JPH02144823A - 傍熱形陰極用ヒータの製造方法 - Google Patents
傍熱形陰極用ヒータの製造方法Info
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- JPH02144823A JPH02144823A JP29838788A JP29838788A JPH02144823A JP H02144823 A JPH02144823 A JP H02144823A JP 29838788 A JP29838788 A JP 29838788A JP 29838788 A JP29838788 A JP 29838788A JP H02144823 A JPH02144823 A JP H02144823A
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は真空管傍熱形陰極用ヒータの製造方法に係り、
特に、優れた電気絶縁特性を示すアルミナ（Ａａｚｏｚ
）絶縁被膜を有する傍熱形陰極用ヒータの製造方法に関
する。
特に、優れた電気絶縁特性を示すアルミナ（Ａａｚｏｚ
）絶縁被膜を有する傍熱形陰極用ヒータの製造方法に関
する。
傍熱形陰極用ヒータには各種構造があり、これに対応し
てその製造方法も異なるが、大別して、（イ）硝酸アル
ミニウム等の水溶液にアルミナ粉末を分散させた浴液中
をヒータ素線を走行させて該素線上にアルミナ被膜を形
成し、加熱焼結した後整形する方法と、（ロ）アルミナ
粉末の有機溶媒懸濁液をヒータ素線整形体上に噴震して
アルミナ被膜を形成した後加熱焼結する方法および（ハ
）電気泳動現象を利用してアルミナ粉末の有機溶媒懸濁
液からヒータ素線整形体上にアルミナを付着（以下、電
着と称する）させた後加熱する方法とに分けることがで
きる。
てその製造方法も異なるが、大別して、（イ）硝酸アル
ミニウム等の水溶液にアルミナ粉末を分散させた浴液中
をヒータ素線を走行させて該素線上にアルミナ被膜を形
成し、加熱焼結した後整形する方法と、（ロ）アルミナ
粉末の有機溶媒懸濁液をヒータ素線整形体上に噴震して
アルミナ被膜を形成した後加熱焼結する方法および（ハ
）電気泳動現象を利用してアルミナ粉末の有機溶媒懸濁
液からヒータ素線整形体上にアルミナを付着（以下、電
着と称する）させた後加熱する方法とに分けることがで
きる。
上記方法の中（イ）の方法は受信管等の小形真空管陰極
用ヒータの製造に用いられてきた方法であるが、現在で
は利用される範囲は小さい、（ロ）および（ハ）の方法
はブラウン管陰極用ヒータ等の製造に用いられる方法で
あるが、条件設定の容易性、作業性などの点から（ハ）
の電着による方法が広く用いられている。
用ヒータの製造に用いられてきた方法であるが、現在で
は利用される範囲は小さい、（ロ）および（ハ）の方法
はブラウン管陰極用ヒータ等の製造に用いられる方法で
あるが、条件設定の容易性、作業性などの点から（ハ）
の電着による方法が広く用いられている。
アルミナ被膜電着の方法については、例えば特開昭５４
−１４９５６５号公報等に開示されているが、これまで
、例えばメチルエチルケトン、イソプロピルアルコール
および蒸留水等の混合溶媒にアルミナ粉末および硝酸マ
グネシウム（Ｍｇ（Ｎ ０−）ｉ）粉末等を分散させた
懸濁液中にタングステン線を巻線加工して整形したヒー
タ素線を浸漬し、ヒータ素線側を負極として約ｔｏｏ
ｖの直流電圧を数秒間印加して電着装作を行った後、有
機溶剤（例えばメチルアルコール）中に浸漬、洗浄して
アルミナ被膜の付着の弱い部分を除去し、さらに、アル
ミナ粉末およびタングステン粉末の有機溶媒懸濁液中に
浸漬していわゆるダーク層（黒化層）を形成した後、還
元性雰囲気中で約１６５０℃付近まで加熱してアルミナ
被膜層を焼結するという手順がとられていた。以上述べ
た従来技術の手順の概略を第２図に示す。
−１４９５６５号公報等に開示されているが、これまで
、例えばメチルエチルケトン、イソプロピルアルコール
および蒸留水等の混合溶媒にアルミナ粉末および硝酸マ
グネシウム（Ｍｇ（Ｎ ０−）ｉ）粉末等を分散させた
懸濁液中にタングステン線を巻線加工して整形したヒー
タ素線を浸漬し、ヒータ素線側を負極として約ｔｏｏ
ｖの直流電圧を数秒間印加して電着装作を行った後、有
機溶剤（例えばメチルアルコール）中に浸漬、洗浄して
アルミナ被膜の付着の弱い部分を除去し、さらに、アル
ミナ粉末およびタングステン粉末の有機溶媒懸濁液中に
浸漬していわゆるダーク層（黒化層）を形成した後、還
元性雰囲気中で約１６５０℃付近まで加熱してアルミナ
被膜層を焼結するという手順がとられていた。以上述べ
た従来技術の手順の概略を第２図に示す。
しかしながら、上記従来技術の手順においてはアルミナ
電着時のヒータ素線等からの水素ガスの発生について配
慮されていなかったため、発生水素ガスに起因してアル
ミナ絶縁被膜内に気孔欠陥が生じ、陰極の動作時にヒー
ター陰極基体間に生起するアルミナ絶縁膜単位厚さ当り
の電位降下が該当するアルミナ絶縁被膜部分で局部的に
大となる結果、陰極動作時にヒータ絶縁膜の電気絶縁特
性が劣化してヒーター陰極基体間に流れる電流の増大に
よってヒータ断線に至る現象の発生があった。
電着時のヒータ素線等からの水素ガスの発生について配
慮されていなかったため、発生水素ガスに起因してアル
ミナ絶縁被膜内に気孔欠陥が生じ、陰極の動作時にヒー
ター陰極基体間に生起するアルミナ絶縁膜単位厚さ当り
の電位降下が該当するアルミナ絶縁被膜部分で局部的に
大となる結果、陰極動作時にヒータ絶縁膜の電気絶縁特
性が劣化してヒーター陰極基体間に流れる電流の増大に
よってヒータ断線に至る現象の発生があった。
ここで、ブラウン管陰極用ヒータの代表的な構造を第３
図に、また、ヒータのアルミナ絶縁被膜中に形成された
気孔欠陥を模式的に示したヒータ横断面を第４図に示し
た。なお１図中１はヒータ素線、２はアルミナ絶縁被膜
、３はアルミナ絶縁被膜中に形成された気孔欠陥、４は
ダーク層を示したものである。
図に、また、ヒータのアルミナ絶縁被膜中に形成された
気孔欠陥を模式的に示したヒータ横断面を第４図に示し
た。なお１図中１はヒータ素線、２はアルミナ絶縁被膜
、３はアルミナ絶縁被膜中に形成された気孔欠陥、４は
ダーク層を示したものである。
本発明の目的は、上記従来技術の有していた課題を解決
し、アルミナ絶縁被膜電着時における該被膜内の気孔欠
陥の形成を防止して、優れた電気絶縁特性を有する傍熱
形陰極用ヒータを製造する方法を提供することにある。
し、アルミナ絶縁被膜電着時における該被膜内の気孔欠
陥の形成を防止して、優れた電気絶縁特性を有する傍熱
形陰極用ヒータを製造する方法を提供することにある。
上記目的は、電着によるヒータ製造の工程において、ア
ルミナ絶縁被膜電着・有機溶剤洗浄工程の次に電着被膜
乾燥工程を導入し、かつ、電着・洗浄・乾燥の工程を複
数回くり返し実施した後、ダーク層の付着を施し、さら
に、還元性雰囲気中での加熱焼結を行うことによって達
成することができる。
ルミナ絶縁被膜電着・有機溶剤洗浄工程の次に電着被膜
乾燥工程を導入し、かつ、電着・洗浄・乾燥の工程を複
数回くり返し実施した後、ダーク層の付着を施し、さら
に、還元性雰囲気中での加熱焼結を行うことによって達
成することができる。
アルミナ絶縁膜電着の際に該膜内に気孔欠陥の発生する
機構は、電着に用いられるアルミナ懸濁液中の水の電気
分解により発生する水素ガスによるものであり、タング
ステン素線表面状態の微小の差によりある特定の部分に
水素ガスが発生し、−旦水素ガスが発生するとイオン電
流が流れて該部分に継続・集中的な水素ガス発生が誘起
され、気泡となり、該部分でのアルミナの電着が進行し
ないため、形成される絶縁膜中にアルミナの欠落した気
孔欠陥が残存することによる。
機構は、電着に用いられるアルミナ懸濁液中の水の電気
分解により発生する水素ガスによるものであり、タング
ステン素線表面状態の微小の差によりある特定の部分に
水素ガスが発生し、−旦水素ガスが発生するとイオン電
流が流れて該部分に継続・集中的な水素ガス発生が誘起
され、気泡となり、該部分でのアルミナの電着が進行し
ないため、形成される絶縁膜中にアルミナの欠落した気
孔欠陥が残存することによる。
これに対し、本発明の方法において、前記したように、
アルミナ絶縁被膜電着・有機溶剤洗浄工程の次に電着被
膜乾燥工程を導入し、かつ、電着・洗浄・乾燥の手順を
複数回くり返すことによって。
アルミナ絶縁被膜電着・有機溶剤洗浄工程の次に電着被
膜乾燥工程を導入し、かつ、電着・洗浄・乾燥の手順を
複数回くり返すことによって。
各電着操作ごとに被電着面の表面状態が変化して特定部
分での気孔の成長を防ぐことができることと、また、再
度の電着操作においては気孔部における電位勾配が大と
なり、アルミナの電着が該部分に集中的に行われ、腋部
へのアルミナの補完が行われることによって、気孔欠陥
の存在の少ない緻密なアルミナ絶縁被膜層を得ることが
できる。
分での気孔の成長を防ぐことができることと、また、再
度の電着操作においては気孔部における電位勾配が大と
なり、アルミナの電着が該部分に集中的に行われ、腋部
へのアルミナの補完が行われることによって、気孔欠陥
の存在の少ない緻密なアルミナ絶縁被膜層を得ることが
できる。
以下、本発明の傍熱形陰極用ヒータの製造方法について
実施例によって具体的に説明する。
実施例によって具体的に説明する。
実施例 １
第１図は本発明の方法の手順の概略を示す工程図で、ま
ずヒータ用タングステン素線を二重螺旋構造に成形し、
次いで、該タングステン線成形体上にアルミナ懸濁液を
用いて電着手法によりアルミナ絶縁膜を付着させる。こ
こで、アルミナ懸濁液としては下記組成の懸濁液を用い
た。
ずヒータ用タングステン素線を二重螺旋構造に成形し、
次いで、該タングステン線成形体上にアルミナ懸濁液を
用いて電着手法によりアルミナ絶縁膜を付着させる。こ
こで、アルミナ懸濁液としては下記組成の懸濁液を用い
た。
アルミナ（平均粒径７μｍ） ・・・・・・６００
ｇ硝酸アルミニウム ・・・・・・１５ｇ
硝酸マグネシウム ・・・・・・１５ｇメ
チルエチルケトン ・・・・・・３００１Ｉ
Ｑイソプロピルアルコール ・・・・・・１５０
ｍ Ｑ蒸留水 ・・・・・・５００ｙａ
Ｑまた。電着操作はヒータ素線成形体足部を電源に接続
した金属クリップにより挟持して上記懸濁液中に浸漬し
、ヒータ素線成形体側を負極、他に設けた極を正極とし
て、直流電圧５０ｖを３〜５秒間印加することによって
行った。上記電着操作後該成形体を懸濁液から取り出し
、メチルアルコール中に浸漬、洗浄してアルミナ被膜の
付着の弱い部分を取り除き、さらに、空気中１００℃３
分間加熱して被膜の乾燥を行った。続いて、再び、上記
電着・洗浄・乾燥の操作をくり返した。この結果、ヒー
タ素線上に厚さ約７０μｍのアルミナ被膜を得ることが
できた０次いで、さらに、タングステン微粉末（粒径的
１μｍ）とアルミナ粉末（粒径４〜５μｍ）を有機溶剤
中に分散させた懸濁液中に浸漬してアルミナ被−膜上に
ダーク層（厚さ約５μｍ）を形成し、自然乾燥した後、
還元性雰囲気（Ｈ２）中１６５０℃に加熱し、アルミナ
被膜を焼結させることによってヒータ完成品を得た。
ｇ硝酸アルミニウム ・・・・・・１５ｇ
硝酸マグネシウム ・・・・・・１５ｇメ
チルエチルケトン ・・・・・・３００１Ｉ
Ｑイソプロピルアルコール ・・・・・・１５０
ｍ Ｑ蒸留水 ・・・・・・５００ｙａ
Ｑまた。電着操作はヒータ素線成形体足部を電源に接続
した金属クリップにより挟持して上記懸濁液中に浸漬し
、ヒータ素線成形体側を負極、他に設けた極を正極とし
て、直流電圧５０ｖを３〜５秒間印加することによって
行った。上記電着操作後該成形体を懸濁液から取り出し
、メチルアルコール中に浸漬、洗浄してアルミナ被膜の
付着の弱い部分を取り除き、さらに、空気中１００℃３
分間加熱して被膜の乾燥を行った。続いて、再び、上記
電着・洗浄・乾燥の操作をくり返した。この結果、ヒー
タ素線上に厚さ約７０μｍのアルミナ被膜を得ることが
できた０次いで、さらに、タングステン微粉末（粒径的
１μｍ）とアルミナ粉末（粒径４〜５μｍ）を有機溶剤
中に分散させた懸濁液中に浸漬してアルミナ被−膜上に
ダーク層（厚さ約５μｍ）を形成し、自然乾燥した後、
還元性雰囲気（Ｈ２）中１６５０℃に加熱し、アルミナ
被膜を焼結させることによってヒータ完成品を得た。
なお、上記において電着・洗浄後の空気中での乾燥温度
を１００℃としたが、空気中における乾燥温度は少なく
とも４００℃以下に抑える必要がある。
を１００℃としたが、空気中における乾燥温度は少なく
とも４００℃以下に抑える必要がある。
その理由は、乾燥温度を４００℃以上とした場合、ヒー
タ素線タングステンの表面が酸化物を生じ。
タ素線タングステンの表面が酸化物を生じ。
該酸化物の蒸気圧が比較的高いため、後に真空管陰極と
しての動作時に真空中で容易に蒸発し、他電極に蒸着し
て動作不良発生の原因となること、また、同時に、タン
グステン素線自身が細線化することなどを防ぐ必要があ
ることによる。
しての動作時に真空中で容易に蒸発し、他電極に蒸着し
て動作不良発生の原因となること、また、同時に、タン
グステン素線自身が細線化することなどを防ぐ必要があ
ることによる。
また、上記においては、電着・洗浄・乾燥の操作を２回
くり返した場合の例について説明したが、１回の電着操
作によって得られるアルミナ被膜の厚さは印加電圧、電
着時間、液温等によって制御し得るものであり、ヒータ
に対する要求仕様およびヒータ製造の際の所与条件によ
り複数回のくり返しが可能であることは言うまでもない
。
くり返した場合の例について説明したが、１回の電着操
作によって得られるアルミナ被膜の厚さは印加電圧、電
着時間、液温等によって制御し得るものであり、ヒータ
に対する要求仕様およびヒータ製造の際の所与条件によ
り複数回のくり返しが可能であることは言うまでもない
。
実施例２
電着・洗浄操作後の乾燥を、空気中１００℃３分間加熱
の代りに、Ｈ２雰囲気中１６００℃１分間保持としたこ
とを除いて実施例１の場合と同様の工程によって完成品
ヒータを得た。
の代りに、Ｈ２雰囲気中１６００℃１分間保持としたこ
とを除いて実施例１の場合と同様の工程によって完成品
ヒータを得た。
以上述べた実施例方法により得られたヒータ試料につい
てカラーブラウン管に実装して動作寿命試験を行い、ヒ
ーター陰極基体間の絶縁特性について全く問題のない優
れた結果を得ることができた。
てカラーブラウン管に実装して動作寿命試験を行い、ヒ
ーター陰極基体間の絶縁特性について全く問題のない優
れた結果を得ることができた。
以上述べてきたように、傍熱影線極用ヒータの製造にお
いて、本発明の方法を適用することによって、従来技術
の有していた課題を解決して、アルミナ絶縁被膜中の気
孔欠陥の極めて少ない、緻密なアルミナ絶縁被膜を有す
るヒータを得ることができ、ヒーター陰極基体間の絶縁
耐力を格段に向上させ、漏洩電流、ヒータ断線等の発生
に関する信頼性を向上させることができる。
いて、本発明の方法を適用することによって、従来技術
の有していた課題を解決して、アルミナ絶縁被膜中の気
孔欠陥の極めて少ない、緻密なアルミナ絶縁被膜を有す
るヒータを得ることができ、ヒーター陰極基体間の絶縁
耐力を格段に向上させ、漏洩電流、ヒータ断線等の発生
に関する信頼性を向上させることができる。
第１図は本発明のヒータの製造方法の手順の概略を示す
工程図、第２図は従来技術の製造方法の手順の概略を示
す工程図、第３図はブラウン管陰極用ヒータの代表的な
構造を示す図、第４図はアルミナ絶縁被膜中に形成され
た気孔欠陥を模式的に示したヒータの横断面図である。 １・・・ヒータ素線（タングステン線）２・・・アルミ
ナ絶縁被膜 ３・・・アルミナ絶縁被膜中に形成された気孔欠陥 ４・・・ダーク層 ５・・・ヒータ足部代理人弁
理士 中 村 純之助 第 図 第３ 図 第４ 図
工程図、第２図は従来技術の製造方法の手順の概略を示
す工程図、第３図はブラウン管陰極用ヒータの代表的な
構造を示す図、第４図はアルミナ絶縁被膜中に形成され
た気孔欠陥を模式的に示したヒータの横断面図である。 １・・・ヒータ素線（タングステン線）２・・・アルミ
ナ絶縁被膜 ３・・・アルミナ絶縁被膜中に形成された気孔欠陥 ４・・・ダーク層 ５・・・ヒータ足部代理人弁
理士 中 村 純之助 第 図 第３ 図 第４ 図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、タングステン線等からなるヒータ素線上に電気泳動
による付着（電着）によりアルミナ （Ａｌ＿２Ｏ＿３）絶縁被膜を形成する傍熱形陰極用ヒ
ータの製造において、アルミナ電着工程と洗浄工程と乾
燥工程とを順次複数回くり返した後、還元性雰囲気中で
アルミナの焼結を行うことを特徴とする傍熱形陰極用ヒ
ータの製造方法。 ２、上記乾燥工程が空気中４００℃以下の温度で行われ
る乾燥工程であることを特徴とする特許請求の範囲第１
項記載の傍熱形陰極用ヒータの製造方法。 ３、上記乾燥工程が還元性雰囲気中でアルミナの焼結と
同時に行われる乾燥工程であることを特徴とする特許請
求の範囲第１項記載の傍熱形陰極用ヒータの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29838788A JPH02144823A (ja) | 1988-11-28 | 1988-11-28 | 傍熱形陰極用ヒータの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29838788A JPH02144823A (ja) | 1988-11-28 | 1988-11-28 | 傍熱形陰極用ヒータの製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02144823A true JPH02144823A (ja) | 1990-06-04 |
Family
ID=17859041
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP29838788A Pending JPH02144823A (ja) | 1988-11-28 | 1988-11-28 | 傍熱形陰極用ヒータの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02144823A (ja) |
-
1988
- 1988-11-28 JP JP29838788A patent/JPH02144823A/ja active Pending
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