DE1160113B

DE1160113B - Method for embedding a heating wire in a cathode sleeve for electron tubes

Info

Publication number: DE1160113B
Application number: DET20847A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Mineraloge Manfr Dressler; Hans Merk
Original assignee: Telefunken Patentverwertungs GmbH
Current assignee: Telefunken Patentverwertungs GmbH
Priority date: 1961-09-28
Filing date: 1961-09-28
Publication date: 1963-12-27

Description

Verfahren zum Einbetten eines Heizdrahtes in eine Kathodenhülse für Elektronenröhren Die Erfindung befaßt sich mit einem Verfahren zum Einbetten eines Heizdrahtes in eine Kathodenhülse für Elektronenröhren, bei welchem der Zwischenraum zwischen dem Heizdraht und der Innenwandurig der insbesondere aus Nickel bestehenden Kathodenhülse mit einer Suspension eines keramischen Pulvers ausgefüllt wird und anschließend ein Erhitzungsprozeß erfolgt, bei welchem das Füllmaterial erhärtet, und bei welchem als Suspensionsfiüssigkeit eine organische Lösung mit hohem Dampfdruck, insbesondere eine alkoholische Lösung, verwendet wird.Method for embedding a heating wire in a cathode sleeve for Electron Tubes The invention is concerned with a method of embedding a Heating wire in a cathode sleeve for electron tubes, in which the space between the heating wire and the inner wall of the one made in particular of nickel Cathode sleeve is filled with a suspension of a ceramic powder and then a heating process takes place in which the filler material hardens, and in which the suspension liquid is an organic solution with high vapor pressure, in particular an alcoholic solution is used.

Es ist bereits bekannt, bei indirekt geheizten Kathoden den Heizdraht mit Hilfe einer keramischen Masse innerhalb der Kathodenhülse, die auf ihrer Außenfläche teilweise oder ganz mit einer Emissionspaste belegt ist, zu befestigen. Bei dem bekannten Verfahren wird zur Einbettung des Heizdrahtes eine Aufschlämmung eines keramischen Pulvers in destilliertem Wasser oder in alkoholischer Lösung verwendet. Durch einen anschließenden Erhitzungsprozeß sintern die Panikelchen des Keramikpulvers zusammen, so daß der Heizdraht fest in das Kathodenröhrchen eingebacken ist.It is already known to use the heating wire in the case of indirectly heated cathodes with the help of a ceramic mass inside the cathode sleeve, which is on its outer surface is partially or completely covered with an emission paste, to be attached. In which known method is a slurry of a for embedding the heating wire ceramic powder in distilled water or in alcoholic solution. In a subsequent heating process, the particles of the ceramic powder sinter together so that the heating wire is firmly baked into the cathode tube.

Als keramische Pulver für diesen Zweck sind besonders Aluminiumoxyd-, Berylliumoxyd- und Magnesiumoxydpulver bekannt. Auch ist es bekannt, die Hydroxyde der Metalle Beryllium und Magnesium zu verwenden oder den Oxyden beizumischen. Diesen genannten keramischen Pulvern ist gemein, daß sie eine verhältnismäßig hohe Sintertemperatur besitzen, die im allgemeinen höher als 1500° C ist. Dadurch ist man gezwungen, die Kathodenröhrchen aus einem hochschmelzenden Metall herzustellen. Die üblicherweise verwendeten Röhrchen aus Nickel sind nicht zu verwenden, da Nickel bereits bei 1400° C zu erweichen beginnt.Ceramic powders for this purpose are especially aluminum oxide, Beryllium oxide and magnesium oxide powder known. It is also known the hydroxides to use the metals beryllium and magnesium or to mix them with the oxides. This one Ceramic powders mentioned have in common that they have a relatively high sintering temperature have, which is generally higher than 1500 ° C. This forces you to use the Manufacture cathode tubes from a refractory metal. Usually Tubes made of nickel are not to be used, as nickel is already at 1400 ° C begins to soften.

Es ist weiter bekannt, der Keramikpulveraufschlämmung Zusätze zur Verringerung der Sintertemperatur beizumischen, z. B. Si02, Al(N03)3 oder Mg(No3)2. Durch diese Zusätze werden jedoch das Isolationsvermögen und die Wärmeleitfähigkeit der Einbettmasse herabgesetzt, was als sehr nachteilig anzusehen ist.It is also known to add additives to the ceramic powder slurry Mix in reduction of the sintering temperature, e.g. B. Si02, Al (N03) 3 or Mg (No3) 2. However, these additives reduce the insulation capacity and the thermal conductivity the investment material is reduced, which is to be regarded as very disadvantageous.

Die Erfindung macht es sich zur Aufgabe, ein neues Verfahren zur Einbettung des Heizdrahtes in Kathodenröhrchen vorzusehen, das besonders für Kathodenröhrchen aus niedrig schmelzendem Material geeignet ist.The invention makes it its task to provide a new method for embedding of the heating wire in cathode tubes, especially for cathode tubes made of low-melting material is suitable.

Nach der Erfindung wird vorgeschlagen, daß als keramisches Pulver ein Gemisch aus 2 bis 15 % Magnesiumoxydpulver und 85 bis 98 % Bery?liumoxydpulver verwendet wird. Es hat sich überraschenderweise gezeigt, daß die Sintertemperatur des Keramikpulvergemisches nach der Erfindung eine sehr niedrige Sintertemperatur von unter 1400° C besitzt. Dies war um so weniger zu erwarten, als die Schmelztemperaturen der einzelnen Keramiken über 2500° C liegen. Weicht man von der angegebenen Zusammensetzung ab, so steigt die Sintertemperatur des Be0-MgO-Gemisches sehr steil an. Die Sintertemperatur des Gemisches liegt zwischen 1300 und 1400° C und hat ihren niedrigsten Wert etwa bei 1330° C. Damit ist die Verwendung einer Nickelhülse als Kathodenröhrchen möglich, da der Heizer gemäß dem Verfahren nach der Erfindung bei unter 1400° C eingesintert werden kann.According to the invention it is proposed that as a ceramic powder a mixture of 2 to 15% magnesium oxide powder and 85 to 98% beryllium oxide powder is used. It has surprisingly been found that the sintering temperature of the ceramic powder mixture according to the invention has a very low sintering temperature below 1400 ° C. This was all the less to be expected as the melting temperatures of the individual ceramics are above 2500 ° C. If one deviates from the specified composition the sintering temperature of the Be0-MgO mixture rises very steeply. The sintering temperature of the mixture is between 1300 and 1400 ° C and has its lowest value around at 1330 ° C. This means that a nickel sleeve can be used as a cathode tube, since the heater according to the method according to the invention sintered in at below 1400 ° C can be.

Das Verfahren wird im einzelnen etwa wie folgt ausgeführt: Zunächst wird der Heizdraht, der üblicherweise aus Wolfram oder Molybdän besteht, mit einer dünnen Isolierschicht versehen. Dies geschieht im allgemeinen kataphoretisch, wobei als Isoliermaterial ebenfalls ein keramisches Pulver -etwa der zuvor geschilderten Art - verwendet wird. Diese Oberflächenisolierung des Heizdrahtes geschieht zu dem Zweck, bei der Einführung der Heizwendel in das Kathodenröhrchen eine metallische Berührung der beiden Körper zu verhindern.The method is carried out in detail approximately as follows: First the heating wire, which is usually made of tungsten or molybdenum, is fitted with a provided with a thin insulating layer. This is generally done cataphoretically, with Also a ceramic powder as the insulating material - such as the one described above Kind - is used. This surface insulation of the heating wire happens to that Purpose, when inserting the heating coil into the cathode tube, a metallic one To prevent contact of the two bodies.

Anschließend werden dann in das Kathodenröhrchen der isolierte Heizdraht und die Suspension eingeführt. Die Suspension besteht, wie oben beschrieben, aus einem .in vorzugsweise alkoholischer Lösung aufgeschlämmten keramischen Be0-Mg0-Pulver. Die Korngröße des Pulvergemisches beträgt zwischen 0,5 und 5 [,. Es kann ratsam sein, zunächst die keramischen Pulver im entsprechenden Mischungsverhältnis zu mischen, dann mit einer alkoholischen Lösung zu versetzen und diese Aufschlämmung zu sintern. Dieser Sinterkörper wird dann wieder pulverisiert. Man erreicht dadurch eine besonders homogene Zusammensetzung des zur Einbettung des Heizdrahtes verwendeten Be0-Mg0-Pulvers.The insulated heating wire is then placed in the cathode tube and introduced the suspension. The suspension consists, as described above, the end a ceramic Be0-Mg0 powder suspended in a preferably alcoholic solution. The grain size of the powder mixture is between 0.5 and 5 [,. It can be advisable be to first mix the ceramic powder in the appropriate mixing ratio, then to add an alcoholic solution and sinter this slurry. This sintered body is then pulverized again. One achieves a special one homogeneous composition of the Be0-Mg0 powder used to embed the heating wire.

In der Fig. 1 ist eine gemäß der Erfindung hergestellte Kathode im Querschnitt dargestellt. In eine Kathodenhülse 1 ist eine Heizwendel 2 aus Wolfram mit Hilfe des Be0-Mg0-Pulvergemisches 4 eingebettet. Auf der Stirnseite der Kathodenhülse ist die Emissionspaste 5 angeordnet.In Fig. 1, a cathode produced according to the invention is in Cross-section shown. In a cathode sleeve 1 is a heating coil 2 made of tungsten embedded with the help of the Be0-Mg0 powder mixture 4. On the face of the cathode sleeve the emission paste 5 is arranged.

In der Fig. 2 ist eine andere gemäß der Erfindung hergestellte Kathode dargestellt. Der Heizdraht 21 kann beispielsweise aus Wolfram bestehen und ist kataphoretisch mit Aluminiumoxyd oder einem Gemisch aus Berylliumoxyd und Magnesiumoxyd bepastet. Die Kathodenhülse 22 besteht aus Nickel und ist auf ihrer Oberfläche teilweise oder ganz mit einer elektronenemissionsfähigen Paste bedeckt. Die Einbettungsmasse 23 besteht aus einem gesinterten Gemisch von Berylliumoxyd- und Magnesiumoxydpulver, welches vorher als alkoholische Suspension in die Nickelhülse 22 eingebracht wurde.In Fig. 2 is another cathode made in accordance with the invention shown. The heating wire 21 can consist of tungsten, for example, and is cataphoretic pasted with aluminum oxide or a mixture of beryllium oxide and magnesium oxide. The cathode sleeve 22 is made of nickel and is partially or on its surface completely covered with an electron-emissive paste. The embedding compound 23 consists of a sintered mixture of beryllium oxide and magnesium oxide powder, which was previously introduced into the nickel sleeve 22 as an alcoholic suspension.

Claims

PATENT CLAIMS: 1. Method for embedding a heating wire in a Cathode sleeve for electron tubes, in which the space between the heating wire and the inner wall of the cathode sleeve, in particular made of nickel, with a Suspension of a ceramic powder is filled and then a heating process takes place in which the filler material hardens, and in which as a suspension liquid an organic solution with high vapor pressure, especially an alcoholic solution, is used, characterized in that a mixture of ceramic powder 2 to 1511 / o magnesia powder and 85 to 98% beryllium oxide powder is used.

2. The method according to claim 1, characterized in that the heating wire before being introduced into the cathode sleeve cataphoretically with a ceramic powder or a ceramic powder mixture, for. B. from beryllium oxide and magnesium oxide is covered. Considered publications: German Patent Nos. 587 504, 705 766, 854 828; French patents nos. 1218 931, 1220678.