一种无机绝缘加热器，这种加热器具有由无机物质的多孔层形成的绝缘层。

特别是，阴极加热的阴极射线管加热器一般包括如图1所示的金属线圈1、绝缘层2和黑色层5，金属线圈1呈朝着折返端1a斜绕的双圈状线圈。

所述加热器的绝缘层由含有氧化铝（Al₂O₃）等作为主要成份的无机材料，绝缘粒子形成，与金属线表面形成紧密接触。

该加热器加热在绝缘层2外形成的圆筒状阴极套筒3，由此加热附在该套筒3端部的阴极粉末4，使其发射热电子，绝缘层2使阴极套筒3与金属线圈1电绝缘（日本专利申请公开号57-95，035）。

绝缘层2上的黑色层5用来提高加热效率（日本专利申请公开号59-132，537）。

本申请的发明人的实验表明，这种已有技术中阴极加热的加热器在阴极粉末（粒子）4被加热到和工作于约1100℃或以上后很快就出现绝缘不良。

这一现象的主要原因如下，如图2所示，在绝缘层2受热期间，空隙10和可以到达绝缘层表面的缝隙9在金属线圈的相邻金属导线之间的绝缘部分8中形成（它们不在金属线圈上的绝缘部分7中形成），结果，降低了绝缘层的强度，容易因下列原因出现问题：（1）由流经金属线圈的电流的通-断产生的热冲击而引起的金属导线间绝缘部分8的损坏，（2）由于绝缘部分8的损坏引起相邻金属导线间的短路和燃烧，（3）由于绝缘层中形成的空隙10所引起的介电击穿[由加在金属线圈和阴极套筒之间的电压（约300v）引起]。

作为解决这些问题的方法，提出了将纤维状或须状的高熔点无机绝缘材料与无机绝缘层粒子混合，由此增大绝缘层的强度和防止上述裂缝的扩大（日本专利申请公告号44-1，775）。或者，反之，增加绝缘层的孔隙度，由此阻止裂缝的延伸（日本 专利申请公开号60-221，925）。

此外，还提出了使金属线圈不与绝缘层紧密接触，而是在其间留出间隙的方法，由此阻止裂缝由于热应变或热膨胀的不同而扩大（日本专利申请公开号61-121，232和号61-142，625）。

已经发现，尽管上述防止裂缝的延伸扩大的方法在加热器工作于较低温度（约1100℃或以下）时都是有效的，但它们使浸渍式阴极加热系统的加热器的寿命较短。

现有技术的绝缘层具有下列缺点：

（1）如图2所示，难以防止空隙10或绝缘粒子充填率低的部分（即非均匀部分）在加热器金属线圈的相邻导线间形成，这样，绝缘层强度低，易于遭受介电击穿。

（2）无机绝缘粒子在加热器工作期间的烧结引起绝缘层收缩，导致裂缝的扩大和发展，造成介电击穿。

（3）在气流传感器等的情形下，尽管工作温度较低（约200℃），但因为是安装在汽车等上，会受到强烈振动，所以，绝缘层易于产生裂缝。

现有技术中的阴极加热式阴极射线管加热器一般是按如下方式构成的，通过把钨丝或含铼的钨丝作为金属线绕成原始线圈，随后，把这一原始线圈以一定的尺寸绕在一个钼芯上以形成双圈状线圈，然后，利用电泳等方法在其上电沉积Al₂O₃粒子，在1600-1700℃下烘烤，形成由无机物的多孔层构成的绝缘层。

然后，根据需要，把一层包括例如Al₂O₃粒子和钨粒子的黑色层附加在上述绝缘层上，并加以烘烤;或者，在未烘烤的绝缘层上形成黑色层，然后同时烘烤绝缘层和黑色层。

烘烤之后，用酸溶解除去Mo芯子，其余部分用水清洗，干燥，得到所需的加热器。

当用电沉积法在图1所示的双线圈状金属线上形成绝缘层时，无机绝缘粒子由电泳法经某种悬浮液（即含有散布和悬浮其中的Al₂O₃等粒子的液体）附着在金属线上。

上述附着力是由于溶解在悬浮液中的如硝酸盐等电解液通过电解转变成氢氧凝胶的作用而产生的。但是，尽管这种凝胶容易在金属线表面上形成，它们却难以在金属线间形成，空隙易于在这种地方形成（见Arato：“日本金属学会1987年春季会议论文集”第373页）。

这一现象可用图2来解释。在线圈上的绝缘部分7上较为稠密地附着悬浮液中的小粒子，而在相邻金属线间的绝缘部分8上不均匀地附着悬浮液中较大的粒子。

结果，在烘烤这一层时，在金属线圈之间的绝缘层收缩，造成裂缝9与或空隙10（见图5b）。

而且，已经得知，在已有的加热器中，在加热器工作期间、绝缘层烧结发展引起的收缩，由热循环产生的热冲击、或金属线圈反复的膨胀和收缩，特别易于在金属线间造成低强度绝缘层部分8的破裂，结果导致金属线或金属线圈之间形成接触，加热器的线的断裂以及绝缘层的介电击穿。

本发明的目的是提供一种优良的、无机绝缘的加热器，即使在用于高温（例如1300℃）或遭受强烈振动时绝缘层中也不会形成缝隙，以及，提供它的生产方法和应用，例如，具有这种加热器的气流传感器，阴极加热式阴极射线管加热器，阴极射线管的阴极，以及阴极射线管。

本发明的最基本之处在于，无机绝缘的加热器包括金属线加热器，一层覆盖上述金属线加热器的绝缘层，它由无机物的多孔层形成，以及，在绝缘层上形成的覆盖层，这里，所述绝缘层的特点是，包括

（1）第一绝缘层，它与加热器的金属线形成紧密接触，其中，金属线加热器的相邻金属线之间的无机绝缘粒子填充率为45-75%（与绝缘层截面积的比），以及，

（2）第二绝缘层，它在第一绝缘层上形成，其中，无机绝缘粒子的填充率约等于或大于第一绝缘层，所述绝缘层的特点还包括其制造方法及其应用。

根据上述特点，可以提供一种无机绝缘加热器，其中，绝缘层中的缝隙得以阻止，由这些缝隙引起的介电击穿得以防止。

第一绝缘层的填充率最好是50-65%，第二绝缘层的填充率以45-85%为佳，60-75%更好。

而且，可以提供使用这种加热器的长寿命阴极射线管阴极和阴极射线管。

本发明基于这一发现，即，通过把相邻金属线之间绝缘部分8的填充率选择在45-75%的范围 内，并使无机绝缘粒子在整个绝缘层中均匀分布，能够减少绝缘层中缝隙等的形成，导线的断裂和加热器的介电击穿能够被抑制，这样，就能提高加热器的寿命。

按照本发明，绝缘层分为两部分形成，即，在金属线圈的相邻的金属导线之间的绝缘层（即第一层）和覆盖在该第一层外面的绝缘层（即第二层）。

可以通过改变悬浮液的成份来形成第一和第二绝缘层，这种悬浮液含有散布和悬浮其中的无机绝缘粒子。

用来形成第一层的悬浮液含有能够在金属线圈表面上产生反应-控制型电沉积的电解质。

这种电解质的成份的例子是Al（NO₃）₃、Al₂（SO₄）₃、以及Al（NO₃）₃及Al（NO₃）₃·9H₂O的混合物。AlCl₃表现出扩散-控制型电沉积特性，不能达到本发明的目的，但是当每1升溶剂用10-20ml的HCOOH加到该溶液中时，它能形成反应-控制型电沉积液体。

乙醇与水的适当比例的混合物可以用作上述电解质的溶剂。

一种较好的醇是乙醇，可极化的有机溶剂例如异丙醇也可以采用。

Al（NO₃）₃的适当含量是，相对于100份重量的上述溶剂，取1.2-5份重量的Al（NO₃）₃。

悬浮液由把75-120份重量的无机绝缘粒子散布和悬浮在100份重量的上述电解质溶液中形成。

上述金属线圈浸入该悬浮液中，在作为负极的该线圈和作为正极的铝之间加上电压，由此，绝缘粒子均匀地填入金属线圈的金属导线之间，形成如图3a所示的第一绝缘层301。

在用于形成第一绝缘层的悬浮液中，电沉积层达到一定程度后即使延长施加电流的时间（例如几分钟）它也确实停止增长。这是因为一旦电沉积的凝胶沉淀在金属线的表面，这种在电沉积无机绝缘粒子中起着重要作用的氢氧凝胶，紧紧地附着在表面，从而阻止电流通过。

第一绝缘层301只要增加到足以几乎覆盖金属线圈表面的程度就可以满意地达到其目的，如图3a所示，并不需要涂覆到该表面完全平整为止，而且，超过这一程度的涂覆并不好，因为这会在烘烤时引起表面的收缩和导致缝隙的形成。

如上所述，单用第一绝缘层是难以形成整个绝缘层的，由此，通过在第一绝缘层301上形成第二绝缘层302来获得绝缘层的必需厚度是十分有利的。

对阴极射线管阴极加热器来说，第二绝缘层302最好形成10μm或更大的厚度。

在覆盖上第二绝缘层时，第一绝缘层最好预先烘烤，但是，第二绝缘层也可以在未烘烤的第一绝缘层上形成。

用于形成第二绝缘层的悬浮液可以具有通常所用的成份和组成。

第二绝缘层最好也是用电泳等方法电沉积。但是，这时所用的悬浮液最好是其电解质成份表现出扩散一控制型的电沉积特性的电沉积液体。

这种表现出扩散-控制型的电沉积特性的电解质包括碱金属盐类的混合物，如KNO₃，或碱土金属盐类，如Y₂（NO₃）₃、Mg（NO₃）₂和Ca（NO₃）₂与Al（NO₃）₃。悬浮液最好通过把所述电解质溶于含水酒精溶液和在其中散布并悬浮无机绝缘粒子来制备。

第二绝缘层由图3b的绝缘层302示意地表示。

电沉积在第一层表面上的第二绝缘层几乎不形成如现有技术的绝缘层中的非均匀粒子填充部分或空隙部分（图2中的标号9和10），如图5a所示。

第一绝缘层301不仅可以用电沉积法附着，而且还可以用无机绝缘粒子悬浮液来浸渍涂覆，但是，仅用浸渍涂覆法难以控制绝缘层厚度，所以，最好在用浸渍涂覆法在金属导线上涂上薄薄一层无机绝缘粒子后再应用电沉积法。

第二绝缘层302可以使用上述悬浮液通过浸渍涂覆法、溅射法等形成。尽管绝缘层厚度的控制易于第一层，但难以获得电沉积法可得到的那种平滑表面的绝缘层。

在上述浸渍涂覆等方法中所用的悬浮液可以这样获得，例如，按1升溶剂1-3g的比例散布和悬浮无机绝缘粒子，该溶剂可以甲基-异丁基酮作为主要成分，随后，加入甲基纤维或硝化纤维素作为粒子的结合剂。

本发明的无机绝缘加热器的寿命的提高首先是由于下列事实，在附着和形成于金属线圈的金属导 线间的第一绝缘层中，无机绝缘粒子均匀分布，没有空隙和其它缺陷，这样，改善了绝缘层的强度和电绝缘特性。

并且，也是由于下列事实，即，上述结果也影响到第二绝缘层的形成，导致均匀的粒子分布和形成均匀的绝缘层，结果形成的整个绝缘层中极少有缺陷的加热器。

按照本发明的最佳加热器包括10-20μm直径的金属线，线间间距的与线的直径相等，其间具有绝缘层。特别是，它最适合用于亮度大、高品位的彩色阴极射线管，其中，加热器温度达到1000℃或更高，最好是要求1200℃或更高。

按照本发明的无机绝缘加热器的绝缘层包括均匀填充的无机绝缘粒子，它有效地防止了绝缘层中缝隙的形成，可以得到长寿命的加热器。

图1是按照本发明的阴极射线管阴极的截面示意图，

图2是已有技术的阴极射线管阴极加热器的截面示意图，

图3是表示按照本发明形成加热器绝缘层的工艺步骤的截面示意图，

图4和图6分别是加热器寿命试验结果图，

图5是表示加热器绝缘层中无机绝缘粒子的粒子结构的SEM（扫描电子显微镜）显微照片，

图7表示无机绝缘加热器第一绝缘层中无机绝缘粒子填充率与加热器寿命之间关系，

图8是采用本发明加热器的阴极射线管整体结构的截面示意图，

图9是采用本发明加热器的气流传感器的结构图，

例子

例1

图3a和3b分别是按照本发明的无机绝缘加热器的截面示意图，其中，图3a是表示电沉积后第一绝缘层301的情形的截面示意图，图3b是表示第二绝缘层302的黑色层5的情形的截面示意图。

图3a中所示的第一绝缘层301由Al₂O₃粒子的电泳法形成，这一层比钨丝高山10μm的厚度，因此，总的厚度是60μm。

用来形成第一、第二绝缘层和黑色层的有关悬浮液的组份，以及形成和烧结这些层的条件，与下面将要讨论的例2和例3一起在表1中示出，所得到的无机绝缘加热器的特性表示在表2中。

悬浮液是这样制备的，把电解质成份，即132gAl（NO₃）₃溶解在8升含水乙醇溶液中，然后加入无机绝缘粒子，包括平均粒子直径各为12μm和4μm的两种Al₂O₃粒子，纯度99.9%或以上，各加入4.5Kg。

然后，使用上述制备的悬浮液，用电泳法电沉积Al₂O₃粒子。具有直径为50μm的钨丝的金属线圈绕在直径150μm的钼芯子上作为负极，铝金属作为正极，加上80伏直流电，持续4秒钟，钨丝绕在芯子上时其间隔约等于钨丝的直径。

然后，电沉积后的层置于氢气氛中烘烤，温度为1600℃，持续5分钟，形成第一绝缘层。

用于第二绝缘层的悬浮液是这样制备的：把132gAl（NO₃）₃和126gMg（NO₃）₂·6H₂O溶解在8升含水乙醇溶液中，然后加入与在上述第一绝缘层所用的同样Al₂O₃作为无机绝缘粒子。

Al₂O₃粒子的平均填充率在第一绝缘层的绝缘部分8（导线之间至线圈高度为止）中是67%，在第二绝缘层的绝缘部分9（金属线圈上方）中是65%。

如果仅沉积第一层，在同样条件下粒子的平均填充率为61%，这说明在第二绝缘层电沉积期间，Al₂O₃粒子再次进入第一绝缘层时Al₂O₃粒子之间，由此增大了填充率。

无机绝缘粒子的填充率地这样确定的：所得到的无机绝缘加热器埋入常温下凝固的环氧树脂中。在树脂凝固后进行切割，露出有待确定填充率的部分，把露出的表面磨光，然后从磨光表面选择九个肉眼可见的区域，拍摄放大2000-3000倍的SEM显微照片，利用图像处理-分析装置（Joyce-Loebl公司生产的MAGISCAN2A型）确定显微照片中的面积比例，用平均粒子直径为0.5μm的金刚石研磨剂来进行上述磨光。

在电沉积第二绝缘层后，绝缘层的表面用一种悬浮液进行浸渍涂覆，该悬浮液含有散布和悬浮其中的钨粒子，平均粒子直径为1μm，纯度99.9%或以上，然后，在1600℃的氢气氛中烘烤5分钟，在1700℃下烘烤30分钟，形成10μm厚的黑色层。

冷却以后，通过在硝酸和硫酸的混合液中溶解 除去钼芯子，余下的部分用水清洗，干燥，得到无机绝缘层加热器。

图4分别示出了上述本发明加热器的寿命试验结果和已有技术加热器寿命试验的结果。

寿命试验是利用一个模型阴极射线管进行的。它有三个对应的加热器，模型阴极射线管中只有颈部被真空密封。对上述模型阴极射线管内的加热器施加一个外加电压Ef（即加热器电压），大小为7.6v，比额定值（6.3v）高20%，加上通（5分钟）/断（3分钟）电流，这样，加热器经受室温和约1400℃之间的热冲击循环。

在上述试验中把加热器电压比额定值提高20%的原因是，可以在较短时间内对加热器的寿命作出评价。在这种寿命试验中，通常，加热器电流If随着试验总时间的增加而趋于减小。至于加热器和阴极之间的泄漏电流-2Ihk，该电流-2Ink越小、其增长越小，则越好。

寿命试验中加热器的合格或不合格的判定标准是，当一个模型阴极射线管内三个加热器的加热器电流平均值变为初始加热器电流的95%或更小时，该加热器被判定为不合格。

当不合格率（即，不合格的模型管数/试验管数）在上述电流循环的第5000次循环时为1%或更小时，这种加热器被判定为可作为商品加以实际使用。

表2表示这样得到的结果。

表1见文后

表2

寿命试验，总时间（h）    400    500    600

通/断循环数    3000    3750    4500

本发明的加

热器    0.13    0.31    0.34

不合格率（%）

已有技术的

加热器    0.24    1.15    2.5

本发明的

加热器    无    无    无

导线的断裂

已有技术的

加热器    无    有    有

表2（续）

寿命试验，总时间（h）    1000    2000    4000

通/断循环数    7500    15000    30000

本发明的加

热器    0.55    0.72    0.85

不合格率（%）

已有技术的

加热器    5.4    10.2    20.4

本发明的

加热器    无    有    有

导线的断裂

已有技术的

加热器    有    有    有

由表2显然可知，现有技术在1000小时的试验后出现5.4%不合格率，在4000小时的试验后出现20.4%的不合格率，而本发明的加热器在1000小时后出现0.55%即约为已有的加热器1/10的不合格率，在4000小时后出现约为已有的加热器1/24的不合格率，因此，它具有长寿命，可满意地用作商品。

图4表示用整个绝缘层的平均粒子填充率为60%的加热器进行寿命试验的结果。

图中，横坐标是寿命试验的总时间，左侧纵坐标加热器电流If，右侧纵坐标是阴极套筒和加热器之间的泄漏电流-2Ihk。

这一例子的加热器与已有技术的加热器相比，If和-2Ink都较为优越。

图5是放大600倍的SEM（扫描电子显微镜）显微照片，示出了绝缘层的粒子结构。

由图5a可见，按照本发明的第一绝缘层的无机绝缘粒子几乎是均匀地形成的，实际看不到如图5b中所观察到的空隙部分10。

例2.

阴极加热器按例1中的同样方法制备。

第一绝缘层由电泳法形成，悬浮液的组份和电沉积以及烧结的条件如表1所示。

这里所用的电解质成份是无水Al（NO₃）₃和Al（NO₃）₃·9H₂O，原因如下。

在仅使用Al（NO₃）₃·9H₂O时，有着优良附着性能的第一绝缘层一旦形成后，即使长时间通以电 流也难以在其上生长绝缘层，可是，如果把无水Al（NO₃）₃加到该悬浮液中，可以容易地形成预定厚度的绝缘层。

第一绝缘层的厚度在金属线圈上为约10μm，在金属线之间约40μm，在该层烧结以后，用电沉积法形成第二绝缘层。

第一绝缘层的Al₂O₃粒子平均填充率为70%，第二绝缘层为74%。

如果在同样条件下仅沉积第一绝缘层，则粒子填充率平均为65%，这表明，类似于例1的情形，Al₂O₃粒子在第二绝缘层的电沉积期间再次进入第一绝缘层粒子间的间隙中。

黑色层也以与例1中相同的方法形成。

图6表示对本例和已有技术的加热器进行寿命试验的结果。

类似于例1的加热器，本发明的加热器与已有技术中的加热器相比表现出优良的性能。

例3

阴极加热器按例1中同样方式形成。

第一绝缘层的Al₂O₃粒子填充率平均为70%，第二绝缘层平均为72%，如果仅沉积第一绝缘层，Al₂O₃粒子的填充率平均为65%。这表明，与例1和例2类似，Al₂O₃粒子在第二绝缘层的电沉积期间再次进入第一绝缘层。

本例中，在第一绝缘层中电沉积的是粒子直径较大（约12μm）的Al₂O₃粒子，其外沉积粒子直径较小（约3μm）的粒子，作为第二绝缘层。

结果，加热器工作期间粒子的烧结为较大直径的粒子所抑止，这就有效地减轻了绝缘层的收缩，但是，由于该第一绝缘层烘烤较为困难，所以，其强度不易令人满意，然而，这种强度损失可由涂覆较小直径的粒子作为第二层来加以补偿。

在第二绝缘层电沉积之后，涂上黑色层，并在氢气氛中烘烤，这样，就制成了按照本发明的加热器。

表3表示该加热器寿命试验的结果。

表3

寿命试验，总时间（h）    400    500    600

通/断循环数    3000    3750    4500

本发明的加

热器    0.10    0.29    0.33

不合格率（%）

已有技术的

加热器    0.24    1.15    2.5

本发明的

加热器    无    无    无

导线的断裂

已有技术的

加热器    无    有    有

表3（续）

寿命试验，总时间（h）    1000    2000    4000

通/断循环数    7500    15000    30000

本发明的加

热器    0.48    0.69    0.77

不合格率（%）

已有技术的

加热器    5.4    10.2    20.4

本发明的

加热器    无    无    有

导线的断裂

已有技术的

加热器    有    有    有

本发明的用于阴极射线管的阴极是通过把上述加热器安装和固定在阴极套筒中并在该阴极套筒端部设置阴极粉末而制成的。

例4

图7示出了例1中第一绝缘层的无机绝缘粒子填充率与加热器寿命之间的关系。

无机绝缘加热器按例1中同样方法制成，但第一绝缘层的粒子填充率是变化的。各加热器经受通（5分钟）/断（3分钟）循环的电流试验以比较加热器的寿命，直至加热器的导线断裂为止。

由图中显然可见，寿命在无机绝缘粒子填充率超过40%后迅速增加，填充率在45-75%的范围内是最佳的，因为此时具有4000次循环或更高的寿命。尤其是，当填充率在50-60%的范围内，加热器表现出突出的20，000次循环以上的寿命。

图8是阴极射线管的截面图。

该阴极射线管包括漏斗状的玻璃管，以及，密封在管内的电子枪801和荧光屏802。玻璃管由锥形漏斗部和细长的圆柱形颈部组成，锥形漏斗部的底部涂有荧光材料（即，在电子束辐射下发出荧光的物质），在高真空下密封。

电子枪801由被阴极加热器803加热时发射电子的阴极804和一个圆筒形电极（即栅极）组成，后者把电子的辐射集中成电子束，把电子束加速至高速，同时将其会聚到荧光屏上。

阴极射线管设有一个偏转线圈806和一个阳极接点807，导电膜808（即，覆盖荧光屏802的铝膜）在颈部和锥形漏斗部的内表面上形成。

在上述阴极射线管中使用本发明的阴极加热器能够提高阴极射线管的寿命。

例5

图9表示汽车中所用的气流传感器的结构。

一个线径30μm的铂线圈901在无机绝缘加热器900中形成，前者两端接有直径120μm的Pt-Ir做成的引线902，经微安表907连接到供电装置908。

用与例2中同样的方法在上述铂线圈901的相邻线圈间形成第一绝缘层904，其上进一步形成第二绝缘层905。

第一绝缘层904的无机绝缘粒子填充率平均为55%，第二绝缘层的填充率平均为62%，在第二绝缘层上进而形成50μm厚的玻璃保护层903。

该无机绝缘加热器部件900设置在汽车的汽化器（图中未画出）内，它以微小的电流变化的形式检测出流经汽化器的气流引起的热变化，根据检测到的信号求出气流的流速，把进入发动机汽缸的气流流速控制在适当值。

采用本发明的无机绝缘加热器能够提高气流传感器的抗振性能和寿命。

表1

例

D₁2 3

电解质 无水Al（NO₃）₃132g 189g 132g

Al（NO₃）₃·9H₂O - 37g -

第

平均粒子直径12μm    4.5Kg    8.1Kg

绝缘膜 Al₂O₃-9Kg

一    平均粒子直径4μm    4.5Kg    0.1Kg

分散剂    含水乙醇    81    81    81

层    电沉积    DC80V，4秒    DC80V，4秒    DC80V，5秒

烧结    置于氢气氛中    置于氢气氛中    置于氢气氛中

1600℃，5分钟    1600℃，5分钟    1600℃，5分钟

电解质 无水Al（NO₃）₃132g 132g 132g

第 Mg（NO₃）₂·6H₂O 126g 126g 126

平均粒子直径12μm    4.5Kg    -    -

二 绝缘膜 Al₃O₃平均粒子直径4μm 4.5Kg 3Kg 3Kg

平均粒子直径2μm    -    3Kg    3Kg

层    分散剂    含水乙醇    81    81    81

电沉积    DC80V，4秒    DC80V，4秒    DC80V，4秒

烧结    （在黑色层形成后烧结）    -    -    -

黑    钨    平均粒子直径1μm    厚度10μm    厚度10μm    厚度10μm

色    置于氢气氛中    置于氢气氛中    置于氢气氛中

色    烧结    （与第二层同时烧结）    1600℃，5分钟    1600℃，5分钟    1600℃，5分钟

层    1700℃，30分钟    1700℃，30分钟    1700℃，5分钟

Claims (7)

1、一种无机绝缘加热器，包括线圈状金属导线加热器，由无机粒子形成的、覆盖该线圈状金属导线加热器的绝缘层，其特征在于，所述绝缘层包括：

(1)基本上由氧化铝形成、与该线圈状金属导线加热器形成紧密接触的第一绝缘层，其中，线圈状金属导线加热器的相邻金属导线之间的无机粒子填充率以绝缘层的横截面的比例表示时为45～75%，

(2)在第一绝缘层上形成的第二绝缘层，含有氧化铝为主要成份，以及少量的碱金属氧化物和碱土金属氧化物中至少一种。

2、如权利要求1的无机绝缘加热器，其特征在于，所述线圈状金属导线加热器包括一个双股金属线圈，其内有一个中空线芯。

3、如权利要求1的无机绝缘加热器，其特征在于，所述第二绝缘层表面上具有含有钨粒子的覆盖层。

4、一种制造无机绝缘加热器的方法，包括在线圈状金属导线加热器的表面上沉积一层能够形成含无机粒子的绝缘层的化合物，然后烘烤该层，其特征在于通过下列步骤形成该化合物层：

（1）形成基本上为氧化铝的第一绝缘层的步骤，通过含有铝化合物的悬浮液的电沉积使线圈状金属导线加热器绝缘，

（2）通过使悬浮液电沉积，在第一绝缘层上形成第二绝缘层的步骤，该悬浮液含有铝化合物以及碱金属化合物和碱土金属化合物中至少一种，该第二绝缘层包括作为主要成份的氧化铝，以及少量的碱金属氧化物和碱土金属氧化物中至少一种。

5、一种阴极射线管，其特征在于，采用如权利要求1，2或3所述上述无机绝缘加热器作为其阴极的加热器，在被加热时发射阴极射线

6、如权利要求5的阴极射线管，其特征在于，包括一个荧光屏，一个具有阴极射线管阴极的阴极射线枪，对着该荧光屏设置。

7、如权利要求6的阴极射线管，其特征在于，包括一个阴极套管和在阴极套管端部的阴极粉末，所述阴极射线管的加热器位于阴极套管中。

Images