DE2656167C2

DE2656167C2 - Verfahren zum Herstellen einer wärmeabstrahlenden Anode

Info

Publication number: DE2656167C2
Application number: DE2656167A
Authority: DE
Inventors: Naoji Tokyo Iwai; Takashi Yokohama Kuze; Toshiharu Kawasaki Matsuki; Koji Yokohama Nagaoka
Original assignee: Tokyo Shibaura Electric Co Ltd
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1975-12-12
Filing date: 1976-12-10
Publication date: 1983-03-10
Also published as: DE2656167A1; US4119761A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Herstellen einer wärmeabstrahlenden Anode aus einem Substrat aus einer chromhaltigen Legierung, bei dem eine Oberflächenschicht des Substrats durch Erhitzen in einer oxidierenden Atmosphäre oxidiert wird.

Ein Verfahren dieser Art ist aus dem Buch M. Knoll »Materials and Processes of Electron Devices«, Berlin 1959, Seite 384, insbesondere Abschnitt 11.9 bekannt. Bei dem bekannten Herstellungsverfahren wird als Substrat eine Chrom-Nickel-Legierung verwendet und diese auf 900" C in einer sauerstoff reichen Atmosphäre erhitzt. Die nach dem bekannten Verfahren hergestellten Anoden weisen eine Wärmeabstrahlungsschicht auf, die aus in direktem Kontakt mit dem Substrat aus einer Nickel'Chrom-Legierung gebildeten Oxiden der Legierung besteht und ein gutes WärmeabstraWungsvermögenbesitzt

Ferner ist aus der DE-OS 23 59 454 ein. Verfahren zur Herstellung einer WärmeabstraWungssehjcht für eine Kathode bekannt, bei dem ein Chrom-Nickel-Substrat zunächst jn Luft und anschließend in einer feuchten Wasserstoffatmosphäre erhitzt wird. Durch die Nachbehandlung in der feuchten Wasserstoffatmosphäre wird das Nickeloxid zu Nickel reduziert, so daß eine Schicht aus metallischem Nickel und Chromoxid als Wärmeabstrahlungsschicht verbleibt Auch nach diesem Verfahren hergestellte Wärmeabstrahlungsschichten haben relativ gute Abstrahleigenschaften. .

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs angegebenen Art anzugeben, durch das Anoden hergestellt werden können, deren Wärmeabstrahlungsvennögen gegenüber dem der nach den bekannten Verfahren hergestellten Anoden weiter erhöht ist

Diese Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch gelöst, daß ein Substrat aus einer Eisen-Chrom-, einer Nickel-Chrom- oder einer Eisen-Nickel-Chrom-Legierung mit einem 0,03 bis 5 Gew.-% betragenden Zusatz aus Vanadium, Titan, Zirkon und oder Niob verwendet und eine Oberflächenschicht des Substrats einer solchen Zusammensetzung so oxidiert wird, daß die die Oxide der chrom- und zusatzhaltigen Legierung enthaltende Oberflächenschicht wenigstens 35 Gew.-% Chrom, bezogen auf das Gesamtgewicht der Metallbestandteile der Oxide, enthält

Der Ausdruck »Substrat« bedeutet hier und im folgenden eine Grundschicht, die selbst eine Trägerschicht sein oder sich auf einer Trägerschicht befinden kann.

Die Wärmeabstrahlungsschicht der hergestellten Anode besteht aus in direktem Kontakt mit dem Substrat gebildeten Oxiden der chrom- und zusatzhaltigen Legierung. Das Wärmeabstrahlungsvennögen wird durch den angegebenen Zusatz aus Vanadium, Titan, Zirkon und/oder Niob und die angegebene Führung der Oxidation der Oberflächenschicht wesentlich erhöht. Bereits bei Verwendung der angegebenen chromhaltigen Legierungen ohne den angegebenen Zusatz wird durch die angegebene Führung der Oxidation der Oberflächenschicht, nach der die Oxide der Oberflächenschicht wenigstens 35 Gew.-% Chrom, bezogen auf das Gesamtgewicht der Metallbestandteile der Oxide, enthalten, ein Wärmeabstrahlungsvermögen von mindestens 0,71 erzielt; das Wärmeabs'rahlungsverniögen ε hat für einen schwarzen Körper den Wert 1 und genügt folgender Gleichung:

Inder Gleichung bedeuten: E die Abslrahlungsenergiedichte (W/m²),

ε das Wärmeabstrahlungsvermögen,

ο die Stefan-Bolzmann-Konstante (5,67-10-» W/

μ m² · K⁴),

T die Temperatur (K).

Durch die angegebenen Zusätze und die angegebene Führung der Oxidation werden Anoden erhalten, deren Wärmeabstrahlungsvermögen mindestens 0,90 beträgt und sogar 0,98 oder mehr betragen kann.

Neben dem sehr hohen Wärmeabstrahlungsvermögen hat die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren

hergestellte Anode auch den Vorteil, daß die Warmeabstrahlungsschicht sehr fest am Substrat haftet. Selbst wenn sie gerieben oder beschossen wird, löst sie sieh nicht vom Substrat ab, Sie hat demnach eine hohe physikalische Schlagbeständigkeit,

Aus der DE-AS 10 90 790 ist es zwar bekannt, einen Heizleiter aus einem gesinterten Gemisch von Chromoxid mit anderen Metalloxiden von Magnesium, Zirkon, Titan, Niobium und Nickel, vornehmlich aus einer Mischung von Chromoxid mit 0,1—5Mol-% MgO, ZrO₂, TiO₂, Nb₂O₅ und NiO herzustellen. Hierbei wird der Heizleiter aus den genannten Mischungen nach den bekannten keramischen Formverfahren hergestellt, z, B. durch Stampfen oder Strangpressen, und nach dem Trocknen bei hohen Temperaturen, d. h. bei Temperaturen von 1600⁰C, gesintert Dabei werde nach der genannten DE-AS die in der Mischung enthaltenen Metalloxide in Chromoxid gelöst, wobei sich nach dem Brand ein außerordentlich dicht versinterter Heizleiter mit vorzüglichen mechanischen und guten elektrischen Eigenschaften ergiht Die Zumischung der Oxide der Elemente Magnesium, Zirkon, Titan, Niobium und Nickel dient dazu, die elektrischen Widerstandszelle des Heizleiters — und damit dessen elektrisches Leistungsaufnahmevermögen — zu optimieren. Das aus der DE-AS 10 90 790 bekannte Verfahren bezieht sich demnach auf das Herstellen eines Heizleiters und nicht auf das Herstellen einer Anode, wobei es auch nicht darum geht, das Wärmeabstrahlungsvermögen, sondern das elektrische Leistungsaufnahmevermögen zu erhöhen.

Bei dem Verfahren nach der Erfindung wird vorzugsweise eine Oberflächenschicht des Substrats der angegebenen Zusammensetzung so oxidiert, daß die Oxide der Oberflächenschicht 60 bis 99 Gew.-% Chrom, bezogen auf das Gesamtgewicht der Mr*allbestandteile der Oxide, enthalten.

Die Oxidation des Substrats der angegebenen Zusammensetzung erfolgt in der Regel durch Erhitzen des Substrats an Luft auf eine Temperatur zwischen 400 und 1300⁰C für einige Sekunden bis einige Minuten. Die genaue Bemessung der Wärmebehandlung hingt vom Chromgehalt der SubstratJegierung ab, Andererseits kann die Oxidation des Substrats auch durch einminütiges bis mehrstündiges Erhitzen des Substrats in feuchtem Wasserstoff, d, h. einer Mischung aus Wasserstoffgas und Wasserdampf mit einem Taupunkt zwischen -10⁰C und 40⁰C auf eine Temperatur zwischen 80O⁰C und 1350⁰C erfolgen. Das Erhitzen in feuchtem Wasserstoff wird dem Erhitzen an Luft

ίο vorgezogen. Wenn in feuchtem Wasserstoff erb'tzt wird, neigt bekanntlich das in der Legierung enthalten Chrom in hohem Maße zu einer selektiven Oxidation. Hierdurch läßt sich die Anforderung, daß die gebildeten Oxide, bezogen auf das Gesamtgewicht der in den

t5 Oxiden enthaltenen MetaUbestandteile, 35 Gew.-% oder mehr Chrom enthalten, besonders leicht erfüllen.

In der Regel erfordert ein höherer Chromgehalt der Substratlegierung eine höhere Erhitzungstemperatur und eine kürzere Erhitzungsdauer. Wenn der Chromge-

halt der Substratlegierung im Bereich von 2 bis 12 Gew.-% liegt, muß in feuchtem Wasserstoff erhitzt werden, um die gewünschte Oxidation zu erreichen. Gute Ergebnisse erzieh man hierbei durch SOminütiges bis 1 stündiges Erhitzen des Substrats in feuchtem Wasserstoff eines Taupunktes von 30⁰C auf eine Temperatur von 1200° Q Wenn der Chromgehalt etwa 12 Gew.-% übersteigt, führt das Erhitzen sowohl in Luft als auch in feuchtem Wasserstoff zu der gewünschten Oxidation des Substrats. Wenn der Chromgehalt im Bereich von 12 bis 17 Gew.-% liegt, reicht es aus, das Substrat in Luft, beispielsweise 20 min auf 700⁰C, oder in feuchtem Wasserstoff eines Taupunktes von 30⁰C 30 min auf 1200⁰C zu erhitzen. Wenn der Chromgehalt 17 Gew.-% übersteigt, kann entweder 10 min lang in

Luft auf 900⁰C oder 10 min lang in feuchtem Wasserstoff eines Taupunkts von 30⁰C auf 1200⁰C erhitzt werden. .

In der folgenden Tabelle sind Bedingungen für die zweckmäßige Durchführung der Oxidation der Oberflächenschicht der Substratlegierung bei verschiedenem Chromgehalt der Legierung zusammengestellt:

Chromgehalt der Substrat	In feuchtem Wasserstoff	Erhitzungs	Erhitzungs	In Luft	Erhitzungs
legierung	Taupunkt	temperatur	dauer	Erhitzungs	dauer
		(⁰C)	(min)	temperatur	(min)
	(⁰C)	1100-1350	mehr als 1	CC)	_
Bis zu 12 Gew.-%	20-40	1000-1350	mehr als 1	_	mehr als 0,5
12 bis 17 Gew.-%	10-40	800-1350	mehr als 1	600-1100	mehr als 0,5
Mehr als 17 Gew.-%	0-40		700-1300

Bei den geschilderten Oxidationsverfahren bildet sich auf dem Substrat eine Wärmeabstrahlungsschicht in Form von auf dem Substrat sehr fest haftenden schwarzen Metalloxiden. In der Regel ist die derart gebildete Wärmeabstrahlungsschicht 400 bis 1000 nm dick.

Damit bei der Oxidation der Oberflächenschicht des Substrats die entstehenden Oxide mindestens 35 Gew,-°/o Chrom enthalten, sollte bei Verwendung eines Substrats aus einer Eisen-Chrom-Legierung deren Chromgehalt zweckmäßigerweise mindestens 2 Gew.-%, vorzugsweise 10 Gew.-% oder mehr betragen. Bei Verwendung eines Substrats aus einer Nickel-Chrom-Legierung sollte deren Chromgehalt zweckmäßigerweise mindestens 2 Gew.-%, vorzugsweise 5 Gew. % oder mehr betragen. Bei Verwendung eines Substrats aus einer Eisen-Nickel-Chrom-Legierung sollte deren Chromgehall zweckmäßigerweise 3 Gew.-% oder mehr, vorzugsweise 10 Gew.-% oder mehr betragen.

Ein übermäßiger Chromgehalt in einer Substratiegierung sollte im Hinblick auf die Bearbeitbarkeit des Substrats vermieden werden. Bei Verwendung eines Substrats aus einer Eisen-Chrom-Legierung sollte der Chromgehalt 35 Gew.-% nicht übersteigen, da sich sonst eine Sigma-Phase ablagert und die Legierung spröde wird. Bei Verwendung eines Substrats aus einer Nickel-Chrom-Legierung sollte der Chromgehalt vorzugsweise unter 60 Gew.-% liegen. Bei Verwendung eines Substrats aus einer Eisen-Nickel-Chrom-Legie-

rung sollte der Chromgehalt vorzugsweise unter 40 Gew.-% liegen, Psrfiber hirmus sollte der NJok.e|gehalt vorzugsweise im Bereich wischen 3 und 85 Gew.-% liegen.

Vorzugsweise wird, die Oberflächenschicht des s Substrats so oxidiert, daß diese Schicht eine Qberflftchenrauhigkeit von 0,05 bis 30 μη\, vorzugsweise 0,3 bis 5 um, gemessen nach dem japanischen Industriestandard (JIS) B 0601 (1970), besitzt, Zweckmäßig wird außerdem so oxidiert, daß die Oberflgchenschicht eine Dichte erhält, die kleiner als ihr theoretischer Wert, aber größer als das 0,6fache davon ist, und die vorzugsweise das 0,7- bis Oßfache ihres theoretischen Werts beträgt Diese Maßnahmen haben den Vorteil, daß die Wärraeabstrahlung pro ebener, scheinbarer Flächengröße der Oberfläche der Anode erhöht ist

In der Wänneabstrahlungsschicht sind neben den Oxiden des Chroms auch die Oxide der zusammen mit dem Chrom die jeweilige Legierung bildenden Metalle, beispielsweise die Oxide von Eisen oder Nickel enthalten. Der Zustand, in dem diese Oxide vorliegen ist nicht bestimmt Vermutlich besteht jedoch die derart gebildete Wänneabstrahlungsschicht nicht nur aus einem einfachen Gemisch der Oxide. Vielmehr bilden die Oxide wahrscheinlich mindestens teilweise eine Spinellstniktur-

Eine öbergroße Menge an Zusätzen zyr Verbesserung des WftrmeabstrahlHngsvermögens hat keine nachteiligen Folgen! eine merkliche Verbesserung des WSrmeabstrahlungsvermögens läßt sich jedoch nicht erzielen, wenn die Menge der betreffenden Zusätze 5 Gew,-% übersteigt Die als Oxide vorliegenden Zusätze bilden vermutlich einen Teil des Kristallgitters des Chromoxids bzw. Chrom-Eisen-, Chrom-Nickel- oder Cbrom-Eisen-Nickel-Oxidgemisches,

Beispiel 1

Aus den chromhaltigen Legierungen der in der folgenden Tabelle I angegebenen Zusammensetzungen werden Prüflinge 1 bis 70 einer gegebenen Form hergestellt Diese Prüflinge werden in feuchtem Wasserstoff oder in Luft unter den in Tabelle II angegebenen Bedingungen oxidiert, wobei man wärmeabstrahlende Anoden V bis 70' mit Wärmeabstrahlungsschichten erhält Die Tabelle III enthält Angaben über den Chromgehalt die Oberflächenrauhigkeit und das Gesamtemissionsvermögen d'r Wärmeabstrahlungsschicht der einzelnen Anoden scanne, über das Dichteverhältnis der Wänneabstrahlungsschicht zu ihrer theoretischen Dichte.

Tabelle I

Prüfling Nr.	Zusammensetzung (Gew.-%)	Ni	Cr	V	Ti	Zr	Nb
	Fe	_	2			_	_
1	Rest	-	2	0,03	—	—	—
2	Rest	-	2	0,3	0,8	0,1	2,0
3	Rest	-	12	0,1	0,4	0,08	1,5
4	Rest	-	17	0,1	0,5	0,04	1,0
5	Rest	-	18	-	—	-	—
6	Rest	-	18	0,1	-	-	—
7	Rest	-	18	—	0,4	-	-
8	Rest	-	18	—	-	0,1	-
9	Rest	-	18	-	-	-	0,2
10	Rest	-	18	0,1	0,3	-	-
11	Rest	-	18	0,1	-	0,3	-
12	Rest	-	18	0,1	—	-	0,2
13	Rest	-	18	-	0,1	0,05	-
14	Rest	-	18	-	0,1	-	0,2
15	Rest	-	18	-	-	0,1	0,2
16	Rest	-	28	0,15	0,3	0,03	0,7
17	Rest	-	30	0,1	0,3	0,03	0,5
18	Rest	-	35	0,1	0,5	0,03	0,5
19	Rest	Rest	2	-	-	-	-
20		Rest	2	-	0,03	-	-
21	-	Rest	2	0,5	1,7	0,1	2,3
22	-	Rest	13	0,3	1,2	0,08	1,9
23	-	Rest	20	-	-	-	-
24	-	Rest	20	0,1	-	-	-
25	-	Rest	20	—	0.2
26	—

7 8

Fortsetzung Prüfling Nr. Zusammensetzung (Oew.-%) Fe Ni Cr V Ti Zr Nb

27	-	Rest	20	—	-	0,2	-
28	-	Rest	20	-	-	-	0,2
29	-	Rest	20	0,1	0,1	-	-
30	-	Rest	20	0,1	-	-	0,2
31	-	Rest	20	-	0,1	-	0,1
32	-	Rest	20	-	0,1	0,1	-
33	-	Rest	20	-	-	0,1	0,1
34	-	Rest	20	0,2	0,7	0,07	1,5
35	-	Rest	27	0,2	0,7	0,07	1,7
36	-	Rest	35	0,15	0,5	0,04	1,5
37	-	Rest	47	0,15	0,5	0,03	1,4
38	-	Rest	54	0,1	0,4	0,02	i,3
39	-	Rest	60	-	-	-	-
40	-	Rest	60	0,1	0,6	0,02	0,5
41	Rest	3	3	0,2	-	-	0,5
42	Rest	7	5	-	0,5	-	-
43	Rest	8	18	-	-	-	-
44	Rest	8	18	0,1	-	-	-
45	Rest	8	18	-	0,2	-	-
46	Rest	8	18	-	-	0,2	-
47	Rest	8	18	-	-	-	0,2
48	Rest	8	18	0,05	0,2	-	-
49	Rest	8	18	0,1	-	-	0,1
50	Rest	8	18	-	0,1	0,1	-
51	Rest	8	18	-	0,2	-	0,2
52	Rest	8	18	-	-	0,2	0,2
53	Rest	8	18	0,2	-	-	0,5
54	Rest	10	13	-	-	0,2	-
55	Rest	10	18	-	-	0,2	-
56	Rest	20	20	-	0,5	-	-
57	Rest	15	30	0,2	-	-	-
58	Rest	30	7	—	0,5	-	-
59	Rest	42	6	-	-	0,2	-
60	Rest	42	6	-	0,5	-	0,2
61	Rest	46	13	-	0,5	-	-
62	Rest	50	4	-	-	0,2	-
63	ilest	57	6	0,2	-	-
64	Rest	70	10	-	0,5	-	-
65	Rest	80	7	—	-	-	0,5
66	Rest	85	3	-		-	-
67	Rest	85	3	-	0,5	-	-
68	Rest	15	35	—	-	-	04
69	Rest	15	40	— .	-	-	-
70	Rest	15	40	*QJ.*	_	-	-

	9	26 56	167	10	800	30	900	60	0,65	1	Erhitzungs	I
						0,7		dauer
Tabelle II	Oxidationsbedingungen			800	Oberflächenrauheit Dichteverhältnis	0,7		(min)	2 I
Prüfling Nr.	in feuchtem Wasserstoff		an Luft		0,7	■■!:■		I
		Erhitzungsdauer Temperatur	(μΓΠ)	0,7			*
	Taupunkt Temperatur		5	0,8		Wärmeabstrah- \|
		(min) (⁰C)	10	0,8	3	lungsvermögen I
	(⁰C) (⁰C)	60	10	0,7	^ε I
1-3,	30 1200		5	0,7	f 0,72 J
20-29,			17	0,7	0,88 I
33-42		2	0,8	0,89 1
4+5		0,3	0,8	0,89
6-19	25 1200	1	0,7	0,89
30-32,		4	0,6	0,73
69+70		5	0,8	0,93
43-45		1	0,8	0,89
46-68	30 1150	1	0,8	0,93
Tabelle III		10	0,8	0,90
Prüfling Nr.	Cr-Oehalt der Oxide		0,7	0,95
		5	0,7	0,98
	(Gew.-%)	5	0,8	0,98
1	70	7	0,7	0,91
2	70	2	0,6	0,89
3	60	20	0,7	0,90
4	35	10	0,8	0,98
5	50	10	0,8	0,98
6	70	19	0,9	0,90
7	75	15	0,9	0,73
8	75	10	0,8	0,88
9	75	0,05	0,8	0,93
10	75	0,08	0,8	0,97
11	75	0,8	0,71
12	75		0,93
13	75	4,5	ß,88
14	75	20	0,89
15	75	25	0,93
16	75		0,95
17	80		0,95
18	80	0,93
19	70
20	70
21	75
22	75
23	75
24	80
25	75
26	75
27	75
28	75
29	75
30	75
31	73

ti 12

Fortsetzung

Pruning Nr.

Cr-Oehalt der Oxide	Oberflächenrauheit	DUnteverhältms
(Gew.-%)	(μπί)
78	25	0,8
76	3	0,8
76	11	0,7
77	20	0,7
75	5	0,8
75	4	0,8
95	20	0,7
99	10	0,8
95	5	0,8
75	10	0,8
	ς	Q S
40	30	0,7
50	25	0,7
35	25	0,7
70	7	0,8
60	6	0,8
60	5	0,8
80	5	0,9
75	4	0,8
75	4	0,8
75	4	0,8
75	3	0,9
60	3	0,8
65	5	0,8
70	5	0,7
75	5	0,7
80	4	0,8
85	2	0,8
oa	1	0,8
75	3	0,8
80	7	0,8
70	5	0,8
70	4	0,8
40	10	0,7
60	10	0,7
60	7	0,8
70	7	0,8
80	10	0,8
80	10	0,8

Wärmeabstrahlungsvermögen

32 33 34 35 36 37 38 39 40 41

Λ*\ TA 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 0,89

0,90

0,96

0,93

0,97

0,72

0,98

0,93

0,90

0,75

0,88

0,90

0,93

0,97

0,93

0,89

0,88

0,90

0,88

0,90

0,92

0,90

0,93

0,95

0,90

0,89

0,90

0,71

0,90

0,89

0,78

0,95

Die. in den nachstehenden Beispielen 2 bis enthaltenen »%«-Angaben bedeuten durchweg Angaben in »Gew.-%<c

B e i s ρ i e 1 2 **

Eine 0,5 mm dicke Trägerscheibe in Form eines Eisenblechs wird nach einem bekannten üblichen Zerstäubungsverfahren mit einer 0,2%V-18%Cr-Fe-Legierung beschichtet, wobei eine Gnmdschicht einer Dicke von 5μπι erhalten wird. Dann wird die Trägerscheibe mit der aufgetragenen Substratlegierung eine Stunde lang in feuchtem Wasserstoff eines Taupunkts von 30° C auf eine Temperatur von 1200° C erhitzt Eine anschließende Prüfung zeigt, daß praktisch das gesamte Chrom und Vanadium in der aufgetragenen Substratlegierung durch die Wärmebehandlung oxidiert worden ist, so daß die aufgetragene Grundschicht nunmehr als 5 μΐη dicke Oxidschicht vorliegt Die Tabelle FV zeigt die Eigenschaften der so erhaltenen Anode.

Beispiel 3

Ein 0,5 mm dickes Eisenblech wird mit einer 0,5%Zr-20%Cr-Fe-Legierung plattiert, wobsi eine aufplattierte Schicht einer Stärke von 3 μηι erhalten wird. Dann wird die Eisen-Trägerscheibe mit der aufplattierten Substratlegierung 3 min lang an Luft auf eine Temperatur von 800⁰C erhitzt. In der erhaltenen Oberflächenoxidschicht sind Chrom- und Zirkoniumoxide enthalten. Die Tabelle IV zeigt die Eigenschaften der so erhaltenen Anode.

Beispiel 4

Durch Kaltverbinden wird eine 0,l°/oV-20°/oCr-Ni-Legierung einer Stärke von 0,1 mm an ein 0,5 mm dickes Nickelblech gebunden, worauf die Nickel-Trägerscheibe mit der aufgebrachten Substratlegierung eine Stunde lang in feuchtem Wasserstoff eines Taupunkts von 30°C auf eine Temperatur von 1200°C erhitzt wird. Eine Prüfung zeigt, daß die plattenförmige Substratlegierung aiiein selektiv oxidiert war, dali jedoch die Nickelplatte nicht oxidiert war. In der gebildeten Oxidschicht sind Chrom- und Vanadiumoxide enthalte,!. Die Tabelle IV zeigt die Eigenschaften der so erhaltenen Anode.

Beispie!5

Die Legierung des Prüflings Nr. 40 (vgl. Tabelle I von Beispiel 1) wird auf ein 0,5 mm dickes Eisenblech aufgesprüht, wobei eine Schicht einer Stärke von 10 μιη gebildet wird. Dann wird die Eisen-Trägerscheibe mit der aufgebrachten Substratlegierung unier den für den

ίο Prüfling Nr. 40 in Tabelle II von Beispiel 1 angegebenen Bedingungen erhitzt. Tabelle IV zeigt die Eigenschaften der so erhaltenen Anode.

Beispiel 6

Ein 0,5 mm dickes Eisenblech wird in einer Stärke von 5μπι mit einer 0,2%V-18%Cr-Fe-Legierung bedampft, worauf die Eisen-Trägerscheibe mit der aufgedampften Substratlegierung eine Stunde lang in feuchtem Wasserstoff eines Taupunkts von 30° C auf eine Temperatur von I200°C erhitzt wird. Die erhaltene Oxidschicht besitzt eine Stärke von 5 μίτι. Die Tabelle IV zeigt die Eigenschaften der so erhaltenen Anode.

Tabelle IV

Probe nach Beispiel Nr.	Cr-Gehalt der Oxide	Oberilächenrauheit	Dichteverhältnis	Wärmeabstrah-
				lungsvermögen
	(Gew.-%)	(μπι)		C
2	75	20	0,8	0,91
3	70	25	0,7	0,90
4	75	0,3	0,8	0,93
5	90	30	0,8	0,95
6	75	20	0,8	0,91

Claims

Patentansprüche;

1. Verfahren zum Herstellen einer wärmeabstrahlenden Anode aus einem Substrat aus einer chromhaltigen Legierung, bei dem eine Oberflächenschicht des Substrats durch Erhitzen in einer oxidierenden Atmosphäre oxidiert wird, dadurch gekennzeichnet, daß ein Substrat aus einer Eisen-Chrom-, einer Nickel^Chrom- oder einer Eisen-Nickel-Chrom-Legierung mit einem 0,03 bis 5 Gew-% betragenden Zusatz aus Vanadium, Titan, Zirkon und/oder Niob verwendet und eine Oberflächenschicht des Substrats einer solchen Zusammensetzung so oxidiert wird, daß die die Oxide der chrom- und zusatzhaltigen Legierung enthaltenden Oberflächenschicht wenigstens 35 Gew.-% Chrom, bezogen auf das Gesamtgewicht der Metallbestandteile der Oyide, enthält

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als oxidierende Atmosphäre Luft verwendet wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als oxidierende Atmosphäre feuchter Wasserstoff mit einem Taupunkt zwischen —10 bis +40⁰C verwendet wird.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß für das Substrat eine zusatzhaltige Eisen-Chrom-Legierung mit 2 bis 35 Gew.-% Chrom verwendet wird.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß für das Substrat eine zusatzhaltige Nickel-Chrom-Legierung mit 2 bis 60 Gew.-% Chrom verwendet wird.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß für das Substrat eine zusatzhaltige Eisen-Nickel-Chrom-Legierung mit 3 bis 40 Gew.-% Chrom und 3 bis 85 Gew.-% Nickel verwendet wird.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß eine Oberflächenschicht der Substrate so oxidiert wird, daß diese Schicht eine Oberflächenrauhigkeit von 03 bis 5 μιη, gemessen nach dem japanischen Industriestandard 0IS)B 0601 (1970), erhält «

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß eine Oberflächenschicht des Substrats so oxidiert wird, daß diese Schicht eine Dichte erhält, die das 0,7- bis 0,8fache ihres theoretischen Werts beträgt so