DE521050C

DE521050C - Suspension for the production of a coating on the cathodes of discharge tubes

Info

Publication number: DE521050C
Application number: DEW83232D
Authority: DE
Original assignee: Westinghouse Lamp Co
Current assignee: Westinghouse Lamp Co
Priority date: 1928-07-20
Filing date: 1929-07-19
Publication date: 1931-03-16
Also published as: US1842161A; NL28930C; FR678731A; BE362221A; GB316104A

Description

Bei Entladungsrohren werden auf den Kathoden vielfach Elektronen emittierende überzüge aus den Carbonaten von Alkalierdmetallen angebracht. Bei der Herstellung solcher Kathoden ist es bekannt, die Carbonate der Erdalkalimetalle in der Weise aufzubringen, daß man eine Suspension der Carbonate in einem flüchtigen organischen Lösungsmittel aufspritzt oder aufstreicht, in welchem ein Bindemittel, z. B. Nitroncellulose, gelöst ist, das nach Verdampfen des Lösungsmittels die Carbonate auf dem Faden festhält und während des Evakuierens entfernt wird, worauf die Carbonate in Oxyde verwandelt werden, die sich mit der Metalloberfläche des Fadens fest verbinden sollen. Es ist bei der Herstellung von Suspensionen der Carbonate üblich gewesen, als Lösungsmittel Amylacetat, Butylacetat oder eine Miso schung beider mit Äthyl- oder Methylalkohol zu verwenden und die gewünschte Menge von Nitrocellulose zuzusetzen.Discharge tubes often emit electrons on the cathodes coatings made of the carbonates of alkaline earth metals applied. In the preparation of of such cathodes it is known to use the carbonates of the alkaline earth metals in the manner to apply that one is a suspension of the carbonates in a volatile organic Sprayed or spreads solvent in which a binder, e.g. B. Nitron Cellulose, is dissolved, which after evaporation of the solvent holds the carbonates on the thread and removed during evacuation whereupon the carbonates are transformed into oxides, which mix with the metal surface of the thread should connect firmly. It has been common practice in the preparation of suspensions of the carbonates as a solvent Amyl acetate, butyl acetate or a mixture of both with ethyl or methyl alcohol to use and add the desired amount of nitrocellulose.

Es hat sich nun gezeigt, daß dabei ausgezeichnete Ergebnisse erzielt werden, wenn der Suspensionsstoff unmittelbar nach seiner Herstellung verwendet wird, daß dagegen, wenn man die Suspension für längere Zeit unbenutzt stehen läßt, ζ. B. einen Tag, eine Woche oder mehr, das Emissionsvermögen der aus dem gealterten Stoff hergestellten Kathode, fortgesetzt abnimmt. Diese Wirkung rührt wahrscheinlich von Reaktionen zwischen dem Lösungsmittel und den suspendierten Carbonaten oder dem Lösungsmittel und restlichen absorbierten oder adsorbierten Verunreinigungen der Carbonate her oder von einer Zersetzung des Lösungsstoffes, durch die nicht dissoziierbare oder zerlegbare Verbindungen entstehen, die das Emissionsvermögen der Kathode beeinträchtigen. It has now been shown that excellent results are achieved when the suspending substance is used immediately after its production, but that, on the other hand, if the suspension is left unused for a long time, ζ. B. one day, one Week or more, the emissivity of the fabricated from the aged fabric Cathode, continued to decrease. This effect is likely due to reactions between the solvent and the suspended ones Carbonates or the solvent and residual absorbed or adsorbed impurities of the carbonates or of a decomposition of the solvent, by the non-dissociable or decomposable Compounds are created that impair the emissivity of the cathode.

Die Erfindung vermeidet diese Nachteile. Gemäß der Erfindung findet zur Herstellung eines Überzuges eine Suspension aus einer Nitrocelluloselösung als Bindemittel in darin suspendierten Erdalkalimetallcarbonaten Anwendung, bei der als Lösungsmittel die Ester Diäthylcarbonat oder Diäthyloxalat einzeln oder gemeinsam verwendet werden, und zwar mit oder ohne Beigabe von wasserfreien Alkoholen mit niedrigem Siedepunkt.The invention avoids these disadvantages. According to the invention finds for production a coating a suspension of a nitrocellulose solution as a binder in therein suspended alkaline earth metal carbonates application, in which the ester as a solvent Diethyl carbonate or diethyl oxalate can be used individually or together, namely with or without the addition of anhydrous alcohols with a low boiling point.

Das gemäß der Erfindung verwendete Lösungsmittel ist entweder indifferent gegenüber den Carbonaten der Erdalkalimetalle oder ergibt als Reaktionsprodukt Verbindungen, die im Vakuum bei der Wärme für das normale Reisen der Glühkathode Anwendung finden und völlig dissoziierbar sind oder die, soweit sie unter Einwirkung atmosphärischer Bedingungen nach Feuchtigkeit, Temperatur, dissoziierbar oder zersetzbar sind, als Zer- 6qThe solvent used according to the invention is either indifferent to it the carbonates of the alkaline earth metals or results in compounds as reaction products, which are used in a vacuum with heat for the normal travel of the hot cathode and are completely dissociable or which, insofar as they are affected by atmospheric conditions in terms of humidity, temperature, are dissociable or decomposable, as decomposing 6q

legungsprodukte Verbindungen ergeben, die im Vakuum leicht dissoziierbar und verdampfbar sind. Kathoden, die mit der neuen Suspension gefertigt sind, zeigen gleichmäßiges Emissionsvermögen, unabhängig vom Alter der Uberzugssuspension und unabhängig von Schwankungen im Zustand der Atmosphäre. Das verwendeteLösungsmittel ist leicht in der Luft verdampfbar und zeigt eine ίο zufriedenstellende Löslichkeit bezüglich der Nitrocellulose. Diäthylcarbonat (C₂ H₅) ₂ CO₃ oder Diäthyloxalat (C₂H₅)₂ C₂O₄ liefern getrennt oder in irgendeinem Mischungsverhältnis Verbindungen, die für lange Zeiträume sehr beständig sind und keine merkliche Verschlechterung oder Reaktion zwischen Lösungsmittel und den verwendeten Carbonaten erkennen lassen, durch, die das Emissionsvermögen der mit ihnen hergestellten Kathoden beeinträchtigt wird.Laying products result in compounds that can easily be dissociated and evaporated in a vacuum. Cathodes made with the new suspension show uniform emissivity, regardless of the age of the coating suspension and regardless of fluctuations in the state of the atmosphere. The solvent used is easily evaporable in the air and shows ίο satisfactory solubility with respect to the nitrocellulose. Diethyl carbonate (C ₂ H ₅ ) ₂ CO ₃ or diethyloxalate (C ₂ H ₅ ) ₂ C ₂ O ₄ , separately or in any mixing ratio, provide compounds which are very stable for long periods of time and no noticeable deterioration or reaction between the solvent and the carbonates used reveal by which the emissivity of the cathodes made with them is impaired.

Als Ausführungsbeispiel der Erfindung seiAs an embodiment of the invention

folgende Nitrocelluloselösung als Bindestoff angeführt: Nitrocellulose 8 g, chemisch reines Carbonat i8o ecm, .chemisch reines Diäthyloxalat 40 ecm.The following nitrocellulose solution is listed as a binding agent: Nitrocellulose 8 g, chemically pure Carbonate 18o ecm, chemically pure diethyloxalate 40 ecm.

Die Nitrocellulose wird in eine Glasflasche gebracht; dann werden die Lösungsmittel zugegeben, worauf man die Mischung so lange schüttelt, bis die Nitrocellulose vollständig aufgelöst ist. Bei Verwendung von sehr reiner, im Handel befindlicher Nitrocellulose ist die erhaltene Lösung vollständig klar und braucht nicht gefiltert zu werden. Die Flasche soll dicht verschlossen gehalten werden. Diese Lösung sei als Bindelösung Nr. 1 bezeichnet. The nitrocellulose is placed in a glass bottle; then the solvents are added, whereupon the mixture is shaken until the nitrocellulose is completely is dissolved. When using very pure, commercially available nitrocellulose the solution obtained is completely clear and does not need to be filtered. The bottle should be kept tightly closed. This solution is referred to as Binding Solution No. 1.

Die zur Herstellung des Kathodenüberzuges dienende Carbonatsuspension wird folgendermaßen hergestellt: Carbonatmischung 100 g, Bindelösung Nr. 1 50 ecm, Diäthylcarbonat 50 ecm.The carbonate suspension used to produce the cathode coating is as follows produced: carbonate mixture 100 g, binding solution No. 1 50 ecm, diethyl carbonate 50 ecm.

Die verwendete Carbonatmischung besteht vorzugsweise aus annähernd 50 ⁰J₀ Bariumcarbanat, 30 °/₀ Strontiumearbonat und 20 °/₀ Calciumcarbonate Diese Mischung wird in eine Kugelmühle aus Porzellan mit einem Liter Fassungsvermögen eingebracht, in welche man 700 g Kieselsteine von 1 bis 1,5 cm Durchmesser hinzufügt. Das Nitrocellulosebindemittel und das Diäthylcarbonat werden zugegeben, und' das Gefäß wird dicht verschlossen. Dann wird die Mühle 2 bis 15 Stunden lang mit ungefähr 100 Umdrehungen in der Minute gedreht. Die gemahlene Mischung wird dann in irgendeinen geeigneten Behälter geschüttet und ist fertig zum Gebrauch.The carbonate mixture used is preferably composed of approximately 50 ⁰ J ₀ Bariumcarbanat, 30 ° / ₀ Strontiumearbonat and 20 ° / ₀ calcium carbonates This mixture is introduced into a porcelain ball mill with one liter of capacity, in which one 700 g pebbles from 1 to 1.5 cm adds diameter. The nitrocellulose binder and diethyl carbonate are added and the jar is sealed. The mill is then rotated at approximately 100 revolutions per minute for 2 to 15 hours. The ground mixture is then poured into any suitable container and is ready for use.

Die Zeitdauer des Mahlens ist von dem Verwendungszweck des erhaltenen Produktes abhängig. Beim Aufspritzen der Schicht muß ein Feinheitegrad erreicht sein, welcher es der den Überzug bildenden Verbindung gestattet, frei durch die Spritzöffnung hindurchzutreten, Zum Streichen oder Eintauchen ist ein derartiger Feinheitsgrad nicht erforderlieh. Wenn man von einer groben, kristallinischen, mehr brüchigen Carbonatmischung ausgeht, so ist es möglich, den Feinheitsgrad der Teilchen zu regulieren, in dem man entweder den gleichen Feinheitsgrad beibehält oder ihn dem späteren Verwendungszweck entsprechend verändert.The duration of grinding depends on the purpose of the product obtained addicted. When spraying the layer must a degree of fineness must be achieved which allows the connection forming the coating, to pass freely through the spray opening, for painting or immersion such a degree of fineness is not required. If you think of a coarse, crystalline, If more fragile carbonate mixture runs out, it is possible to adjust the degree of fineness to regulate the particle in which one can either retains the same degree of fineness or the later intended use changed accordingly.

Das Lösungsmittel für die Nitrocellulose kann Diäthyloxalat oder Diäthylcarbonat entweder für sich allein oder in verschiedenen Mischungsverhältnissen sein; auch kann das flüchtige organische Verdünnungsmittel, das zur Bildung der Carbonatsuspension dient, entweder aus Diäthylcarbonat oder Diäthyloxalat oder aus beliebigen Mischungen von beiden bestehen. Außer den erwähnten Verdünnungsmitteln kann ein Teil wasserfreien Alkohols von niedrigem Siedepunkt insbesondere dann verwendet werden, wenn die Suspension für das sogenannte Spritzverfahren verwendet werden soll.The solvent for the nitrocellulose can be diethyl oxalate or diethyl carbonate either on its own or in different proportions; also can volatile organic diluent used to form the carbonate suspension, either from diethyl carbonate or diethyl oxalate or from any mixtures of both exist. In addition to the diluents mentioned, a part can be anhydrous Alcohol of low boiling point can be used especially when the suspension is for the so-called spraying process should be used.

Claims

Patent claims:

1. Suspension for the production of a coating on the cathodes of electron discharge tubes, consisting of a nitrocellulose solution as a binder and alkaline earth carbonates suspended in it, characterized in that one or both of the esters diethyl carbonate or diethyl oxalate are used as solvents or without the addition of anhydrous alcohol with a low boiling point are used.

2. Suspension according to claim 1, characterized in that the mixture the carbonates suspended in the diethyl carbonate or diethyl oxalate uniform crystalline particles of barium carbonate, strontium carbonate and calcium carbonate.