DE2720553A1 - Verfahren zum herstellen eines vorratskoerpers fuer eine vorratskathode - Google Patents

Description

• Beschreibung
• Verfahren zum Herstellen eines Vorratskörpers für eine Vorratskathode Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines hochschmelzenden porösen Vorratskörpers für eine Vorratskathode bei dem der Vorratskörper als Sinterling hergestellt wird und dann eine Porenoberflächenveredelung des noch nicht mit Emissionsmaterial imprägnierten Vorratskörpers vorgenommen wird.
• Vorratskörper für eine Vorratskathode, die aus einem porösen Sinterling aus Wolfram bestehen, sind bereits bekannt, Es sind weiterhin Vorratskörper für Vorratskathoden bekannt, die aus einem porösen Edelmetallkörper bestehen. Durch die Verwendung von Edelmetallen bei Vorratskörpern läßt sich eine Herabsetzung der Betriebstemperatur solcher Kathoden erreichen, wodurch eine Verlängerung der Lebensdauer erzielt wird.
• Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen neuartigen Vorratskörper der eingangs genannten Art anzugeben, der eine verminderte Betriebstemperatur ermöglicht, der aber andererseits einfach herstellbar ist, Gemäß der Erfindung wird vorgeschlagen, daß die Porenoberflächenveredelung durch Tränken des Vorratskörpers mit einer Lösung einer Verbindung eines Edelmetalls und anschließender Umwandlung der Edelmetallverbindung in das entsprechende Edelmetall vorgenommen wird, Wesentliche Vorteile des erfindungsgemäßen Vorratskörpers sind darin zu sehen, daß er nur eine geringe Menge von Edelmetallen zur Herstellung bedarf und daß andererseits für den porösen Vorratskörper hochschmelzende Metalle verwendbar sind.
• Anhand des nachfolgend näher beschriebenen Ausführungsbeispieles wird die Erfindung erläutert. Es wird zunächst der Vorratskörper als Preßsinterling in bekannter Weise hergestellt, Bevorzugt wird ein Wolfram-Sinterling verwendet.
• Ein solcher Wolfram-Preßsinterling wird nun mit einer Lösung einer Edelmetallverbindung getränkt. Eine solche bevorzugte Edelmetall-Lösung ist eine 1obige Lösung des Hexachloriridiumsäurehydrates. Als Lösung wird vorzugsweise ein Alkohol, insbesondere Isopropanol verwendet.
• Das Tränken des Sinterlings wird bevorzugt in der Weise vorgenormen, daB der Preßling entweder in die Lösung getaucht wird, oder aber der Sinterling mit dieser Lösung befeuchtet wird, und zwar so lange bis die Lösung tief in den Sinterling eingedrungen ist, was infolge der porösen Beschaffung des Vorratskörpers möglich ist, Eine besonders gründliche Durchtränkung ist möglich, indem man eine Vakuumtränkung anwendet, Nach einer angemessenen Trockenzeit von etwa 1 bis 10 Stunden kann dann dieser getränkte Preßling einer Glühbehandlung ausgesetzt werden, wodurch eine Umwandlung der Edelmetallverbindung zu dem reinen Edelmetall stattfindet. Dieses Edelmetall bedeckt dann die Wände der Poren des Vorratskörpers.
• Die reduzierende Glühung erfolgt entweder in einem Ofen oder unter Verwendung des Hochfrequenzfeldes, wobei dieser Vorratskörper auf Temperaturen von 1000 bis 20000 C aufgeheizt wird, Bevorzugte Temperaturen sind 1400 bis 16000 C, die etwa 1 bis 10 Minuten, insbesondere etwa 2 Minuten aufrechterhalten werden. Das bis in die Tiefe gefüllte umgewandelte Iridium überzieht dann die Wandungen der Poren mit einer dünnen Schicht, wodurch eine gute Porenoberflächenveredelung des porösen, bevorzugt aus Wolfram bestehenden, Vorratskörpers erzielt wird.
• Nach erfolgter Abkühlung und ggf. vorgenommener Reinigung kann dann der Vorratskörper mit einem Emissionsstoff, wie beispielsweise Barium-, Kalcium-Aluminat imprägniert werden.
• Ein solch hergestellter Vorratskörper ergab eine Kathode mit einer sehr günstigen Austrittsarbeit und einer Verschiebung des Sättigungsknickpunktes in Richtung auf weniger Heizleistung. Es war dadurch eine Senkung der Betriebstemperatur der Kathode möglich bzw. konnte bei erhöhter Betriebstemperatur eine Erhöhung des Kathodenstromes erreicht werden. Bezogen auf einen gleichbleibenden Kathodenstrom konnte bei einer erfindungsgemäß hergestellten Kathode die Heizleistung um etwa 10 bis 15% gesenkt werden.

Claims (10)

1. Patentansprüche Verfahren zum Herstellen eines hochschmelzenden porösen Vorratskörpers für eine Vorratskathode bei dem der Vorratskörper als Sinterling hergestellt wird und dann eine Porenoberflächenveredelung des noch nicht mit Emissionsmaterial imprägnierten Vorratskörpers vorgenommen wird dadurch gekennzeichnet, daß die Porenoberflächenveredelung durch Tränken des Vorratskörpers mit einer Lösung einer Verbindung eines Edelmetalls und anschließender Umwandlung der Edelmetallverbindung in das entsprechende Edelmetall vorgenommen wird.
2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der getränkte Vorratskörper vor dem Umwandlungsvorgang getrocknet wird.
3. 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Umwandlung durch Erhitzen in einer sauerstofffreien, insbesondere wasserstoffhaltigen Atmosphäre vorgenommen wird.
4. 4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Umwandlung bei Temperaturen von 10000 C bis 20000 C, insbesondere 14000 C bis 16000 C, vorgenommen wird.
5. 5. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daD die Erhitzung 0,5 bis 10 Minuten lang, insbesondere 1 bis 5 Minuten lang, vorgenommen wird.
6. 6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß als Edelmetallverbindung eine Verbindung aus der Gruppe der Platinmetalle verwendet wird.
7. 7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß als Edelmetall verbindung eine Iridiumverbindung verwendet wird.
8. 8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß als Iridiumwerbindung Hexachloriridiumsäurehydrat verwendet wird
9. 9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß als Lösungsmittel ein Alkohol, insbesondere Isopropanol verwendet wird.
10. 10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß als poroser Vorratskörper ein Sinterkörper aus Wolfram verwendet wird.