EP0502293A1 - Emailleschicht - Google Patents

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Publication number
EP0502293A1
EP0502293A1 EP92100759A EP92100759A EP0502293A1 EP 0502293 A1 EP0502293 A1 EP 0502293A1 EP 92100759 A EP92100759 A EP 92100759A EP 92100759 A EP92100759 A EP 92100759A EP 0502293 A1 EP0502293 A1 EP 0502293A1
Authority
EP
European Patent Office
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enamel layer
enamel
melted
layer
electrodes
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP92100759A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Richard Frank
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Siemens AG
Siemens Corp
Original Assignee
Siemens AG
Siemens Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Siemens AG, Siemens Corp filed Critical Siemens AG
Publication of EP0502293A1 publication Critical patent/EP0502293A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23D—ENAMELLING OF, OR APPLYING A VITREOUS LAYER TO, METALS
    • C23D7/00—Treating the coatings, e.g. drying before burning
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J29/00—Details of cathode-ray tubes or of electron-beam tubes of the types covered by group H01J31/00
    • H01J29/86—Vessels; Containers; Vacuum locks
    • H01J29/88—Vessels; Containers; Vacuum locks provided with coatings on the walls thereof; Selection of materials for the coatings
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J35/00—X-ray tubes
    • H01J35/02—Details
    • H01J35/16—Vessels; Containers; Shields associated therewith
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J2229/00—Details of cathode ray tubes or electron beam tubes
    • H01J2229/88—Coatings
    • H01J2229/885—Coatings having particular electrical insulation properties
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J2235/00—X-ray tubes
    • H01J2235/16—Vessels
    • H01J2235/165—Shielding arrangements
    • H01J2235/168—Shielding arrangements against charged particles

Definitions

  • the invention relates to an enamel layer which is applied to a carrier.
  • Enamel layers that are applied to metal sheets or fittings for the purpose of corrosion protection, appearance, to improve wear resistance and for electrical voltage insulation are known. Air pockets in the enamel layer reduce the insulation properties, so that the dielectric strength of the enamel layer is low. To increase the insulating property and the dielectric strength, several enamel layers are arranged one above the other, which has the disadvantage that these enamel layers are relatively thick.
  • the object of the invention is to form an enamel layer so that it has high insulation properties and high dielectric strength with a small thickness.
  • the object is achieved in that the enamel layer melted by the supply of heat is exposed to a vacuum atmosphere.
  • the advantage of the invention is that the air inclusions in the enamel layer are greatly reduced by the vacuum atmosphere, so that their insulation properties and dielectric strength are considerably increased.
  • a highly insulating enamel layer according to the invention advantageously has a dielectric strength of at least 500 V per 100 ⁇ m enamel layer thickness.
  • the conductive carrier is designed as a body for receiving electrodes.
  • the distance between the electrodes and the body can thus be reduced, so that the construction volume is reduced, in particular if the body is designed to hold electrodes of an X-ray image intensifier which has a diameter which is adapted to the required electrode diameters over its length and if the electrodes are more conductive Covering are applied to the enamel layer.
  • Such X-ray image intensifiers can be produced inexpensively with a compact structure.
  • Enamel powder is applied to an electrically conductive carrier, for example, which can be done by spraying or electrostatic application. This method can be used to produce particularly thin layers. Of course, it is also possible to apply the enamel powder using a brush or other suitable methods. After the carrier with the enamel powder has subsequently been introduced into a preheated oven, the enamel powder is melted by the action of heat. The furnace is designed so that a vacuum atmosphere can be generated in it. Due to the negative pressure, air bubbles in the melted Enamel layer detached so that the enamel layer thickens, which gives it the highly insulating property. After venting the oven, the enamel layer can be treated further or cooled at room temperature. The highly insulating enamel layer is of course also obtained when the melted enamel layer is cooled under negative pressure.
  • the insulation properties of the highly insulating enamel layer are considerably improved by the small air pockets, so that the dielectric strength is greater than 5 kV with a layer thickness of less than 500 ⁇ m.
  • the above-mentioned time, pressure and temperature values are only given as examples. Deviations can arise due to the composition of the enamel powder and the layer thickness of the enamel layer. In the case of a thin layer thickness, the residence time of the enamel frit until it melts, the period of time under negative pressure and the negative pressure itself can be shorter. With thick enamel layers, these times can also be longer. It is essential for the subject of the present application that the enamel powder is exposed to a vacuum atmosphere after melting.
  • the molten enamel layer in the context of the invention it is also possible for the molten enamel layer to be exposed to an overpressure atmosphere. This ensures that air pockets are compressed and thus take up a smaller volume. This also reduces the insulating properties of the enamel layer. However, it is necessary that the overpressure atmosphere be maintained even while the enamel layer is cooling. With this procedure, enamel layers with good insulation properties are obtained, however due to the smaller but still present air pockets. However, an enamel layer, which is produced by exposing the melted enamel layer to a vacuum atmosphere, has higher insulation properties.
  • Such highly insulating enamel layers can be used particularly advantageously in an X-ray image intensifier.
  • 1 shows an embodiment of an X-ray image intensifier with an enamel layer according to the invention in a basic manner.
  • the x-ray image intensifier 1 then has a housing which forms a body 2 for receiving electrodes 3, 4 from an electrically conductive carrier, for example sheet metal.
  • the enamel layer 5 according to the invention is applied to the inner surface of the body 2 for electrical insulation.
  • the body 2 is designed such that it has a diameter that is adapted to the required electrode diameters over its length, the electrodes 3, 4 being applied to corresponding areas of the enamel layer 5 as a conductive coating.
  • the electrodes 3, 4 of the X-ray image intensifier 1 are thus insulated from one another and from the body 2.
  • An X-ray image intensifier 1 can of course not only have the electrodes 3, 4 shown, it also has, for example, electrodes in the area of the input and output fluorescent screen 8, 9, by means of which electrons emitted by the input fluorescent screen 8 when the X-ray radiation strikes the output fluorescent screen 9 are accelerated.
  • the electrodes 3, 4 shown as an example are then used to focus the electrons onto the output fluorescent screen 9. It is shown that for the voltage supply of the electrodes 3, 4, connections 6, 7 are led through the wall of the body 2.
  • the use of these highly insulating enamel layers in X-ray image intensifiers 1 or in vacuum technology is also advantageous because these enamel layers do not evaporate in a vacuum, so that the vacuum remains stable over a long period of time.
  • the enamel layers according to the invention can also be used in an X-ray tube 10 shown in principle in FIG. 2 as an exemplary embodiment.
  • the body 13 of the X-ray tube 10 which receives the electrodes 11, 12 (anode, cathode) is likewise made from a conductive carrier.
  • the enamel layer 14 according to the invention is applied to the inner surface of the body 13, it thus isolates live parts from one another and prevents the body 13 from carrying tension.
  • the enamel layers according to the invention can of course also be used in vacuum interrupters.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Emailleschicht (5), die auf einem Träger (2) aufgebracht ist. Emailleschichten werden beispielsweise auf Bleche oder elektrisch leitende Träger (2) zur elektrischen Isolation aufgebracht. Lufteinschlüsse in der Emailleschicht reduzieren die isolierenden Eigenschaften, so daß die Spannungsdurchschlagsfestigkeit gering ist. Eine Emailleschicht (5) nach der Erfindung soll bei geringer Dicke hohe Isolationseigenschaften und eine hohe Spannungsdurchschlagsfestigkeit haben. Erfindungsgemäß wird die durch Wärmezufuhr geschmolzene Emailleschicht (5) einer Unterdruckatmosphäre ausgesetzt. Lufteinschlüsse in der Emailleschicht (5) werden somit herausgelöst, so daß die isolierenden Eigenschaften sowie die Spannungsdurchschlagsfestigkeit erhöht ist. <IMAGE>

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Emailleschicht, die auf einem Träger aufgebracht ist. Emailleschichten, die auf Bleche oder Formstücke zum Zwecke des Korrosionsschutzes, dem Aussehen, zur Verbesserung der Verschleißfestigkeit und zur elektrischen Spannungsisolierung aufgebracht werden, sind bekannt. Lufteinschlüsse in der Emailleschicht reduzieren die Isolationseigenschaften, so daß die Spannungsdurchschlagsfestigkeit der Emailleschicht gering ist. Zur Erhöhung der isolierenden Eigenschaft sowie der Spannungsdurchschlagsfestigkeit werden mehrere Emailleschichten übereinander angeordnet, was zum Nachteil hat, daß diese Emailleschichten relativ dick sind.
  • Aufgabe der Erfindung ist es, eine Emailleschicht so auszubilden, daß sie bei geringer Dicke hohe Isolationseigenschaften und hohe Spannungsfestigkeit hat.
  • Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die durch Wärmezufuhr geschmolzene Emailleschicht einer Unterdruckatmosphäre ausgesetzt wird.
  • Vorteil der Erfindung ist, daß durch die Unterdruckatmosphäre die Lufteinschlüsse in der Emailleschicht stark reduziert werden, so daß deren Isolationseigenschaften sowie deren Spannungsdurchschlagsfestigkeit erheblich erhöht ist.
  • Besonders geringe Lufteinschlüsse in der Emailleschicht ergeben sich, wenn ein Emaillepulver unter Wärmeeinwirkung auf den Träger aufgeschmolzen wird, wenn anschließend eine Unterdruckatmosphäre erzeugt wird und wenn die Abkühlung der Emailleschicht bei Raumtemperatur erfolgt.
  • Eine hochisolierende Emailleschicht nach der Erfindung weist vorteilhaft eine Spannungsdurchschlagsfestigkeit von wenigstens 500 V je 100 µm Emailleschichtdicke auf.
  • Besonders vorteilhaft können diese hochisolierenden Emailleschichten angewendet werden, wenn der leitende Träger als Körper zur Aufnahme von Elektroden ausgebildet ist. Der Abstand der Elektroden zum Körper kann somit reduziert werden, so daß das Bauvolumen reduziert ist, insbesondere dann, wenn der Körper zur Aufnahme von Elektroden eines Röntgenbildverstärkers ausgebildet ist, der über seine Länge, den erforderlichen Elektrodendurchmessern angepaßte Durchmesser aufweist und wenn die Elektroden als leitender Belag auf die Emailleschicht aufgebracht sind. Solche Röntgenbildverstärker können bei kompaktem Aufbau kostengünstig hergestellt werden. Diese Vorteile ergeben sich auch, wenn die erfindungsgemäße Emailleschicht auf einem leitenden Träger aufgebracht ist, der einen Körper zur Aufnahme von Elektroden einer Röntgenröhre bildet. Eine solche Röntgenröhre ist ebenfalls kostengünstig herstellbar.
  • Im nachfolgenden soll das Herstellungsverfahren zum Erhalt von hochisolierenden Emailleschichten näher erläutert werden:
    Auf einem beispielsweise elektrisch leitenden Träger wird Emaillepulver aufgetragen, was durch Spritzen oder elektrostatischen Auftrag erfolgen kann. Durch dieses Verfahren können besonders dünne Schichten hergestellt werden. Selbstverständlich ist es auch möglich, das Emaillepulver mittels eines Pinsels oder weiteren, geeigneten Verfahren aufzutragen. Nach anschließendem Einbringen des Trägers mit dem Emaillepulver in einen vorgeheizten Ofen erfolgt durch Wärmeeinwirkung das Schmelzen des Emaillepulvers. Der Ofen ist so ausgebildet, daß in diesem eine Unterdruckatmosphäre erzeugt werden kann. Durch den Unterdruck werden Luftblasen in der geschmolzenen Emailleschicht herausgelöst, so daß sich die Emailleschicht verdichtet, wodurch sie die hochisolierende Eigenschaft erhält. Nach anschließendem Belüften des Ofens kann die Emailleschicht weiter behandelt oder bei Raumtemperatur abgekühlt werden. Die hochisolierende Emailleschicht wird selbstverständlich auch dann erhalten, wenn die geschmolzene Emailleschicht bei Unterdruck abgekühlt wird.
  • Versuche mit dem Metallpulver 9859 von Ferro Deutschland GmbH, Langenbergstr. 20, 6750 Kaiserslautern - 2, haben gezeigt, daß besonders gute Ergebnisse erhalten werden, wenn die Emaillefritte durch Pinselauftrag oder durch Spritzen auf den leitenden Träger aufgebracht wird, wenn die Emaillefritte bei atmosphärischem Druck während fünf Minuten bei 850° C geschmolzen, wenn während einer Minute, vorzugsweise zwei Minuten, ein Unterdruck von ca. 1 Torr erzeugt, wenn daran anschließend bei atmosphärischem Druck eine Standzeit bei 850°C während ca. einer Minute eingehalten wird und wenn die Emailleschicht bei atmosphärischem Druck bei Raumtemperatur abgekühlt wird. Die Isolationseigenschaften der hochisolierenden Emailleschicht sind durch die geringen Lufteinschlüsse erheblich verbessert, so daß die Durchschlagsspannungsfestigkeit bei einer Schichtstärke der Emailleschicht von unter 500 µm größer als 5 kV ist. Die oben genannten Zeit-, Druck- und Temperaturwerte sind nur beispielhaft genannt. Abweichungen können sich aufgrund der Zusammensetzung des Emaillepulvers und der Schichtstärke der Emailleschicht ergeben. Bei geringer Schichtstärke können beispielsweise die Verweilzeit der Emaillefritte bis zum Schmelzen, die Zeitdauer bei Unterdruck sowie der Unterdruck selbst geringer sein. Bei dicker Emailleschichtstärke können diese genannten Zeiten auch länger sein. Wesentlich für den Gegenstand der vorliegenden Anmeldung ist, daß das Emaillepulver nach dem Schmelzen einer Unterdruckatmosphäre ausgesetzt wird.
  • Im Rahmen der Erfindung ist es auch möglich, daß man die geschmolzene Emailleschicht einer Überdruckatmosphäre aussetzt. Hierdurch wird erreicht, daß Lufteinschlüsse komprimiert werden und somit ein geringeres Volumen einnehmen. Auch hierdurch werden die isolierenden Eigenschaften der Emailleschicht reduziert. Es ist jedoch erforderlich, daß die Überdruckatmosphäre auch während des Abkühlens der Emailleschicht gehalten wird. Mit diesem Vorgehen werden, allerdings bedingt durch die zwar kleineren aber dennoch vorhandenen Lufteinschlüsse, Emailleschichten erhalten, die gute Isolationseigenschaften aufweisen. Höhere Isolationseigenschaften weist jedoch eine Emailleschicht auf, die dadurch hergestellt ist, daß die geschmolzene Emailleschicht einer Unterdruckatmosphäre ausgesetzt wird.
  • Besonders vorteilhaft können solche hochisolierenden Emailleschichten bei einem Röntgenbildverstärker eingesetzt werden. In der Figur 1 ist ein Ausführungsbeispiel eines Röntgenbildverstärkers mit einer Emailleschicht nach der Erfindung in prinzipieller Weise gezeigt.
  • Der Röntgenbildverstärker 1 besitzt hiernach ein Gehäuse, das aus einem elektrisch leitenden Träger, beispielsweise Blech, einen Körper 2 zur Aufnahme von Elektroden 3, 4 bildet. Die erfindungsgemäße Emailleschicht 5 ist zur elektrischen Isolation auf die innere Oberfläche des Körpers 2 aufgebracht. Der Körper 2 ist im Ausführungsbeispiel so ausgebildet, daß er über seine Länge, den erforderlichen Elektrodendurchmessern angepaßte Durchmesser aufweist, wobei die Elektroden 3, 4 als leitfähiger Belag auf entsprechende Bereiche der Emailleschicht 5 aufgebracht sind. Die Elektroden 3, 4 des Röntgenbildverstärkers 1 sind somit gegeneinander und gegen den Körper 2 isoliert. Ein Röntgenbildverstärker 1 kann selbstverständlich nicht nur die gezeigten Elektroden 3, 4 aufweisen, er besitzt beispielsweise auch Elektroden im Bereich des Eingangs- und Ausgangsleuchtschirmes 8, 9, durch die beim Auftreffen von Röntgenstrahlung vom Eingangsleuchtschirm 8 emittierten Elektronen auf den Ausgangsleuchtschirm 9 beschleunigt werden. Die als Beispiel gezeigten Elektroden 3,4 dienen dann zur Fokussierung der Elektronen auf den Ausgangsleuchtschirm 9. Es ist gezeigt, daß zur Spannungsversorgung der Elektroden 3, 4 Anschlüsse 6, 7 durch die Wand des Körpers 2 geführt sind. Der Einsatz dieser hochisolierenden Emailleschichten bei Röntgenbildverstärkern 1 oder in der Vakuumtechnik ist auch deshalb von Vorteil, da diese Emailleschichten im Vakuum nicht ausdampfen, so daß das Vakuum über einen langen Zeitraum stabil bleibt.
  • Vorteilhafterweise können die erfindungsgemäßen Emailleschichten auch bei einer in der Figur 2 als Ausführungsbeispiel in prinzipieller Weise gezeigten Röntgenröhre 10 eingesetzt werden. Der die Elektroden 11, 12 (Anode, Kathode) aufnehmende Körper 13 der Röntgenröhre 10 ist ebenfalls aus einem leitfähigen Träger hergestellt. Die erfindungsgemäße Emailleschicht 14 ist auf der inneren Oberfläche des Körpers 13 aufgebracht, sie isoliert somit spannungsführende Teile gegeneinander und verhindert, daß der Körper 13 Spannung führen kann.
  • Die erfindungsgemäßen Emailleschichten können selbstverständlich auch bei Vakuumschaltröhren Anwendung finden.

Claims (8)

  1. Emailleschicht (5,14), die auf einem leitenden Träger (2, 13) aufgebracht ist, dadurch gekennzeichnet, daß die durch Wärmezufuhr geschmolzene Emailleschicht (5,14) einer Unterdruckatmosphäre ausgesetzt wird.
  2. Emailleschicht (5,14) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Emaillepulver unter Wärmeeinwirkung auf den leitenden Träger (2,13) aufgeschmolzen wird, daß anschließend eine Unterdruckatmosphäre erzeugt wird, und daß die anschließende Abkühlung der Emailleschicht (5,14) bei Raumtemperatur erfolgt.
  3. Emailleschicht (5,14) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Emaillepulver unter Wärmeeinwirkung auf den leitenden Träger (2,13) aufgeschmolzen wird, daß anschließend eine Unterdruckatmosphäre für eine Zeitdauer von wenigstens einer Minute erzeugt wird, daß bei weiterer Wärmeeinwirkung bei atmosphärischem Druck eine Standzeit von wenigstens einer halben Minute eingehalten wird, und daß die Abkühlung der Emailleschicht (5,14) bei Raumtemperatur erfolgt.
  4. Emailleschicht (5,14) nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
    wobei die Spannungsdurchschlagsfestigkeit wenigstens 500 V je 100 µm Emailleschichtdicke beträgt.
  5. Emailleschicht (5,14), die auf einem leitenden Träger (2, 13) aufgebracht ist, dadurch gekennzeich net, daß die durch Wärmezufuhr geschmolzene Emailleschicht (5, 14) einer Überdruckatmosphäre ausgesetzt wird und daß die geschmolzene Emailleschicht bei Überdruckatmosphäre abgekühlt wird.
  6. Emailleschicht (5,14) nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
    wobei der leitende Träger als Körper (2,13) zur Aufnahme von Elektroden (3,4; 11,12) ausgebildet ist.
  7. Emailleschicht (5) nach Anspruch 6,
    wobei der Körper (2) zur Aufnahme von Elektroden (3,4) eines Röntgenbildverstärkers (1) ausgebildet ist, der über seine Länge, den erforderlichen Elektrodendurchmessern angepaßte Durchmesser aufweist und
    wobei die Elektroden (3, 4) als leitender Belag auf die Emailleschicht (5) aufgebracht sind.
  8. Emailleschicht (14) nach Anspruch 6,
    wobei der Körper (13) zur Aufnahme von Elektroden (11, 12) einer Röntgenröhre (10) ausgebildet ist.
EP92100759A 1991-03-06 1992-01-17 Emailleschicht Withdrawn EP0502293A1 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE4107194 1991-03-06
DE4107194 1991-03-06

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Publication Number Publication Date
EP0502293A1 true EP0502293A1 (de) 1992-09-09

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ID=6426622

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Application Number Title Priority Date Filing Date
EP92100759A Withdrawn EP0502293A1 (de) 1991-03-06 1992-01-17 Emailleschicht

Country Status (2)

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EP (1) EP0502293A1 (de)
JP (1) JPH04135956U (de)

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2008567A (en) * 1977-11-03 1979-06-06 Libbey Owens Ford Co Method of processing glazed tubular inserts
DE3439580A1 (de) * 1983-11-12 1985-05-23 Joh. Vaillant Gmbh U. Co, 5630 Remscheid Verfahren zum emaillieren eines gegenstandes und vorrichtung zur durchfuehrung des verfahrens

Patent Citations (2)

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Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
SOVIET INVENTIONS ILLUSTRATED, Sektion Ch, Woche 8829, 31. August 1988 DERWENT PUBLICATIONS LTD., London, L 02 M 13 Seite 2 *

Also Published As

Publication number Publication date
JPH04135956U (ja) 1992-12-17

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