DE1151606B

DE1151606B - Process for the production of an indirectly heated cathode for electrical discharge tubes

Info

Publication number: DE1151606B
Application number: DET18806A
Authority: DE
Inventors: Dr Herbert Kallweit; Leo Okruch
Original assignee: Telefunken Patentverwertungs GmbH
Current assignee: Telefunken Patentverwertungs GmbH
Priority date: 1960-08-06
Filing date: 1960-08-06
Publication date: 1963-07-18

Description

Verfahren zur Herstellung einer indirekt geheizten Kathode für elektrische Entladungsröhren Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer indirekt geheizten Kathode für elektrische Entladungsröhren. Es ist dabei insbesondere an Hochspannungsgleichrichterröhren gedacht.Process for the production of an indirectly heated cathode for electrical Discharge tubes The invention relates to a method for producing an indirect heated cathode for electric discharge tubes. It is in particular on High voltage rectifier tubes thought.

Kathoden, die in solchen Röhren verwendet werden, sollen neben einer befriedigenden Emission eine gute Haftung auf dem Trägermaterial haben, um ein Abspratzen von Pasteteilchen infolge der angelegten Hochspannung nach Möglichkeit zu vermeiden. Die bisher üblichen Emissionspasten erfüllen diese Forderung in einem Vergleichsfall nur bis zu einer Spannung von etwa 7 kV.Cathodes that are used in such tubes should not only have a satisfactory emission but also have good adhesion to the carrier material in order to prevent paste particles from flaking off as a result of the applied high voltage as far as possible. In a comparative case, the previously customary emission pastes only meet this requirement up to a voltage of around 7 kV.

Es besteht jedoch der Wunsch, spratzfeste Kathoden mit glatter Oberfläche auch bei höherer Betriebsspannung zur Verfügung zu haben.However, there is a desire to have spatter-resistant cathodes with a smooth surface available even at higher operating voltages.

Zur Erreichung dieses Zieles wurde zunächst versucht, die Spratzfestigkeit durch Sintern der üblichen geschmierten Kathoden zu erhöhen. Dieses Sintern erfolgt bei einer Temperatur von etwa 850° C in einem C02 Strom, dem geringe Mengen von Wasserstoff beigemischt sind, um ein Anlaufen der Kathodenbändchen zu verhindern. Bei normalen, mit Mischkristallkarbonaten geschmierten Kathoden konnte die Spratzfestigkeit durch diesen Sintervorgang erhöht werden; jedoch war diese Erhöhung noch nicht ausreichend.To achieve this goal, attempts were first made to increase the crack resistance by sintering the usual lubricated cathodes. This sintering takes place at a temperature of about 850 ° C in a C02 stream containing small amounts of Hydrogen are added to prevent tarnishing of the cathode ribbon. With normal cathodes lubricated with solid solution carbonates, the crack resistance be increased by this sintering process; however, this increase was not yet sufficient.

Ein weiteres Steigern der Sintertemperatur hat zwar eine weitere Erhöhung der Haftfestigkeit der Paste auf der Kathodenhülse zur Folge. Die Emissionseinbuße ist dann aber so groß, daß diesem Verfahren keine praktische Bedeutung zukommt. Als günstigste Temperatur für den Sintervorgang wurde nämlich die Temperatur von etwa 850° C ermittelt, weil bei dieser Temperatur die Emissionseinbuße praktisch unbedeutend ist.A further increase in the sintering temperature has a further increase the adhesive strength of the paste on the cathode sleeve result. The emissions cut but is then so great that this process is of no practical importance. The most favorable temperature for the sintering process was namely the temperature of about 850 ° C, because at this temperature the emission losses are practical is insignificant.

Es wurde daher versucht, die gestellte Aufgabe auf einem anderen Wege zu lösen. Es wird dabei von einem bekannten Verfahren zur Herstellung einer indirekt geheizten Kathode für elektrische Entladungsröhren durch Fällen der Emissionskarbonate mit Alkalikarbonaten ausgegangen. Gemäß der Erfindung wird als Fällungsmittel Natriumkarbonat oder ein eutektisches Gemisch von Natrium- und Kaliumkarbonat oder ein Gemisch von Natriumkarbonat und Natriumsilikat verwendet, und diesen Fällungsmitteln wird Natriumtetraborat beigemischt.It was therefore tried to solve the problem in a different way to solve. It is thereby of a known method for producing an indirect heated cathode for electric discharge tubes by precipitating emission carbonates dated with alkali carbonates. According to the invention, sodium carbonate is used as the precipitating agent or a eutectic mixture of sodium and potassium carbonate or a mixture of Sodium carbonate and sodium silicate are used, and these precipitants are sodium tetraborate mixed in.

Die Verwendung von Natriumtetraborat bei der Herstellung von Kathoden ist zwar bereits bekannt; in diesem Falle wurde das Natriumtetraborat jedoch lediglich zum Präparieren der Kathodenhülse benutzt.The use of sodium tetraborate in the manufacture of cathodes is already known; however, in this case the sodium tetraborate only became used to prepare the cathode sleeve.

Wird zur Herstellung der Emissionsmischkristalle, d. h. zur Fällung dieser Mischkristalle, aus den entsprechenden Nitraten Natriumkarbonat bzw. ein eutektisches Gemisch von Natrium- und Kaliumkarbonat verwendet, so entsteht eine mit Soda gefällte bzw. mit Soda-Pottasche gefällte Paste, bei der Spuren von Natrium- oder Kaliumkarbonat im Kristall die Spratzfestigkeit erhöhen. Diese Wirkung ist auf ein Verkleben der Pasteteilchen beim Schmelzen der Soda (800° C) zurückzuführen.Is used for the production of the emission solid solution, i. H. for precipitation of these mixed crystals, from the corresponding nitrates sodium carbonate or a eutectic mixture of sodium and potassium carbonate is used, this creates a paste precipitated with soda or with soda-potash, with traces of sodium or potassium carbonate in the crystal increase the crack resistance. This effect is due to sticking of the paste particles when the soda melts (800 ° C).

Weiterhin kann man vorteilhaft zur Fällung der Emissionskarbonate eine Lösung aus Natriumkarbonat und Natriumsilikat verwenden.It can also be advantageous to precipitate the emission carbonates use a solution of sodium carbonate and sodium silicate.

Versuche haben ergeben, daß die obenerwähnten Vergleichsröhren, die eine mit Soda gefällte Emissionsschicht enthielten, bis zu etwa 11 kV spratzfest blieben. Wurden diese Kathoden noch in einer CO.-Atmosphäre gesintert, so erhöhte sich die Spratzfestigkeit auf mehr als 12 kV.Tests have shown that the above-mentioned comparison tubes, the contained an emission layer precipitated with soda, crack-resistant up to about 11 kV stayed. If these cathodes were still sintered in a CO. Atmosphere, then increased the crack resistance is more than 12 kV.

Als Vorteil der Erfindung ist zu erwähnen, daß eine Soda-Borax-Paste im Gegensatz zu einer reinen Sodapaste bei speziellen Pastenansätzen nicht zum Ausflocken neigt. Damit werden Schwierigkeiten beim Pastenansatz vermieden.It should be mentioned as an advantage of the invention that a soda-borax paste In contrast to a pure soda paste, special paste mixtures do not cause flaking tends. This avoids difficulties in the preparation of the paste.

Claims

PATENT CLAIM: Process for the production of an indirectly heated Cathode for electric discharge tubes by precipitating the emission carbonates with Alkali carbonates, characterized in that sodium carbonate is used as the precipitant or a eutectic Mixture of sodium and potassium carbonate or a mixture of sodium carbonate and sodium silicate is used and that these Precipitating agents sodium tetraborate is added. In. Considered publications: German Patent Nos. 624 971, 806 873, 878 682; Hermann Wagner, The Oxide Cathode, Il. Part (1950), pp. 28, 31.