Verfahren zum Aufbringen von Metallpulver auf Elektroden für elektrische
Vakuumgefäße Es ist bekannt, verschiedene Metalle, z. B. Zirkon, Tantal, Thorium,
Chrom und Palladium, in Pulverform auf Elektroden von elektrischen Entladungsgefäßen
aufzubringen. Vorwiegend werden diese Metalle wegen ihrer Schwarzstrahlung zur guten
Wärmeabstrahlung benutzt, besonders für Anoden und Gitter. Zirkon, Tantal und Thorium
haben gleichzeitig eine Getterwirkung. Bei Hochspannungsröhren müssen die Metallüberzüge
fest auf ihrer Unterlage haften, da sonst unter Einwirkung des hohen Feldes Überzugteilchen
losgerissen werden; hierdurch kann eine Lichtbogenbildung, eine Vergiftung der Kathode
und durch Gasbildung ein schlechtes Vakuum hervorgerufen werden. Die Metallpulver
wurden bisher meistens mit der Spritzpistole aufgetragen, und zwar gewöhnlich in
Aufschwemmung in einer alkoholischen Lösung mit einem Zusatz von Klebemitteln, beispielsweise
Kollodium. Die so aufgetragenen Überzüge wurden durch einen Glühprozeß, auf der
Metallunterlage festgesintert. Eine gute Haftung ist nur bei hoher Glühtemperatur
(über iooo° C) zu erzielen; dabei werden die Metallpulver hell, wodurch die Wärmeabstrahlung
sinkt.Method of applying metal powder to electrodes for electrical
Vacuum vessels It is known to use various metals, e.g. B. zircon, tantalum, thorium,
Chromium and palladium, in powder form, on electrodes of electrical discharge vessels
to raise. Mainly these metals are good because of their black radiation
Heat radiation used, especially for anodes and grids. Zircon, tantalum and thorium
have a getter effect at the same time. In the case of high-voltage tubes, the metal coatings must
adhere firmly to their base, otherwise coating particles under the action of the high field
to be torn away; this can cause arcing and poisoning of the cathode
and a bad vacuum can be caused by gas formation. The metal powder
have mostly been applied with a spray gun, usually in
Suspension in an alcoholic solution with the addition of adhesives, for example
Collodion. The coatings applied in this way were subjected to an annealing process on the
Sintered metal base. Good adhesion is only possible at a high annealing temperature
to achieve (over 100 ° C); the metal powders become light, which means that the heat is radiated
sinks.
Um diesem Übelstand abzuhelfen, ist man dazu übergegangen, ein Bindemittel
anzuwenden, das sich zersetzt, und mit niedrigeren Sintertemperaturen zu arbeiten.
Derartige Bindemittel sind
Kali- und Nätronwasserglas; diese zerfallen
beim Sintern in metallisches Kalium bzw. Natrium und Kieselsäure (Si02). Dabei dampfen
die Metalle (Na, K) auf die Gefäßwand und das Elektrodensystem auf. Zirkon, Tantal
und Thörium müssen im Vakuum festgesintert werden, da sie vermöge ihrer Getterwirkung
sehr empfindlich gegen viele Gase, beispielsweise Sauerstoff, Wasserstoff' und Stickstoff
sind. Die. bei der Anwendung des Wasserglases entstehende Kieselsäure bindet die
Schwärzungssehicht gut auf der Elektrödenoberfläche, ohne daß1 Sintertemperaturen
über zooö° C angewendet werden müssen; man arbeitet beispielsweise bei 8oö° C. Besonders
für die im Vakuum festzusinternden Metalle muß eine umständliche Apparatur verwendet
werden, so daß die Durchführung dieses Verfahrens Schwierigkeiten bereitet.To remedy this problem, a binder has been used
to use, which decomposes, and to work with lower sintering temperatures.
Such binders are
Potash and Natron water glass; these disintegrate
when sintering in metallic potassium or sodium and silica (Si02). Steam while doing this
the metals (Na, K) on the vessel wall and the electrode system. Zircon, tantalum
and torium must be sintered firmly in a vacuum, since they are by virtue of their getter effect
very sensitive to many gases such as oxygen, hydrogen and nitrogen
are. The. Silica formed when using the water glass binds the
Blackening layer well on the electrode surface without sintering temperatures
must be used above zooö ° C; one works, for example, at 80 ° C. Especially
laborious equipment must be used for the metals to be sintered in a vacuum
so that this method is difficult to carry out.
Man kann also die wärmeabstrahlenden Metalle nicht unmittelbar in
dem Entladungsgefäß während des Pumpvorganges mit Hilfe von Hochfrequenz festsintern,
da die Metalle Natrium unid Kalium herausdampfen und sich auf den Metall-undIsolierteilen
bzw. der Gefäßwan=dung -niederschlagen.- und zu Isolations- und Vakuumstörungen
führen.So you can not directly in the heat radiating metals
sinter the discharge vessel during the pumping process with the help of high frequency,
as the metals sodium and potassium evaporate and settle on the metal and insulating parts
or the vessel wall -deposit.- and to insulation and vacuum disturbances
to lead.
Zur Vermeidung der vorbeschriebenen Nachteile wird zum Aufbringen
von Metallpulvern auf Elektroden für elektrische Vakuumgefäße erfindungsgemäß vorgeschlagen,
die Metallpulver in wässerigen Lösungen unter Zusatz von wasserlöslichen Siliciumverbindungen
aufzuschwemmen, auf die zu schwärzenden Teile des Entladungsgefäßes aufzutragen
und festzusintern. Die Verwendung von wasserlöslicher oder kolloidaler Kieselsäure
als Bindemittel hat den Vorteil, daß (diese Verbindungen keinerlei Alkalimetalle
enthalten. Es eignen sich hierfür Kieselsäuresole und Kieselsäuregele.To avoid the disadvantages described above, is applied to
proposed according to the invention of metal powders on electrodes for electrical vacuum vessels,
the metal powder in aqueous solutions with the addition of water-soluble silicon compounds
to float, to apply to the parts of the discharge vessel to be blackened
and sintered. The use of water soluble or colloidal silica
as a binder has the advantage that (these compounds do not contain any alkali metals
contain. Silica sols and silica gels are suitable for this.
Das Auftragen nachdem neuen Verfahren erfolgt mit der Spritzpistole,
durch Tauchen oder auf elektrophoretischem Wege. Das Spritzen in wässeriger Lösung
hat den Vorteil, daß keine alkoholischen Lösungen, gebraucht werden. Hierdurch ist
keine Feuersgefahr vorhanden; Zirkon in Pulverform ist beispielsweise sehr leichtentzündlich.The application according to the new method is carried out with the spray gun,
by immersion or by electrophoretic means. Splashing in an aqueous solution
has the advantage that no alcoholic solutions are needed. This is
no fire hazard; For example, zircon in powder form is very flammable.
Das neue Verfahren hat weiterhin den Vorteil, daß .die Durchführung
der Sinterung in einem besonderen Arbeitsgang wegfällt. Die Festsinterung erfolgt
vielmehr gleichzeitig beim Entgasen des Entladungsgefäßes mittels H. F. Man kann
eine Erhöhung der Schwärzung durch Zusatz von kollodalem Graphit erzielen. Weiterhin
ist das neue Verfahren sehr , geeignet zur Aufbringung von Überzügen auf die Gefäßwandung
von Brauaschen Röhren. Schließlich soll hier nochmals auf die gleichzeitige Getterwirkung
des wärmeaibstrahlenden Überzuges hingewiesen werden.The new method also has the advantage that the implementation
sintering is no longer necessary in a special operation. The solid sintering takes place
rather, at the same time when degassing the discharge vessel by means of H. F. One can
achieve an increase in blackening by adding colloidal graphite. Farther
the new process is very suitable for applying coatings to the vessel wall
of brewing ash tubes. Finally, the simultaneous getter effect is intended here again
of the heat-emitting coating.