DE2364403C3 - Verfahren zum Herstellen eines Heizkörpers für eine indirekt geheizte Kathode - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines Heizkörpers für eine indirekt geheizte Kathode, bei der der Heizdraht einen dunkel strahlenden, aus einer einzigen Schicht bestehenden Überzug aufweist, der aus einem Äthanol, Wasser Aluminiumnitrat, Magnesiumnitrat, Aluminiumoxid sowie Chromoxid enthaltenden Bad elektrophoretisch niedergeschlagen und nach Spülen und Trocknen durch Sintern verfestigt wird.

Aus der DE-AS 11 26 520, die zu der US-PS 30 29 360 korrespondiert ist es bekannt, daß man die Wärmeemissionsfähigkeit eines Heizdrahtüberzuges durch färbende Zusätze erhöhen kann. Man setzt zu diesem Zweck einem Aluminiumoxidüberzug für den Heizdraht mittelbar geheizter Kathoden elektrischer Entladungsröhren färbende Beimengungen der gleichen Art und Größenordnung zu, wie sie in den natürlichen oder synthetischen Edelsteinen der Korundgruppe vorkommen. Man erhält auf diese Weise undurchsichtiges, farbiges, insbesondere rötliches oder grünliches Aluminiumoxid mit einem erheblich größeren Wärmeabstrahlvermögen als weißes Aluminiumoxid. Derartige Überzuge haben sich jedoch, wie die DE-PS 1141388 des gleichen Anmelders feststellt, in der Praxis nicht durchsetzen können, da jeder Zusatz die Isolationseigenschaften des Aluminiuinoxids verschlechtert, das um so besser isoliert, je reiner und damit je weißer es ist.

Weitere Beispiele für solche dunklen Überzüge beschreiben die DE-AS 12 34 859, die zu der FR-PS 13 41 854 korrespondiert, sowie die DE-AS 23 26 202. Es ist dabei leicht einzusehen, daß diese Doppelbeschichtung in bezug auf den Wärmeübergang vom Heizdraht zur Heizkörperoberfläche keine Verbesserung im Hinblick auf die Wärmestrahlung bringt und insgesamt nur einen Kompromiß darstellt Wie aus den genannten Auslegeschriften hervorgeht, scheinen aber selbst durch den Einsatz von zwei unterschiedlichen Isolierschichten

nicht immer alle Isolationsprobleme beseitigt zu sein.

Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zum Herstellen eines Heizdrahtüberzuges anzugeben, der durch durchgehende Dunkelfärbung gute Strahlungseigenschaften, aber außerdem in allen praktisch auftretenden Temperaturbereichen einen guten, mit reinem Aluminiumoxid vergleichbaren Isolationswiderstand aufweist Diese Aufgabe wird nun erfindungsgemäß durch ein Herstellungsverfahren gelöst bei dem dem Elektrophoresebad eine Mischung von 86% Aluminiumoxid, lOGew.% Wolframoxid und 4% Chromoxid zugesetzt wird, in diesem Bad der eingetauchte Heizdraht mit einer porösen, dunklen Isolierschicht bei gleichzeitiger Elektrolyse bedeckt

is wird und schließlich nach dem Spülen in einer Stickstoff-Wasserstoff-Atmosphäre bei 1600⁰C gesintert wird.

Zahlreiche Erprobungen nach allen üblichen Prüfverfahren haben erweisen, daß ein nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellter Heizkörper entgegen dem in den genannten Auslegeschriften zu Tage tretenden Vorurteil völlig ausreichende Isolationseigenschaften aufweist und auch auf die Dauer beibehält. Die so hergestellten Heizkörper lassen sich vorteilhaft für Schnellheizkathoden einsetzen. Die kurze Anheizzeit kommt daher, daß wegen der durchgehenden Dunkelfärbung der Isolierschicht deren Wärmeabstrahlung durchgehend höher ist als bei den Heizkörpern nach dem Stand der Technik und daß dabei die Dicke der

Isolierschicht klein gehalten werden kann.

Nachfolgend wird das Verfahren nach der Erfindung näher beschrieben. Zunächst werden die abgewogenen Mengen von fein gemahlenem Aluminiumoxidpulver (AI2O3), Wolframoxidpulver (WOs) und Chromoxidpulver (Cr2C>3) innig miteinander vermischt Mit dieser Mischung und Zugaben von Aluminiumnitrat, Magnesiumnitrat Äthanol und Wasser wird ein Bedeckungsbad von grüner Farbe hergestellt. Durch einen elektrophoretischen Vorgang werden die in dieses Bad getauchten Heizkörper mit Isoliermasse bedeckt. Diese besteht aus dem Isolierstoff Aluminiumoxid, dem hochschmelzenden Metalloxid, Wolframoxid und einem Zusatz von Chromoxid, der bei der Sinterung der Isolierschicht von Bedeutung ist. Durch einen gleichzeitig mit dem elektrophoretischen Vorgang ablaufenden elektrolytischen Prozeß, bei dem an der Kathode Wasserstoff auftritt, erhält die Isolierschicht eine bestimmte Porosität wodurch die wärmeabstrahlende Oberfläche der Heizkörper vergrößert wird. Im Anschluß an den Bedeckungsvorgang werden die Heizkörper durch Eintauchen in eine geeignete Flüssigkeit, z. B. Methanol, von lose anhängendem Aluminiumoxid befreit. Die Heizkörper werden dann getrocknet und schließlich in einer Atmosphäre aus Stickstoff und Wasserstoff bei etwa 1600⁰C gesintert. Dabei wird Wolframoxid und Chromoxid zu Wolfram und Chrom reduziert und es entsteht ein hochisolierfahiger Mischkristall von schwarzgrauer Färbung. Das Aluminiumoxid neigt beim Sintern dazu, sandig zu werden. Durch den Zusatz von Chrom wird es ausgehärtet und erhält eine bestimmte Elastizität.

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Verfahren zum Herstellen eines Heizkörpers für eine indirekt geheizte Kathode, bei der der Heizdraht einen dunkel strahlenden, aus einer einzigen Schicht bestehenden Oberzug aufweist, der aus einem Äthanol, Wasser, Aluminiumnitrat, Magnesiumnitrat, Aluminiumoxid, sowie Chromoxid enthaltenden Bad elektrophoretisch niedergeschlagen und nach Spülen und Trocknen durch Sintern verfestigt wird, dadurch gekennzeichnet, daß dem Elektrophoresebad eine Mischung von 86% Aluminiumoxid, lOGew.% Wolframoxid und 4% Chromoxid zugesetzt wird, dati in diesem Bad der eingetauchte Heizdraht mit einer piorösen, dunklen Isolierschicht bei gleichzeitiger Elektrolyse bedeckt wird und daß schließlich nach dem Spülen in einer Stickstoff-Wasserstoff-Atmosphäre bei 1600° C gesintert wird.